專利名稱：采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑領(lǐng)域，具體涉及一種采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心 板橋。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的各種裝配式空心板橋均由數(shù)塊一定寬度的預(yù)制鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝 土空心板組成(橋梁跨度小時(shí)采用鋼筋混凝土空心板，橋梁跨度大時(shí)采用預(yù)應(yīng)力混凝土空 心板，下面以橋梁工程常用的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板為例進(jìn)行說明)，空心板間利用板間企口 縫填充混凝土和橋面相連接，形成先裝配后整體的空心板橋。該類橋梁的空心板可在工廠 或工地梁廠預(yù)制，空心板橫截面通常為單孔或雙孔截面形式，預(yù)制時(shí)采用先張法沿板縱向 設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋，梁板側(cè)邊為折線形，并預(yù)留企口縫鋼筋。其架設(shè)方法首先是將預(yù)制好的 空心板吊裝就位，然后在相鄰空心板之間的企口縫位置處澆筑混凝土，鋪裝橋面，通過企口 縫鋼筋和混凝土以及橋面鋪裝將各塊空心板沿橋橫向連接成為整體。在荷載作用下，每塊 空心板相當(dāng)于單向受力的梁式窄板，除在主跨徑方向承受彎曲外，還承受通過板間接縫(絞 縫)傳遞剪力而引起的扭轉(zhuǎn)。因此，每塊預(yù)制空心板除承受本板內(nèi)的荷載外，還承受相鄰板 塊作用而引起的豎向剪力和其它內(nèi)力作用。當(dāng)不考慮橋面鋪裝作用時(shí)，由于相鄰空心板之 間僅靠企口縫鋼筋和混凝土連接，傳遞剪力的能力有限，沿橋橫向整體性差，橋面易出現(xiàn)企 口縫位置處的沿橋縱向的裂縫，特別是板縫間企口縫混凝土出現(xiàn)松動(dòng)、脫落，造成整橋的橫 向連接不足，形成單板受力，破壞了橋面的鋪裝層，造成行車顛簸，從而影響橋梁的正常使 用和耐久性，給橋梁通行安全留下了許多隱患。中國專利文獻(xiàn)CN101644032A公開了一種公路橋梁去梁增肋加固工藝，但其同樣 未能解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)行的裝配式空心板橋依靠板間企口縫傳 遞剪力能力有限的不足，本實(shí)用新型提供一種采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板 橋，該空心板結(jié)構(gòu)形式不僅能提高裝配式空心板橋的橫向整體性，增強(qiáng)板間剪力傳遞能力， 而且施工方便，節(jié)省鋼材。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是采用牛腿結(jié)構(gòu)代替企口縫傳遞空心板間的剪力，即一種采用牛腿代替企口縫傳力 的裝配式空心板橋，包括相互匹配的裝配式空心板邊板和裝配式空心板中板，在所述裝配 式空心板中板的頂板的部分或全部向一側(cè)延伸形成突出的牛腿，在其另外一側(cè)腹板與頂板 結(jié)合部位設(shè)置有與所述牛腿相匹配的牛腿支承面；在所述裝配式空心板邊板一側(cè)頂板位置 處設(shè)置有與所述裝配式空心板中板的牛腿支承面相匹配的牛腿，或在所述裝配式空心板邊 板一側(cè)腹板與頂板結(jié)合部位設(shè)置有與所述裝配式空心板中板的牛腿相匹配的牛腿支承面。在所述牛腿支承面上設(shè)置有橡膠墊層或細(xì)石混凝土找平層。[0008]所述牛腿根部設(shè)置倒角構(gòu)造以利于結(jié)構(gòu)受力。常用的效果好的牛腿結(jié)構(gòu)形式包括直角矩形斷面搭接、梯形斷面搭接等。