负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程技术领域，特别是涉及一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构。


背景技术：

2.uhpc具有抗压、抗拉强度高，抗渗性强，耐久性好的特点。近些年uhpc已用于装配式nc桥梁的横向连接、新建全uhpc桥、uhpc桥面板中。采用uhpc横向连接的装配式nc桥梁可以免除横向连接处的钢筋焊接，加快施工速度；全uhpc桥具有较低的梁高，可以降低路线高程；uhpc桥面板具有较大的刚度，可以解决正交异性钢桥面板疲劳开裂问题。
3.uhpc在其所应用的桥梁领域表现出了较好的性能，提升了桥梁结构的性能。当uhpc用于连续小箱梁桥的负弯矩区时，可以显著增强负弯矩区的耐久性，提高负弯矩区的开裂弯矩，降低预应力束用量。但是，uhpc用于连续小箱梁桥负弯矩区时还存在一些问题，如：uhpc桥面板厚度与nc桥面板厚度不同，uhpc收缩大，只用于桥面板时uhpc不能最大程度的提高截面开裂弯矩。因此，亟需寻找一种构造方式解决上述问题，将uhpc用于连续小箱梁桥的负弯矩区。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，以解决上述现有技术存在的问题，该结构形式在负弯矩区采用预制uhpc槽形板，该预制板通过中间开空槽的方式使uhpc板厚与nc板厚相同，并通过空槽降低uhpc用量；预制uhpc槽形板可以有效提高负弯矩区的开裂弯矩，降低预应力筋用量，提高结构的耐久性。此外，预制uhpc槽形板中的凹形连接件可以作为施工中的模板使用，加快施工速度，并且可以通过调整连接件的伸入长度，使固定的预制uhpc槽形板尺寸适应不同小箱梁长度需求，便于工业化生产。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，包括预制nc小箱梁、中支点连接段、预制uhpc槽形板；
6.相邻所述预制nc小箱梁通过中支点连接段连接为一体，所述预制nc小箱梁包括一次浇筑成型的nc板和nc槽形梁，所述nc板位于连续小箱梁的正弯矩区，所述nc槽形梁的顶部在未安装nc板区域设有钢筋连接件；
7.所述nc槽形梁与预制uhpc槽形板通过布设于nc槽形梁上的钢筋连接件连接在一起，所述预制uhpc槽形板与nc板间以及相邻预制uhpc槽形板间通过接缝处灌注的uhpc连接为一体；
8.所述预制uhpc槽形板包括a型预制uhpc槽形板、b型预制uhpc槽形板、c型预制uhpc槽形板和d型预制uhpc槽形板四种，所述nc槽形梁既可与a型预制uhpc槽形板、b型预制uhpc槽形板组成的多段拼接槽形板结构相连，也可与通长的d型预制uhpc槽形板相连，所述中支点连接段既可为现浇nc及c型预制uhpc槽形板组成的组合截面形式，也可为现浇uhpc的全
截面形式；
9.所述a型预制uhpc槽形板和b型预制uhpc槽形板均包括uhpc空心板和uhpc腹板，所述a型预制uhpc槽形板的uhpc腹板前、后端采用凹形连接件，所述b型预制uhpc槽形板的uhpc腹板前、后端分别采用凸形连接件和凹形连接件，所述c型预制uhpc槽形板包括uhpc实心板和uhpc腹板，所述c型预制uhpc槽形板的uhpc腹板前、后端采用凸形连接件，所述d型预制uhpc槽形板包括uhpc空心板和uhpc腹板，所述d型预制uhpc槽形板的uhpc腹板前、后端采用凹形连接件。
10.优选地，所述凹形连接件位于uhpc腹板外侧，凹形连接件的内壁宽度与uhpc腹板宽度相同，凹形连接件的长度为1.5
‑
2.5倍相邻uhpc空心板的接缝长度；所述凸形连接件位于uhpc腹板内侧，凸形连接件的宽度为0.5
‑
0.8倍uhpc腹板宽度，凸形连接件的长度为0.3
‑
1.3倍相邻uhpc空心板的接缝长度；所述凸形连接件伸入到相邻预制uhpc槽形板的凹形连接件内，紧邻凸形连接件的uhpc腹板与相邻预制uhpc槽形板的凹形连接件的内壁相接。
11.优选地，所述uhpc空心板在板中部设有空槽；所述uhpc空心板在梁纵向边缘的厚度与nc板厚度相同；所述uhpc实心板厚度与uhpc空心板在梁纵向边缘的厚度相同。
12.优选地，所述预制uhpc槽形板上设有连接件预留孔；所述nc槽形梁上的钢筋连接件置于连接件预留孔中；所述连接件预留孔中灌注uhpc。
13.优选地，所述预制uhpc槽形板与nc板的接缝处设有接缝处钢筋；相邻所述预制uhpc槽形板间的接缝处设有接缝处钢筋。
