一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁及其施工工艺的制作方法

1.本发明属于桥梁工程技术领域，特别是涉及一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁及其施工工艺。


背景技术：

2.目前，随着我国交通基础工程技术的高速发展，桥梁工程的整体建设水平得到大幅度提高，在主流桥梁建设中，特别是盖梁的施工，主要采用现场浇筑混凝土的施工方式，在一些特殊情况下，也有采用整体式预制混凝土盖梁并采用吊装就位的施工方式。
3.然而，对于现场浇注混凝土的施工方式来说，必须要经过搭设临时支护结构、安装模板、绑扎钢筋骨架、再浇筑混凝土的工序，在上述工序执行过程中，会对桥下道路交通造成严重影响，甚至需要中断桥下的道路交通。此外，现场浇注混凝土的施工方式还存在施工工序复杂、施工周期长、施工占地多及施工风险高等缺点，并且现场搭设的支架和盖梁模板容易产生缺陷，也会对盖梁质量产生不利影响。
4.对于采用整体式预制混凝土盖梁的吊装就位施工方式来说，虽然与现场浇注混凝土的施工方式相比减小了施工对桥下交通的影响，但盖梁重量大，会给盖梁的运输及吊装造成较大困难。此外，上述施工方法还会受到制造场地、吊装机具、吊装空间、运输设施等诸多因素的限制。
5.预制混凝土装配式施工工艺已经成为我国工程建设的重要发展方向，桥梁上部结构、桥墩、桩基等构件的预制装配化技术也已趋于成熟但是大吨位盖梁的装配化难题一直没有很好解决，尤其是大悬臂盖梁，其自重通常可达200t～600t，运输和吊装十分困难，采用装配式施工时则更加困难。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁及其施工工艺，该盖梁包含了一个利用uhpc制作的薄壁外壳，该uhpc外壳需要先行吊装到混凝土墩柱上，之后在uhpc外壳内部设置钢筋骨架，然后再布设预应力钢筋/索，最后向uhpc外壳内部浇筑普通混凝土，待普通混凝土达到设计强度后，完成预应力钢筋/索的张拉，从而可形成大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁。同时为了提高uhpc外壳的纵向刚度，在外壳内侧沿纵向布置有两条槽钢，为了防止uhpc外壳内部在浇筑普通混凝土时侧向变形过大，在外壳内侧沿横向布置有钢板拉条。该施工工艺与传统的施工工艺相比，不需要架设临时支撑和模板，有效简化了施工工序，缩短了施工时间，也减少了污染和噪音，可将施工对桥下道路交通的影响降到最低。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁，包括uhpc外壳、支座、墩柱及钢筋骨架；所述uhpc外壳通过支座设置在墩柱顶部；所述uhpc外壳与支座采用一体式结构，在支座上竖直设有若干预埋套管；在所述墩柱顶部竖直设有若干预埋钢筋，预埋钢筋与预埋套管数量相同且位置一一对应，预埋钢筋穿过预埋
套管延伸至uhpc外壳内部；所述钢筋骨架固定设置在uhpc外壳内部，在设置有钢筋骨架的uhpc外壳内部浇筑有普通混凝土。
8.在所述uhpc外壳内部还设置有预应力筋/索；所述预应力筋/索数量若干且沿盖梁纵向分布，预应力筋/索的两端均依次通过垫板和锚具与uhpc外壳固定连接。
9.在所述uhpc外壳内表面沿盖梁横向均布设有若干竖直肋条，竖直肋条与uhpc外壳采用一体式结构。
10.在所述竖直肋条之间uhpc外壳内表面还设置有水平肋条，水平肋条与uhpc外壳采用一体式结构。
11.在所述竖直肋条顶部沿盖梁纵向设置有槽钢，槽钢的槽口朝上，槽钢与竖直肋条之间、槽钢与uhpc外壳之间均通过预埋螺栓固定连接。
12.在盖梁纵向的槽钢之间设置有若干钢板拉条，若干钢板拉条沿盖梁横向均匀分布，钢板拉条与槽钢之间通过高强螺栓固定连接。
13.所述的大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁的施工工艺，包括如下步骤：
14.步骤一：将预制好的uhpc外壳吊装到墩柱顶部，使墩柱顶部的预埋钢筋准确穿入支座的预埋套管中；
15.步骤二：将槽钢通过预埋螺栓与uhpc外壳和竖直肋条固定连接到一起；