所述裝配式空心板橋的建造包括以下步驟(1)預(yù)制裝配式空心板對于所述裝配式空心板中板，去除腹板與頂板結(jié)合部位一 側(cè)的部分混凝土，使其形成缺口狀的牛腿支承面，在該板另一側(cè)頂板預(yù)制突出的牛腿；對于 裝配式空心板邊板，根據(jù)與其搭接的裝配式空心板中板的情況，在腹板與頂板結(jié)合部位的 內(nèi)側(cè)預(yù)留牛腿支承面，或在頂板位置處預(yù)制牛腿；那么兩片預(yù)制空心板的缺口和突出的牛 腿傳遞空心板所受的力；裝配式空心板橋在預(yù)制空心板時(shí)，不用改變內(nèi)模，僅需對靠近腹板 處頂板的外模和頂板鋼筋進(jìn)行局部調(diào)整即可；(2)吊裝空心板將一片預(yù)制完成的裝配式空心板運(yùn)輸?shù)綐蛄航ㄔO(shè)場地并吊裝就 位，預(yù)制空心板吊裝位置需嚴(yán)格滿足施工容許誤差要求；(3)牛腿對于預(yù)制空心板有缺口的牛腿支承面，放置橡膠墊，也可用細(xì)石混凝土 找平，另一片預(yù)制梁板吊裝，且突出的牛腿放置于該支承面；牛腿根部可設(shè)置承托(或稱為 倒角)構(gòu)造以利于結(jié)構(gòu)受力。本實(shí)用新型具有積極有益的效果1.首次在預(yù)制空心板中引入牛腿構(gòu)造，通過牛腿構(gòu)造傳遞剪力，提高了空心板橋 沿橋橫向的整體性，克服了傳統(tǒng)工藝中僅靠空心板企口縫混凝土傳遞剪力、橫向整體性差、 易出現(xiàn)橋面空心板企口縫位置處的沿橋縱向裂縫，造成板縫間混凝土出現(xiàn)松動(dòng)、脫落，造成 整橋的空心板橫向連接不足，形成單板受力的缺點(diǎn)，改變了空心板橋只應(yīng)用企口縫而牛腿 結(jié)構(gòu)只應(yīng)用于橫梁上的傳統(tǒng)偏見。2.通過牛腿構(gòu)造形式的不同，可滿足不同橋?qū)挕⒖缍鹊目招陌鍢虻牟煌辜粢螅?解決了傳統(tǒng)工藝中空心板企口縫抗剪能力單一，不能隨橋長和寬度變化設(shè)計(jì)成不同值的缺
點(diǎn)ο3.采用空心板牛腿傳遞剪力，對均化荷載橫向分布、提高預(yù)制空心板橋在車輛荷 載作用下的動(dòng)力性能均能起到有利作用，特別是當(dāng)橋梁單跨跨徑較長時(shí)，本實(shí)用新型的益 處將更加顯著。4.簡化了傳統(tǒng)工藝中空心板的預(yù)制及施工工藝，空心板側(cè)邊不需要預(yù)制成復(fù)雜的 折線邊界，也不需要預(yù)留企口縫鋼筋，吊裝完成后也不需要進(jìn)行企口縫的鋼筋連接及混凝 土澆筑，簡化了裝配式空心板的預(yù)制及施工工藝，預(yù)制空心板的內(nèi)模板不用改變，外模板僅 需進(jìn)行小的調(diào)整。5.采用牛腿構(gòu)造傳遞剪力的傳力方式明晰，能實(shí)現(xiàn)沿橋橫向相鄰空心板之間傳遞 剪力、提高裝配式空心板間橫向聯(lián)系、均化荷載橫向分布的目的，且構(gòu)造簡單，設(shè)計(jì)計(jì)算成 熟、橋面鋪裝不需要改變，施工簡便。6.本實(shí)用新型適合各種跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土裝配式空心板橋。
圖1為一種采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋的橋面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A視圖；圖3為圖1中空心板橋的邊板構(gòu)造圖之一；[0024]圖4為圖1中空心板橋的邊板構(gòu)造圖之二 ；圖5為圖1中空心板橋的中板構(gòu)造圖。圖中1為無企口縫單孔空心板左邊板；2為無企口縫單孔空心板中板；3為牛腿 支承面；4為牛腿；5為為無企口縫單孔空心板右邊板。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋，參見圖1、圖2、圖3、圖4、 圖5，其建造方法，包括以下步驟(1)預(yù)制裝配式空心板按設(shè)計(jì)要求在預(yù)制廠預(yù)制空心板?？招陌鍌?cè)邊為直線邊， 對于裝配式空心板的中板，去除腹板與頂板結(jié)合部位一側(cè)的部分混凝土 (根據(jù)計(jì)算和構(gòu)造 要求，去除混凝土截面的最短邊一般不小于頂板厚度的1/2)，缺口形成牛腿支承面3，在該 板另一側(cè)預(yù)制突出的牛腿4 ；對于裝配式空心板的邊板1、5，對應(yīng)內(nèi)板將腹板與頂板結(jié)合部 位內(nèi)側(cè)進(jìn)行相應(yīng)構(gòu)造處理；那么兩片預(yù)制空心板的缺口和突出的頂板形成牛腿構(gòu)造。(2)吊裝空心板將預(yù)制完成的裝配式空心板1、2、5運(yùn)輸?shù)綐蛄航ㄔO(shè)場地并吊裝 就位，預(yù)制空心板吊裝位置需嚴(yán)格滿足施工容許誤差要求。