14.负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构的施工方法，应用于上述的负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，包括以下步骤：
15.1)在工厂按照设计尺寸生产预制nc小箱梁及预制uhpc槽形板；
16.2)将预制uhpc槽形板放置于设计位置；
17.3)在连接件预留孔及接缝处灌注uhpc形成简支小箱梁；
18.4)将简支小箱梁架设到设计位置，安装中支点连接段形成负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构。
19.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
20.1.与只在桥面板布设uhpc相比，在腹板部分区域也使用uhpc可以充分利用uhpc的受拉材料性能，提高负弯矩区的开裂弯矩。
21.2.与等厚度uhpc板相比，uhpc空心板既可以在边缘处适应nc板厚度，又可以通过凹槽降低uhpc材料用量。
22.3.布设与uhpc腹板处的凹形连接件可以作为施工中腹板的侧模使用，加快施工速度，凹、凸连接件的形状构造还可以增强uhpc腹板的连接。此外，连接件的深入长度可调，uhpc预制板间的接缝宽度可变，使相同尺寸的预制uhpc槽形板可以适应不同小箱梁长度，便于工业化生产。
23.4.与负弯矩区段现浇uhpc槽形板相比，预制uhpc槽形板便于工业化生产，可以避免现浇uhpc段过长造成的混凝土开裂。
24.5.与负弯矩区采用nc桥面板相比，uhpc槽形板可以增强来自桥面的环境侵蚀抵抗能力，提高桥梁耐久性。
25.综上所述，本实用新型负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构具有较高的负弯
矩区开裂弯矩，较好的耐久性，较低的uhpc材料用量，较便捷的施工性能。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构三维示意图；
28.图2是预制nc小箱梁三维示意图；
29.图3是b型预制uhpc槽形板三维俯视图；
30.图4是b型预制uhpc槽形板三维仰视图；
31.图5是c型预制uhpc槽形板三维俯视图；
32.图6是c型预制uhpc槽形板三维仰视图；
33.图7是负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构三维示意图；
34.图8是d型预制uhpc槽形板三维仰视图；
35.其中，1为预制nc小箱梁，2为中支点现浇nc，3为a型预制uhpc槽形板，4为b型预制uhpc槽形板，5为c型预制uhpc槽形板，6为nc板，7为nc槽形梁，8为钢筋连接件，9为连接件预留孔，10为凹形连接，11为凸形连接，12为uhpc腹板，13为uhpc空心板，14为空槽，15为uhpc实心板，16为接缝处钢筋，17为d型预制uhpc槽形板，18为现浇uhpc连接段。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.本实用新型的目的是提供一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，以解决上述现有技术存在的问题，该结构形式在负弯矩区采用预制uhpc槽形板，该预制板通过中间开空槽的方式使uhpc板厚与nc板厚相同，并通过空槽降低uhpc用量；预制uhpc槽形板可以有效提高负弯矩区的开裂弯矩，降低预应力筋用量，提高结构的耐久性。此外，预制uhpc槽形板中的凹形连接件可以作为施工中的模板使用，加快施工速度，并且可以通过调整连接件的伸入长度，使固定的预制uhpc槽形板尺寸适应不同小箱梁长度需求，便于工业化生产。
38.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
39.实施例一
40.如图1
‑
6所示，本实施例提供一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，包括预制nc小箱梁1、中支点现浇nc 2、a型预制uhpc槽形板3、b型预制uhpc槽形板4、c型预制uhpc槽形板5。相邻预制nc小箱梁1通过中支点现浇nc 2连接为一体，nc槽形梁7与a型预制uhpc槽形板3、b型预制uhpc槽形板4、c型预制uhpc槽形板5通过布设于nc槽形梁7上的钢筋
