一种盖梁高耐久性预制模壳及盖梁的制作方法

1.本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种盖梁高耐久性预制模壳及盖梁。


背景技术：

2.盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载，是在排架桩墩顶部设置的横梁，主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。
3.目前，盖梁通常由普通混凝土浇筑而成，其内部设置钢筋笼，钢筋笼是由若干钢筋焊接而成的笼状结构，其中盖梁的外观结构如图1所示。盖梁在生产过程中，通常采用两种方法，第一种是先将钢筋笼焊接完毕，然后将钢筋笼吊装至盖梁的浇筑模具中固定，最后向浇筑模具中浇筑混凝土，成型之后形成盖梁；另一种是在浇筑模具的施工现场焊接钢筋笼，随后向浇筑模具中浇筑普通混凝土，成型之后形成盖梁。
4.但是以上两种方法中，由于钢筋笼制作(下料、焊接)过程中的误差、吊装过程中的定位误差，都将导致钢筋笼在浇筑模具中的位置产生误差，这些误差的存在最终导致成型之后盖梁内钢筋各处保护层厚度难以控制，局部钢筋保护层厚度低于设计值，甚至露筋，其中钢筋保护层厚度指的是钢筋笼最外侧钢筋距盖梁相应混凝土表面的距离。
5.在雨水、冻融、除冰盐等作用下造成盖梁各个端面的混凝土剥落，钢筋保护层厚度不足易造成盖梁的钢筋锈蚀，混凝土剥落与钢筋锈蚀互相诱导，引起钢筋混凝土结构的耐久性破坏。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种盖梁高耐久性预制模壳及盖梁。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种盖梁高耐久性预制模壳，包括顶端敞口的与盖梁外形相一致的壳体；
9.所述壳体各壁面的壁厚一致；
10.所述壳体的各个内壁面上均设置有肋组件，所述肋组件包括若干垂直交叉的组成网格状的第一加强肋和第二加强肋；
11.所述第一加强肋、第二加强肋凸出壳体相应内壁面的高度均一致；
12.所述第一加强肋、第二加强肋内预埋有若干支撑钢筋，所述支撑钢筋沿垂直于所在壳体内壁面的方向延伸。
13.优选的，所述壳体各壁面的厚度均为15mm～20mm。
14.优选的，所述壳体由超高性能混凝土浇筑制成。
15.优选的，所述第一加强肋、第二加强肋凸出壳体相应内壁面的高度均为25mm～35mm。
16.优选的，所述支撑钢筋凸出第一加强肋或第二加强肋端面的长度均为15d～20d，d为支撑钢筋的直径。
17.优选的，所述支撑钢筋埋入第一加强肋或第二加强肋的端部呈l型结构。
18.优选的，所述支撑钢筋埋入第一加强肋或第二加强肋的深度不小于15mm。
19.本发明还提供了一种盖梁。
20.一种盖梁，包括钢筋笼，所述钢筋笼位于盖梁高耐久性预制模壳中；
21.所述壳体内的各个支撑钢筋均与钢筋笼内的钢筋进行焊接连接；
22.所述壳体与钢筋笼之间的腔室内填充有由普通混凝土浇筑形成的内芯。
23.优选的，所述内芯的顶面作为盖梁的顶面；所述内芯的顶面呈倾斜的斜面结构或中间高四周低的尖顶结构或四坡屋顶结构。
24.优选的，所述内芯顶面的坡度为0.2％～2％。
25.本发明的有益效果是：
26.(1)本发明中使用超高性能混凝土制成的壳体较现有的普通混凝土盖梁相比，强度及抗除冰盐侵蚀性能提高(本技术中超高性能混凝土的抗冻耐久性指数df≥80％，抗渗指标(28d)d
nel
≤3.0
×
10
‑
12
m2/s，d
rcm
≤5.0
×
10
‑
12
