本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裝配式梁體及其施工方法。

背景技術(shù)：

裝配式預應(yīng)力混凝土梁橋因其具有施工速度快、工期較短、易于標準化等優(yōu)點在橋梁工程中有著廣泛的應(yīng)用。無論在國內(nèi)還是在國外，裝配式預應(yīng)力混凝土梁橋在中小跨徑橋梁中都占有很大比重。但是隨著這種橋型的廣泛應(yīng)用，在使用過程中也產(chǎn)生了一些問題，特別是在梁體的橫向連接方面。由于我國很多橋梁設(shè)計者對裝配式梁體的橫向受力認識不足，使得很多裝配式橋梁的梁體的橫向連接存在很多問題。隨著交通量的增加和超載車輛對橋梁的影響，我國很多裝配式梁橋在投入運營后出現(xiàn)了預制板之間鉸縫破壞的情況，嚴重的甚至出現(xiàn)“單板受力”，使橋梁的承載能力大大下降，橋梁也存在極大的安全隱患，隨時可能面臨倒塌的風險。

在中國公路橋梁建設(shè)中，裝配式箱梁是常用的上部結(jié)構(gòu)形式，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上來說，其基本原理是采用橫向連接系將各預制板梁連成整體，以共同承受車輛荷載的作用，從而有效降低單片板的內(nèi)力。目前，傳統(tǒng)的裝配式梁體的橫向連接方式主要是通過鉸縫連接。

通過鉸縫連接這種方式在我國使用的最為廣泛，為了加強各預制板之間的連接，鉸縫中沿橋梁縱向每隔80~120cm還會加入門筋和交叉鋼筋。在設(shè)計時通常將鉸縫假設(shè)為理想的鉸，用“鉸接板法”進行荷載橫向分布計算和鉸縫受力分析。然而，由于鉸縫傳力機理不明確，且存在新老混凝土粘結(jié)等問題，往往僅能從構(gòu)造上保證鉸縫的可靠性。即便在鉸縫中加入一些普通鋼筋，也僅僅是對鉸縫內(nèi)的混凝土進行了加強，鉸縫仍可以從新老混凝土的粘結(jié)處首先發(fā)生破壞，最終導致其傳力失效，使梁橋運營時的受力和設(shè)計時的假定受力不一致。

鉸縫連接的施工工藝雖然都較為成熟，在梁體連接中也使用較多，但是這種連接方式在實際中出現(xiàn)了很多缺陷。鉸縫非常容易損壞，這就使得梁體之間的連接受到影響，這最終會導致傳力失效?！皢伟迨芰Α币殉蔀檫@種連接所出現(xiàn)的最常見病害。所謂單板受力，是指鉸縫失效后，形成某一塊或多塊梁單獨受力的情形。單板受力會增大梁的荷載橫向分布系數(shù)，嚴重削弱橋梁的整體性，很可能會使整座橋的上部結(jié)構(gòu)處于極為不利的受力狀態(tài)，也會降低橋梁的耐久性。傳統(tǒng)的連接方式為解決連接問題，還有很多設(shè)計試圖在增加鉸縫或者在鉸縫中增加構(gòu)造鋼筋來增加鉸縫的可靠性，防止其損壞，但是這也沒有改變鉸縫是主要的橫向傳力構(gòu)件的本質(zhì)。若再考慮混凝土的收縮徐變及新老混凝土的粘結(jié)等因素，這些方法很難保證受力如此復雜的鉸縫不會發(fā)生破壞。長此以往，橫向連接的破壞將會嚴重影響橋梁的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種裝配式梁體及其施工方法，旨在加強了梁體間的橫向連接，并減少鉸縫的受力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種裝配式梁體，包括多個預制箱梁梁體以及連接多個預制箱梁梁體的預應(yīng)力鋼筋，其中，所述預制箱梁梁體上設(shè)有橫向預應(yīng)力孔道，預應(yīng)力鋼筋穿過所有預制箱梁梁體的橫向預應(yīng)力孔道且其兩端通過錨板固定，所述預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注有無收縮混凝土，連接多個預制箱梁梁體時，將預應(yīng)力鋼筋穿過橫向預應(yīng)力孔道并安裝錨板，張拉預應(yīng)力鋼筋后進行灌漿。