连接件8连接在一起。a型预制uhpc槽形板3与nc板6的接缝处设有接缝处钢筋16，a型预制uhpc槽形板3与b型预制uhpc槽形板4、b型预制uhpc槽形板4与c型预制uhpc槽形板5的接缝处设有接缝处钢筋16。a型预制uhpc槽形板3与nc板6、a型预制uhpc槽形板3与b型预制uhpc槽形板4、b型预制uhpc槽形板4与c型预制uhpc槽形板5通过接缝处灌注的uhpc连接为一体。
41.如图2所示，预制nc小箱梁1由nc板6和nc槽形梁7组成，其为一次浇筑成型；nc板6位于连续小箱梁的正弯矩区；nc槽形梁7的顶部在未安装nc板6区域设有钢筋连接件8连接。
42.预制uhpc槽形板包括a型预制uhpc槽形板3、b型预制uhpc槽形板4和c型预制uhpc槽形板5三种。如图3
‑
4所示，b型预制uhpc槽形板4包括uhpc空心板13和uhpc腹板12，b型预制uhpc槽形板4的uhpc腹板12前、后端分别采用凸形连接件11和凹形连接件10。a型预制uhpc槽形板3与b型预制uhpc槽形板4相似，其包括uhpc空心板13和uhpc腹板12，a型预制uhpc槽形板3的uhpc腹板12前、后端采用凹形连接件10。
43.如图4所示，uhpc空心板13在板中部设有空槽14，可以有效降低uhpc材料用量；uhpc空心板13在梁纵向边缘的厚度与nc板6厚度相同，可以适应较厚的nc板，不发生截面形状突变。b型预制uhpc槽形板4上设有连接件预留孔9；nc槽形梁7上的钢筋连接件8置于连接件预留孔9中；连接件预留孔9中灌注uhpc。凹形连接件10位于uhpc腹板12外侧，其内壁宽度与uhpc腹板12宽度相同，其长度为1.5倍相邻uhpc空心板13接缝长度。凹形连接件可以作为uhpc腹板12接缝浇筑时的模板使用，简化施工流程。凸形连接件11位于uhpc腹板12内侧，其宽度为0.8倍uhpc腹板12宽度，其长度为0.5倍相邻uhpc空心板13接缝长度。凸形连接件11伸入到相邻预制uhpc槽形板的凹形连接件10内，紧邻凸形连接件11的uhpc腹板12与相邻预制uhpc槽形板的凹形连接件10的内壁相接。
44.如图5、6所示，c型预制uhpc槽形板5包括uhpc实心板15和uhpc腹板12，其uhpc腹板12前、后端采用凸形连接件11。uhpc实心板15厚度与uhpc空心板13在梁纵向边缘的厚度相同。
45.负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构的施工方法包括以下步骤：
46.1)在工厂按照设计尺寸生产预制nc小箱梁1、a型预制uhpc槽形板3、b型预制uhpc槽形板4、c型预制uhpc槽形板5；
47.2)将a型预制uhpc槽形板3及b型预制uhpc槽形板4放置于设计位置；
48.3)在连接件预留孔9及接缝处灌注uhpc形成简支小箱梁；
49.4)将简支小箱梁架设到设计位置，浇筑中支点现浇nc2，待混凝土强度达到设计强度后，安装c型预制uhpc槽形板5，并在连接件预留孔9及接缝处灌注uhpc形成负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构。
50.实施例二
51.如图7所示，本实施例提供一种负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构，与实施例移不同的是本实施例中，负弯矩预制段采用d型预制uhpc槽形板17代替a型预制uhpc槽形板3和b型预制uhpc槽形板4组成的多段预制板，如图8所示。中支点连接段由中支点现浇nc2和c型预制uhpc槽形板5组成的组合断面形式变为现浇uhpc连接段18。
52.负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构的施工方法包括以下步骤：
53.1)在工厂按照设计尺寸生产预制nc小箱梁1、d型预制uhpc槽形板17；
54.2)将d型预制uhpc槽形板17放置于设计位置；
55.3)在连接件预留孔9及接缝处灌注uhpc形成简支小箱梁；
56.4)将简支小箱梁架设到设计位置，现浇uhpc连接段18，待混凝土强度达到设计强度后形成负弯矩区采用组合断面的连续小箱梁结构。
57.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。