本實(shí)用新型涉及橋梁結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，特別涉及一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段。

背景技術(shù)：

目前大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋普遍存在梁體開裂、主跨過度下?lián)系炔『?，且梁體自重過大經(jīng)濟(jì)跨徑難以突破300m。根本原因在于普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、徐變系數(shù)較大，而超高性能混凝土具有高彈性模量、高抗壓、抗拉強(qiáng)度和良好的徐變特性等優(yōu)點(diǎn)，可以減小結(jié)構(gòu)尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)抵抗荷載有效性和增大跨越的能力。因此，基于超高性能混凝土性能研發(fā)的單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)有望解決上述難題，并將梁式橋的跨越能力提升至500m級(jí)。

單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁橋采用梁體工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)節(jié)段預(yù)制拼裝的施工方法。即將梁體在縱向劃分為若干個(gè)節(jié)段，在梁廠預(yù)制后，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，并通過施加預(yù)應(yīng)力使之成為整體。對(duì)于節(jié)段的拼裝箱梁，所有箱梁節(jié)段均在梁廠預(yù)制，箱梁節(jié)段的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)預(yù)制拼裝的快速化施工顯得十分重要。

因此，為了使單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁結(jié)構(gòu)能在實(shí)際中切實(shí)可行，實(shí)現(xiàn)節(jié)段預(yù)制拼裝的快速化，開發(fā)一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，以實(shí)現(xiàn)超大跨徑單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土箱梁橋的節(jié)段拼裝的快速化施工。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，包括橋面板、腹板、底板、橫隔板、體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束、體外預(yù)應(yīng)力束、縱肋、I類橫肋和II類橫肋，所述橋面板和底板相對(duì)設(shè)置，通過兩側(cè)分別連接所述腹板形成貫通的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，所述橫隔板與所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)壁連接且垂直于所述橋面板，所述縱肋設(shè)置于所述橋面板的下側(cè)壁上且與所述橫隔板、I類橫肋和II類橫肋垂直，所述I類橫肋和II類橫肋與所述橋面板的下側(cè)壁連接，所述I類橫肋設(shè)置于所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段兩側(cè)的開口端面上，所述II類橫肋設(shè)置于所述橫隔板之間，所述I類橫肋在兩相鄰標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段拼裝后粘接形成一道所述II類橫肋。該種新型標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，不僅在整體上實(shí)現(xiàn)了輕量化，節(jié)約了材料，同時(shí)提高了整體的強(qiáng)度和剛度，便于實(shí)現(xiàn)橋梁施工效率的提升和大跨度的實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)的橋面板、縱肋、橫隔板、I類橫肋和II類橫肋之間形成正交異性矮肋板橋面體系，其縱向的剛度遠(yuǎn)大于橫向的剛度，相對(duì)于正交同性橋面受力體系，進(jìn)一步減輕其結(jié)構(gòu)自重，有益于將梁式橋的跨越能力提升至500m級(jí)及以上。

進(jìn)一步的，還包括體內(nèi)束錨固齒塊和體外束錨固齒塊，所述體內(nèi)束錨固齒塊嵌固于所述I類橫肋上并穿過橫隔板，且與所述橋面板的下側(cè)壁固接；所述體外束錨固齒塊嵌固于所述橫隔板之間并與所述腹板內(nèi)側(cè)壁固接，所述體外預(yù)應(yīng)力束通過體外束錨固齒塊錨固，所述體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束通過所述體內(nèi)束錨固齒塊錨固，相對(duì)于傳統(tǒng)直接在內(nèi)壁上的錨固齒塊設(shè)置，本實(shí)用新型的設(shè)置方式增加了錨固齒塊的支撐強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，所述橋面板厚度為0.07m～0.20m，所述縱肋高度為0.10m～0.30m，所述橋面板與縱肋組合形成矮肋板結(jié)構(gòu)，所述縱肋截面為倒梯形，其上緣寬度為0.16m～0.30m，下緣寬度為0.14m～0.28m，相鄰所述縱肋中心間距為0.50～1.20m，該種設(shè)置在保證用料最少的前提下，提高了整體的剛度和強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)的橫隔板為兩道，所述橫隔板包括一道上弦板、兩至四道側(cè)板和一道下弦板。所述橫隔板厚度為0.10m～0.20m，所述上弦板高度為兩腹板中心線間距的1/7～1/10，所述下弦板高度為0.50m～1.50m，所述側(cè)板寬度為0.50m～2.00m，若腹板間距較小時(shí)，采用兩道側(cè)板，若腹板間距較大時(shí)，采用三至四道側(cè)板。橫隔板的該種貫通的設(shè)置，進(jìn)一步提高了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的強(qiáng)度和剛度。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段包括兩道I類橫肋和一道II類橫肋，所述I類橫肋厚度為0.08m～0.15m，所述II類橫肋厚度為0.12m～0.30m，所述I類橫肋和II類橫肋高度為兩腹板中心線間距的1/7～1/30，該種設(shè)置為本實(shí)用新型標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的進(jìn)一步優(yōu)化，所述I類橫肋在體內(nèi)束錨固齒塊位置處設(shè)置一槽口，槽口的設(shè)置有利于體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束的張拉和封錨。