優(yōu)選地，多個預制箱梁梁體在連接后其橫向預應(yīng)力孔道位于同一水平線上。

優(yōu)選地，所述預應(yīng)力鋼筋上還套有波紋管。

本發(fā)明進一步提出一種基于上述的裝配式梁體的施工方法，包括以下步驟：

預制多個箱梁梁體，并在預制箱梁梁體上預留橫向預應(yīng)力孔道；

將所有預制箱梁梁體運送到現(xiàn)場進行吊裝，并將預應(yīng)力鋼筋穿入橫向預應(yīng)力孔道；

安裝工作錨板后張拉預應(yīng)力鋼筋；

進行封錨并對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土。

優(yōu)選地，所述進行封錨并對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土的步驟之后還包括：

養(yǎng)護混凝土，待其強度到達預定強度后，第二次張拉預應(yīng)力鋼筋使其達到規(guī)定的預應(yīng)力。

優(yōu)選地，安裝工作錨板后張拉預應(yīng)力鋼筋時，使其預應(yīng)力為最終預應(yīng)力的15%-25%。

優(yōu)選地，所述安裝工作錨板后張拉預應(yīng)力鋼筋具體包括：安裝錨板時，使錨板與錨墊板止口對正，在錨板上套上相應(yīng)的限位板以將預應(yīng)力鋼筋卡緊，根據(jù)鋼絞線直徑大小確定限位板尺寸，安裝張拉千斤頂，使之與高壓油泵相連接后，張拉預應(yīng)力鋼筋。

優(yōu)選地，所述進行封錨并對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土具體包括：

張拉施工完成后，切除外露的鋼絞線，進行封錨，封錨采用無收縮水泥砂漿封錨，封錨時將錨墊板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚度大于15mm；

封錨后24～48小時之內(nèi)對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土。

優(yōu)選地，對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土之前，保持橫向預應(yīng)力孔道與鍵槽附近的混凝土保持濕潤至少24小時。

優(yōu)選地，預應(yīng)力鋼筋張拉前進行千斤頂與壓力表的配套校驗，并進行油泵、工具錨、限位板配件工作性能檢查工作，同時檢查和清理橫向預應(yīng)力孔道和灌漿孔，并確保其暢通，并檢查預制箱梁梁體端部有無鼓裂紋。

本發(fā)明提出的裝配式梁體具有以下有益效果：

（1）橫向連接性能好：通過預應(yīng)力鋼筋以加強橫向連接的整體性，從而減少了鉸縫在工作時的受力，解決了梁體橫向連接中出現(xiàn)的最常見的問題：鉸縫失效；

（2）結(jié)構(gòu)整體性能好：本方法在箱梁之間采用了橫向預應(yīng)力，使得箱梁之間的橫向聯(lián)系大大增加，結(jié)構(gòu)的整體性較傳統(tǒng)的鉸縫連接更強；

（3）施工速度快：事先在預制場內(nèi)預制好主要的構(gòu)件后，到施工現(xiàn)場直接拼裝，可顯著縮短工期；

（4）保證施工質(zhì)量：由于主要的構(gòu)件都是在預制場內(nèi)預制完成，這些構(gòu)件的質(zhì)量會比現(xiàn)澆的更高，從而也會保證施工的質(zhì)量；

（5）可標準化生產(chǎn)：梁體均可以在預制場內(nèi)預制，均可根據(jù)圖紙在預制場內(nèi)標準化生產(chǎn)；

（6）應(yīng)用前景好：多箱室的混凝土箱梁在橋梁工程中的應(yīng)用越來越廣泛，而傳統(tǒng)的箱梁箱室之間是采用鉸縫連接，但鉸縫極容易在使用過程之中損壞。但本發(fā)明從根本上避免了鉸縫可能損壞的這種問題，可以改善箱梁的受力性能，提高橋梁的使用壽命，對于裝配式梁體來說意義重大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝配式梁體優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明裝配式梁體中預制箱梁梁體的立面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明裝配式梁體中預制箱梁梁體的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明裝配式梁體中預制箱梁梁體的截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明裝配式梁體的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明裝配式梁體的施工方法的流程示意圖。

圖中，1-預制箱梁梁體，2-預應(yīng)力孔道。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提出一種裝配式梁體。