m2/s，其1cm以上厚度即可抵御盐冻等的长期侵蚀作用)，端面处也不易脱落，从而解决了结构耐久性破坏问题。
27.(2)本发明中壳体内第一加强肋、第二加强肋的设置，保证了壳体的刚度，使壳体不易变形，同时也为支撑钢筋提供最够的预埋深度；而第一加强肋、第二加强肋上支撑钢筋的设置，使用时与钢筋笼各处进行焊接连接，一方面起到支撑固定钢筋笼的作用，壳体通过支撑钢筋与钢筋笼实现连接，从而实现壳体与钢筋孔的有效固定。
28.(3)本发明盖梁中壳体由超高性能混凝土浇筑制成、内芯由普通混凝土浇筑形成，与现有的全部由普通混凝土浇筑而成的盖梁相比，本技术盖梁强度更高、抗除冰盐侵蚀性能更高、耐久性更高；与全部采用超高性能混凝土浇筑而成的盖梁相比，本技术盖梁造价更低。
29.(4)本发明盖梁的内芯浇筑形成时，壳体本身作为内芯浇筑形成的模具，从而不再需要另外搭建侧模等浇筑模具。
附图说明
30.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
31.图1是背景技术中盖梁的外观结构示意图；
32.图2是本发明盖梁高耐久性预制模壳的结构示意立体图一；
33.图3是本发明盖梁高耐久性预制模壳的结构示意立体图二；
34.图4是本发明盖梁高耐久性预制模壳的结构示意俯视图；
35.图5是本发明盖梁高耐久性预制模壳的结构示意左视图；
36.图6是图5的a
‑
a向剖视图；
37.图7是本发明盖梁中内芯顶面为四棱锥面结构时的示意图；
38.图8是本发明盖梁中内芯顶面为四坡屋顶时的示意图；
39.其中：
[0040]1‑
壳体，2
‑
第一加强肋，3
‑
第二加强肋，4
‑
支撑钢筋。
具体实施方式
[0041]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0042]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0043]
在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
[0044]
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
[0045]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0046]
实施例1：
[0047]
如图2
‑
4所示，一种盖梁高耐久性预制模壳，包括顶端敞口的与盖梁外形相一致的壳体1；
[0048]
所述壳体1各壁面的壁厚一致；
[0049]
所述壳体1的各个内壁面上均设置有肋组件，所述肋组件包括若干垂直交叉的组成网格状的第一加强肋2和第二加强肋3；
[0050]
所述第一加强肋2、第二加强肋3凸出壳体1相应内壁面的高度均一致；本技术中第一加强肋2、第二加强肋3的设置，能够增强模壳的整体刚度；
[0051]
所述第一加强肋2、第二加强肋3内预埋有若干支撑钢筋4，所述支撑钢筋4沿垂直于所在壳体1内壁面的方向延伸。
[0052]
优选的，所述壳体1各壁面的厚度均为15mm～20mm。
[0053]
优选的，所述壳体1由超高性能混凝土浇筑制成，超高性能混凝土，简称uhpc(ultra
‑
high performance concrete)，与普通混凝土相比，超高性能混凝土耐久性、耐磨性、抗爆性均更优，在高磨蚀、高腐蚀环境也就有优良的性能；其中，本技术中所使用的超高性能混凝土的抗冻耐久性指数df≥80％，抗渗指标(28d)d
nel
≤3.0
×
10
‑
12
m2/s，d
rcm
≤5.0
×
10
‑
12