進(jìn)一步的，述腹板和底板均采用薄壁板件，腹板厚度為0.12m～0.50m，底板厚度為0.12m～2.00m，薄壁板件設(shè)置在保證整體強(qiáng)度和剛度的前提下，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的輕量化。

進(jìn)一步的，還包括轉(zhuǎn)向塊，其嵌固于橫隔板的側(cè)板上，且其中一個(gè)面與腹板內(nèi)側(cè)壁固接，體外預(yù)應(yīng)力束穿過所述轉(zhuǎn)向塊，該種設(shè)置的轉(zhuǎn)向塊，在預(yù)應(yīng)力束的作用力下，不僅得到腹板的力支撐，同時(shí)還能進(jìn)一步得到橫隔板的有效支撐，避免了轉(zhuǎn)向塊容易開裂的問題。

進(jìn)一步的，還包括分別設(shè)置在所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的兩開口端面上剪力鍵，所述剪力鍵為包括榫頭和榫槽的榫卯結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段一開口端面設(shè)置有多個(gè)榫頭，另一開口端面設(shè)置有多個(gè)榫槽，均靠近于腹板內(nèi)側(cè)，剪力鍵的鍵長為0.50m～2.00m，鍵寬為0.10m～0.30m，鍵深為0.2m～1.00m。榫卯結(jié)構(gòu)增大了剪力鍵的抗剪強(qiáng)度，進(jìn)一步有利于實(shí)現(xiàn)梁式橋的跨越能力提升。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為等截面梁高或變截面梁高的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，由超高性能混凝土澆筑而成，所述超高性能混凝土為抗壓強(qiáng)度不小于100MPa的活性粉末混凝土或超高性能纖維增強(qiáng)混凝土或密實(shí)配筋復(fù)合材料，該種超高性能混凝土更易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的輕量化、高強(qiáng)度、高剛度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型的一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，可以使前述單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁的梁段劃分、梁段預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)化，提高梁段生產(chǎn)效率，減少模板和施工費(fèi)用，以實(shí)現(xiàn)前述單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁的快速化施工，同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，降低總體重量，增強(qiáng)了整體剛度和強(qiáng)度尤其是增強(qiáng)了縱向的剛度，便于實(shí)現(xiàn)梁式橋的跨越能力的進(jìn)一步提升。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的俯視三維示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的仰視三維示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的縱向半剖三維示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的梁矮肋板構(gòu)造示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的榫卯構(gòu)造示意圖；

圖6為圖5的A-A剖視示意圖；

圖7為圖5的B-B剖視示意圖。

圖例說明：

1、橋面板；2、縱肋；3、腹板；4、底板；5、橫隔板；6、上弦板；7、側(cè)板；8、下弦板；9、I類橫肋；10、II類橫肋；11、體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束；12、體外預(yù)應(yīng)力束；13、轉(zhuǎn)向塊；14、體內(nèi)束錨固齒塊；15、體外束錨固齒塊；16、剪力鍵；161、榫頭；162、榫槽；17、槽口。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更全面、細(xì)致地描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。

需要特別說明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時(shí)，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

除非另有特別說明，本實(shí)用新型中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場(chǎng)購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。

實(shí)施例：

本實(shí)用新型公開了一種單向預(yù)應(yīng)力超高性能混凝土薄壁箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)拼裝的施工方法，整體由超高性能混凝土澆筑而成，其整體長度約為8m，箱梁頂板寬約為12m，高度為10m～12m，在本實(shí)施例中，該超高性能混凝土為抗壓強(qiáng)度不小于100MPa的活性粉末混凝土、超高性能纖維增強(qiáng)混凝土或密實(shí)配筋復(fù)合材料，該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的結(jié)構(gòu)如圖1-圖7所示，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為貫通的箱體結(jié)構(gòu)，包括橋面板1、腹板3、底板4和橫隔板5，其中，橋面板1和底板4相對(duì)設(shè)置，底板4為具有一定弧度的彎曲板，通過兩側(cè)分別連接的腹板3形成貫通的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，橫隔板5與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)壁連接且垂直于所述橋面板1和腹板3，在本實(shí)施例中，作為一種優(yōu)選，橋面板1厚度為0.08m，腹板3厚度為0.35m，底板4厚度為0.90m。其中，橋面板1下側(cè)壁上沿該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段縱向設(shè)置有縱肋2，該縱肋2同時(shí)與橫隔板5嵌固，在本實(shí)施例中，作為一種優(yōu)選，縱肋2的截面為倒梯形結(jié)構(gòu)，其上緣寬度為0.20m，下緣寬度為0.18m，相鄰的縱肋2中心間距為0.70m，縱肋2和橋面板1構(gòu)成矮肋板結(jié)構(gòu)，該矮肋板結(jié)構(gòu)的高度為0.25m。同時(shí)，在本實(shí)施例中，橫隔板5為兩道，為均勻設(shè)置在該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)的薄壁板件，兩道橫隔板5之間的間距為4m，其中，隔板5包括一道上弦板6、兩道側(cè)板7和一道下弦板8，橫隔板5厚度為0.12m，上弦板6高度為1.50m，下弦板8高度為1.00m，側(cè)板7高度為1m，通過該橫隔板5的設(shè)置，對(duì)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段起到了強(qiáng)化的作用。