參照圖1至圖5，本優(yōu)選實施例中，一種裝配式梁體，包括多個預制箱梁梁體1以及連接多個預制箱梁梁體1的預應(yīng)力鋼筋，其中，預制箱梁梁體1上設(shè)有橫向預應(yīng)力孔道2，預應(yīng)力鋼筋穿過所有預制箱梁梁體1的橫向預應(yīng)力孔道2且其兩端通過錨板固定，預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道2之間灌注有無收縮混凝土，連接多個預制箱梁梁體1時，將預應(yīng)力鋼筋穿過橫向預應(yīng)力孔道2并安裝錨板，張拉預應(yīng)力鋼筋后進行灌漿。

預制箱梁梁體1上設(shè)有內(nèi)鍵槽，與橫向預應(yīng)力孔道2連接。

進一步地，多個預制箱梁梁體1在連接后其橫向預應(yīng)力孔道2位于同一水平線上。

進一步地，預應(yīng)力鋼筋上還套有波紋管。一根預應(yīng)力鋼筋對應(yīng)一個波紋管。在澆筑混凝土時波紋管保護預應(yīng)力鋼筋不被混凝土污染，保證張拉的質(zhì)量，張拉后，在波絞管內(nèi)按規(guī)定要求壓漿，使管內(nèi)預應(yīng)力鋼筋與橋梁固結(jié)，形成一個整體受力，以達到張拉的效果。

本裝配式梁體的施工過程如下。

（1）在預制場預制好箱梁，預制時注意在箱梁上預留橫向預應(yīng)力孔道2。預留橫向預應(yīng)力孔道2時，應(yīng)該注意孔道的位置，使得橫向預應(yīng)力孔道2和縱向預應(yīng)力鋼筋的位置不會沖突，還要保證各箱梁吊裝好后，橫向預應(yīng)力孔道2應(yīng)水平?？椎缿?yīng)平順，端部預埋的錨墊板應(yīng)垂直于孔道中心線?？椎缿?yīng)該密封良好，接頭應(yīng)嚴密不得漏漿?？椎李A留好之后，按設(shè)計圖紙的要求安裝波紋管。波紋管安裝時接頭的位置宜錯開，就位過程中應(yīng)該盡量避免波紋管的反復彎曲，以防止管壁開裂。梁體預制好后，將預制箱梁梁體1運送到現(xiàn)場進行吊裝，按預制箱梁梁體1從左到右順序依次進行吊裝。

（2）穿預應(yīng)力鋼筋。采用先穿入法，當波紋管安裝就位后，將預應(yīng)力鋼筋穿入。穿入預應(yīng)力鋼筋可以采用人工穿束的方法，利用起重設(shè)備將預應(yīng)力鋼筋吊起，操作人員站在腳手架或臨時搭設(shè)的穿束平臺上將預應(yīng)力鋼筋逐步穿入孔道。預應(yīng)力鋼筋的前端應(yīng)扎緊并裹膠布，以便順利穿過孔道。

（3）張拉預應(yīng)力鋼筋。張拉之前，預應(yīng)力鋼筋張拉前應(yīng)完成千斤頂與壓力表的配套校驗，做好油泵、工具錨、限位板等設(shè)備、配件工作性能完好的情況的檢查工作。同時，應(yīng)檢查和清理孔道、灌漿孔，并確保其暢通，同時檢查預制箱梁梁體端部有無鼓裂紋等。張拉預應(yīng)力鋼筋時，分兩次張拉，首先張拉預應(yīng)力鋼筋使其預應(yīng)力到最終預應(yīng)力的20%。

（4）使用無收縮混凝土對內(nèi)鍵槽以及橫隔梁處的空隙進行灌漿。灌漿壓力不應(yīng)小于0.5n/mm²。灌漿工作應(yīng)緩慢均勻地進行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順；在孔道兩端冒出濃漿封閉排氣孔后，應(yīng)繼續(xù)加壓至0.5~0.7n/mm²，穩(wěn)壓1~2min再封閉灌漿孔。

（5）養(yǎng)護混凝土，待其強度到達34mpa后，再第二次張拉預應(yīng)力鋼筋使其達到規(guī)定的預應(yīng)力。

本發(fā)明提出的裝配式梁體具有以下有益效果：

（1）橫向連接性能好：通過預應(yīng)力鋼筋以加強橫向連接的整體性，從而減少了鉸縫在工作時的受力，解決了梁體橫向連接中出現(xiàn)的最常見的問題：鉸縫失效；