(3)在預(yù)制空心板有缺口的牛腿支承面上，可放置橡膠墊，也可用細(xì)石混凝土找 平，另一片預(yù)制空心板突出的牛腿放置于該支承面。具體實(shí)施時(shí)，可以采用以下實(shí)施方式在本例中，橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑Λ=13πι ；計(jì)算跨徑/=12. 6m ；橋面凈空為 2. 5m+4X3. 75m+2. 5m ；設(shè)計(jì)荷載為公路一 II級荷載，人群荷載3. OkN/m2?？招陌鍓K混凝土采 用C40，橋面鋪裝為C30浙青混凝土，欄桿和人行道為C25混凝土。全橋?qū)挷捎?0塊預(yù)制預(yù) 應(yīng)力混凝土空心板，每塊空心板寬99cm，高62cm。①根據(jù)橋梁等級、跨度、橋面寬度等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行空心板橋結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算確定 空心板的截面尺寸、普通鋼筋及縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，并根據(jù)相鄰梁板間抗剪設(shè)計(jì)要求計(jì)算確 定牛腿構(gòu)造的結(jié)構(gòu)尺寸。按照本例的橋梁結(jié)構(gòu)具體情況，考慮汽車沖擊系數(shù)及車道折減系 數(shù)，根據(jù)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的基本組合，可得到縱向單位長度空心板之間的剪力為 43. 23kN，依據(jù)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D61-2005)，偏保守不考慮牛腿中鋼筋，以混
凝土牛角直接受剪計(jì)算牛角截面尺寸
權(quán)利要求1.一種采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋，包括相互匹配的裝配式空心板邊 板和中板，其特征在于，在所述裝配式空心板中板的頂板部分或全部向一側(cè)延伸形成突出 的牛腿，在其另外一側(cè)腹板與頂板結(jié)合部位設(shè)置有與所述牛腿相匹配的牛腿支承面；在所 述裝配式空心板邊板一側(cè)頂板位置處設(shè)置有與所述裝配式空心中板的牛腿支承面相匹配 的牛腿，或在所述裝配式空心板邊板一側(cè)腹板與頂板結(jié)合部位設(shè)置有與所述裝配式空心板 中板的牛腿相匹配的牛腿支承面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋，其特征在于，在 所述牛腿支承面上設(shè)置有橡膠墊層或細(xì)石混凝土找平層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋，其特征在于，所 述牛腿根部設(shè)置倒角構(gòu)造以利于結(jié)構(gòu)受力。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種采用牛腿代替企口縫傳力的裝配式空心板橋。包括相互匹配的裝配式空心板邊板和中板，在所述裝配式空心板中板的頂板的部分或全部向一側(cè)延伸形成突出的牛腿，在其另外一側(cè)腹板與頂板結(jié)合部位設(shè)置有與所述牛腿相匹配的牛腿支承面；在所述裝配式空心板邊板一側(cè)頂板位置處設(shè)置有與所述裝配式空心板中板的牛腿支承面相匹配的牛腿，或在所述裝配式空心板邊板一側(cè)腹板與頂板結(jié)合部位設(shè)置有與所述裝配式空心板中板的牛腿相匹配的牛腿支承面。本實(shí)用新型采用牛腿構(gòu)造傳遞剪力的傳力方式明晰，能實(shí)現(xiàn)沿橋橫向相鄰空心板之間傳遞剪力、提高裝配式空心板間橫向聯(lián)系、均化荷載橫向分布的目的，且構(gòu)造簡單，設(shè)計(jì)計(jì)算成熟、橋面鋪裝不需要改變，施工簡便。
文檔編號E01D2/00GK201865037SQ20102054692
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者李娜, 李 杰, 李靜斌, 王艷, 陳淮 申請人:鄭州大學(xué)