在該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的橋面板1下側(cè)壁上，還設(shè)有I類橫肋9和II類橫肋10，其中，I類橫肋9設(shè)置于所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段兩側(cè)的開口端面上，II類橫肋10設(shè)置于兩道橫隔板5中間，在本實(shí)施例中，I類橫肋9厚度為0.10m，II類橫肋10的厚度為0.20m，II類橫肋10高度為1.50m。從而該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)的縱肋2、橫隔板5、I類橫肋9和II類橫肋10之間形成正交異性UHPC矮肋板橋面體系，可以在實(shí)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的輕量化的同時(shí)，提高了其剛度和便于布置體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束11。

進(jìn)一步的，還包括體內(nèi)束錨固齒塊14和體外束錨固齒塊15，體內(nèi)束錨固齒塊14嵌固于I類橫肋9之間并穿過一道橫隔板5且與橋面板1的下側(cè)壁固結(jié)；體外束錨固齒塊15嵌固于橫隔板5之間并與腹板3內(nèi)壁固結(jié)，體外預(yù)應(yīng)力束12通過體外束錨固齒塊15錨固，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束11通過體內(nèi)束錨固齒塊14錨固，其中，在本實(shí)施例中，該節(jié)段內(nèi)的體外預(yù)應(yīng)力束12為8束，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束11為6束。進(jìn)一步的，在該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段內(nèi)還設(shè)置有應(yīng)力束轉(zhuǎn)向塊13，該轉(zhuǎn)向塊13嵌固于橫隔板側(cè)板7，且其中一個(gè)面與該標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的壁板固結(jié)，體外預(yù)應(yīng)力束12通過嵌固于橫隔板5上的轉(zhuǎn)向塊13，該種設(shè)置可以抵抗由于體外預(yù)應(yīng)力束12轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的徑向力，同時(shí)，I類橫肋9在體內(nèi)束錨固齒塊14位置處設(shè)置一槽口17，槽口17的設(shè)置有利于體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束11的張拉和封錨。

在本實(shí)施例中，還包括分別設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的兩開口端面上剪力鍵16，所述剪力鍵16為包括榫頭161和榫槽162的榫卯結(jié)構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段一開口端面均勻設(shè)置多個(gè)榫頭161，另一開口端面均勻設(shè)置多個(gè)榫槽162，均靠近腹板3內(nèi)側(cè)，其大小可以相互嵌套貼合，以此保證節(jié)段拼接時(shí)的精確定位、接觸穩(wěn)定緊密和抗剪承載能力。剪力鍵16鍵長為0.50m～2.00m，鍵寬為0.10m～0.30m，鍵深為0.2m～1.00m。

在本實(shí)施例中，榫頭161和榫槽162其設(shè)置方式為兩側(cè)對(duì)應(yīng)，即一側(cè)設(shè)置為榫頭161，而另一側(cè)設(shè)置為榫槽162。應(yīng)用本實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段拼裝時(shí)，節(jié)段之間涂抹膠粘劑，形成節(jié)段膠接縫；采用現(xiàn)澆超高性能混凝土?xí)r，形成節(jié)段濕接縫，采用節(jié)段膠接縫時(shí)，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段兩側(cè)的I類橫肋9與相鄰標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的I類橫肋9膠接成一塊整體的II類橫肋10，提高了整體的一致性。

在本實(shí)施例中，超高性能混凝土為本領(lǐng)域內(nèi)的一專有名稱，一般是指具有超高抗壓強(qiáng)度、高抗拉強(qiáng)度、高延性、高韌性、高耐久性、施工性好的混凝土，其是相對(duì)普通混凝土、高性能混凝土而言的另一類力學(xué)綜合性能更加優(yōu)異的混凝土材料，所述超高性能混凝土薄壁箱梁結(jié)構(gòu)是由超高性能混凝土澆筑而成，所述超高性能混凝土可以為活性粉末混凝土、超高性能纖維增強(qiáng)混凝土、注漿纖維混凝土、密實(shí)配筋復(fù)合材料或工程膠凝復(fù)合材料等，但優(yōu)選為活性粉末混凝土、超高性能纖維增強(qiáng)混凝土或密實(shí)配筋水泥基復(fù)合材料。