（2）結(jié)構(gòu)整體性能好：本方法在箱梁之間采用了橫向預應(yīng)力，使得箱梁之間的橫向聯(lián)系大大增加，結(jié)構(gòu)的整體性較傳統(tǒng)的鉸縫連接更強；

（3）施工速度快：事先在預制場內(nèi)預制好主要的構(gòu)件后，到施工現(xiàn)場直接拼裝，可顯著縮短工期；

（4）保證施工質(zhì)量：由于主要的構(gòu)件都是在預制場內(nèi)預制完成，這些構(gòu)件的質(zhì)量會比現(xiàn)澆的更高，從而也會保證施工的質(zhì)量；

（5）可標準化生產(chǎn)：梁體均可以在預制場內(nèi)預制，均可根據(jù)圖紙在預制場內(nèi)標準化生產(chǎn)；

（6）應(yīng)用前景好：多箱室的混凝土箱梁在橋梁工程中的應(yīng)用越來越廣泛，而傳統(tǒng)的箱梁箱室之間是采用鉸縫連接，但鉸縫極容易在使用過程之中損壞。但本發(fā)明從根本上避免了鉸縫可能損壞的這種問題，可以改善箱梁的受力性能，提高橋梁的使用壽命，對于裝配式梁體來說意義重大。

本發(fā)明進一步提出一種裝配式梁體的施工方法。

參照圖6，圖6為本發(fā)明裝配式梁體的施工方法的流程示意圖。

本優(yōu)選實施例中，一種基于上述的裝配式梁體的施工方法，包括以下步驟：

步驟s10，預制多個箱梁梁體，并在預制箱梁梁體上預留橫向預應(yīng)力孔道2；

步驟s20，將所有預制箱梁梁體運送到現(xiàn)場進行吊裝，并將預應(yīng)力鋼筋穿入橫向預應(yīng)力孔道；

步驟s30，安裝工作錨板后張拉預應(yīng)力鋼筋；

步驟s40，進行封錨并對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土。

橫向預應(yīng)力連接完成后，錨固區(qū)螺栓應(yīng)用環(huán)氧涂料涂層，以防止螺栓銹蝕。

進一步地，步驟s40之后還包括：

步驟s50，養(yǎng)護混凝土，待其強度到達預定強度后，第二次張拉預應(yīng)力鋼筋使其達到規(guī)定的預應(yīng)力。

傳統(tǒng)的一次張拉可能會出現(xiàn)錨具變形，鋼筋回縮的問題，會使得預應(yīng)力損失過大，而二次張拉的優(yōu)勢則是鋼筋的低回縮和永久預應(yīng)力損失較小。第二次張拉時可以消除第一次張拉鋼絞線的回縮值，從而提高預應(yīng)力效率。

具體地，步驟s30中張拉預應(yīng)力鋼筋時，使其預應(yīng)力為最終預應(yīng)力（即二次張拉力）的15%-25%。

步驟s30具體包括：安裝錨板時，使錨板與錨墊板止口對正，在錨板上套上相應(yīng)的限位板以將預應(yīng)力鋼筋卡緊，根據(jù)鋼絞線直徑大小確定限位板尺寸，安裝張拉千斤頂，使之與高壓油泵相連接后，張拉預應(yīng)力鋼筋。

步驟s40具體包括：張拉施工完成后，切除外露的鋼絞線（鋼絞線外露量不小于30mm），進行封錨，封錨采用無收縮水泥砂漿封錨，封錨時將錨墊板及夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚度大于15mm；

封錨后24～48小時之內(nèi)對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土。

進一步地，對預應(yīng)力鋼筋與橫向預應(yīng)力孔道之間灌注無收縮混凝土之前，保持橫向預應(yīng)力孔道與鍵槽附近的混凝土保持濕潤至少24小時。保持橫向預應(yīng)力孔道與鍵槽附近的混凝土保持濕潤是因為：養(yǎng)護混凝土需要一定的濕度，這樣做有利于混凝土的強度增長。

進一步地，預應(yīng)力鋼筋張拉前進行千斤頂與壓力表的配套校驗，并進行油泵、工具錨、限位板配件工作性能檢查工作，同時檢查和清理橫向預應(yīng)力孔道和灌漿孔，并確保其暢通，并檢查預制箱梁梁體端部有無鼓裂紋。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。