m2/s，其1cm以上厚度即可抵御盐冻等的长期侵蚀作用。因此使用超高性能混凝土制成的壳体1制作而成的盖梁较现有的普通混凝土盖梁相比，强度及抗除冰盐侵蚀性能提高，端面处也不易脱落，从而解决了结构耐久性破坏问题。
[0054]
优选的，所述第一加强肋2、第二加强肋3凸出壳体1相应内壁面的高度均为25mm～35mm。
[0055]
优选的，所述支撑钢筋4凸出第一加强肋2或第二加强肋3端面的长度均为15d～20d，d为支撑钢筋4的直径。
[0056]
支撑钢筋4凸出第一加强肋2或第二加强肋3端面的部分用于与钢筋笼进行焊接，
此处凸出的长度的设置，以满足支撑钢筋4与钢筋笼焊接长度的需求。
[0057]
优选的，如图5
‑
6所示，所述支撑钢筋4埋入第一加强肋2或第二加强肋3的端部呈l型结构，以保证支撑钢筋4与第一加强肋2或第二加强肋3之间的连接强度。
[0058]
优选的，所述支撑钢筋4埋入第一加强肋2或第二加强肋3的深度不小于15mm。
[0059]
实施例2：
[0060]
一种盖梁，包括钢筋笼，所述钢筋笼位于实施例1中的盖梁高耐久性预制模壳中；本技术中高耐久性预制模壳的使用，保证了内部钢筋各处保护层的厚度，从而使钢筋笼的钢筋不裸露；
[0061]
所述壳体1内的各个支撑钢筋4均与钢筋笼内的钢筋进行焊接连接，从而使钢筋笼固定悬空在壳体1内，起到支撑钢筋笼的作用，壳体1通过支撑钢筋4与钢筋笼实现连接，从而实现壳体1与钢筋孔的有效固定；
[0062]
所述壳体1与钢筋笼之间的腔室内填充有由普通混凝土浇筑形成的内芯。
[0063]
本技术盖梁中壳体1由超高性能混凝土浇筑制成、内芯由普通混凝土浇筑形成，与现有的全部由普通混凝土浇筑而成的盖梁相比，本技术盖梁强度更高、抗除冰盐侵蚀性能更高、耐久性更高；与全部采用超高性能混凝土浇筑而成的盖梁相比，本技术盖梁造价更低。
[0064]
同时，现有技术中，制作盖梁时，钢筋笼的外围需要搭建浇筑模具，以便后续混凝土的浇筑以及盖梁的成型，而本技术中内芯浇筑时，壳体1本身形成模具，不再需要额外搭建侧模等浇筑模具。
[0065]
优选的，所述内芯的顶面作为盖梁的顶面；所述内芯的顶面呈倾斜的斜面结构或中间高四周低的尖顶结构或四坡屋顶结构，使雨水不会堆积于盖梁的顶面上。当内芯的顶面呈中间高四周低的尖顶结构时，内芯的顶面可以采用四棱锥面结构，如图7所示；内芯的顶面呈四坡屋顶结构时，结构如图8所示。
[0066]
优选的，所述内芯顶面的坡度为0.2％～2％。当内芯的顶面为四棱锥面结构时，内芯顶面的坡度指的是四棱锥各个面的坡度；当内芯顶面为四坡屋顶结构时，内芯顶面的坡度指的是四个倾斜面的坡度。
[0067]
实施例2中的盖梁，其具体实施方式如下：
[0068]
步骤1：按照盖梁的实际尺寸，使用超高性能混凝土制作与盖梁外形相匹配的具有一定厚度的盖梁高耐久性预制模壳；
[0069]
步骤2：按照盖梁的实际尺寸，制造符合设计要求的钢筋笼；
[0070]
步骤3：将钢筋笼吊装进入到壳体1内；
[0071]
步骤4：将壳体1内的各个支撑钢筋4与钢筋笼内的钢筋进行焊接连接，使其支撑住钢筋笼；
[0072]
步骤5：往壳体1与钢筋笼之间的腔室内填充浇筑普通混凝土；
[0073]
步骤6：普通混凝土浇筑结束收面时，使盖梁的顶面形成倾斜的斜面结构或中间高四周低的尖顶结构或四坡屋顶结构。
[0074]
本技术盖梁通过超高性能混凝土制成的预制模壳、普通混凝土浇筑的内芯的组合设置，较现有的普通混凝土盖梁相比，强度及抗除冰盐侵蚀性能提高，端面处也不易脱落，从而解决了结构耐久性破坏问题。
[0075]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。