16.步骤三：将钢筋骨架吊装到uhpc外壳内部并固定；
17.步骤四：在uhpc外壳内部布设预应力筋/索，布设好的预应力筋/索两端需要穿出uhpc外壳；
18.步骤五：将钢板拉条通过高强螺栓与槽钢固定连接到一起；
19.步骤六：将普通混凝土浇筑到uhpc外壳内部；
20.步骤七：待普通混凝土达到设计强度后，张拉预应力筋/索，最后通过垫板和锚具将预应力筋/索固定到uhpc外壳上。
21.本发明的有益效果：
22.本发明的大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁及其施工工艺，该盖梁包含了一个利用uhpc(ultra-high performance concrete，超高性能混凝土材料)制作的薄壁外壳，该uhpc外壳需要先行吊装到混凝土墩柱上，之后在uhpc外壳内部设置钢筋骨架，然后再布设预应力钢筋/索，最后向uhpc外壳内部浇筑普通混凝土，待普通混凝土达到设计强度后，完成预应力钢筋/索的张拉，从而可形成大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁。同时为了提高uhpc外壳的纵向刚度，在外壳内侧沿纵向布置有两条槽钢，为了防止uhpc外壳内部在浇筑普通混凝土时侧向变形过大，在外壳内侧沿横向布置有钢板拉条。该施工工艺与传统的施工工艺相比，不需要架设临时支撑和模板，有效简化了施工工序，缩短了施工时间，也减少了污染和噪音，可将施工对桥下道路交通的影响降到最低。
附图说明
23.图1为本发明的一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁的正视图；
24.图2为本发明的一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁(钢筋骨架和普通混凝土未示出)的俯视图；
25.图3为图2中a-a剖视图；
26.图4为图3中b-b剖视图；
27.图5为图3中b-b剖视图(钢筋骨架和普通混凝土已示出)；
28.图6为图2中i部放大图；
29.图7为图3中ii部放大图；
30.图8为图4中iii部放大图；
31.图中，1—uhpc外壳，2—支座，3—墩柱，4—钢筋骨架，5—预埋套管，6—预埋钢筋，7—普通混凝土，8—预应力筋/索，9—垫板，10—锚具，11—竖直肋条，12—水平肋条，13—槽钢，14—预埋螺栓，15—钢板拉条，16—高强螺栓。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
33.如图1～8所示，一种大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁，包括uhpc外壳1、支座2、墩柱3及钢筋骨架4；所述uhpc外壳1通过支座2设置在墩柱3顶部；所述uhpc外壳1与支座2采用一体式结构，在支座2上竖直设有若干预埋套管5；在所述墩柱3顶部竖直设有若干预埋钢筋6，预埋钢筋6与预埋套管5数量相同且位置一一对应，预埋钢筋6穿过预埋套管5延伸至uhpc外壳1内部；所述钢筋骨架4固定设置在uhpc外壳1内部，在设置有钢筋骨架4的uhpc外壳1内部浇筑有普通混凝土7。
34.在所述uhpc外壳1内部还设置有预应力筋/索8；所述预应力筋/索8数量若干且沿盖梁纵向分布，预应力筋/索8的两端均依次通过垫板9和锚具10与uhpc外壳1固定连接。
35.在所述uhpc外壳1内表面沿盖梁横向均布设有若干竖直肋条11，竖直肋条11与uhpc外壳1采用一体式结构。
36.在所述竖直肋条11之间uhpc外壳1内表面还设置有水平肋条12，水平肋条12与uhpc外壳1采用一体式结构。
37.在所述竖直肋条11顶部沿盖梁纵向设置有槽钢13，槽钢13的槽口朝上，槽钢13与竖直肋条11之间、槽钢13与uhpc外壳1之间均通过预埋螺栓14固定连接。
38.在盖梁纵向的槽钢13之间设置有若干钢板拉条15，若干钢板拉条15沿盖梁横向均匀分布，钢板拉条15与槽钢13之间通过高强螺栓16固定连接。
39.所述的大悬挑半装配式预应力混凝土盖梁的施工工艺，包括如下步骤：
40.步骤一：将预制好的uhpc外壳1吊装到墩柱3顶部，使墩柱3顶部的预埋钢筋6准确穿入支座2的预埋套管5中；
41.步骤二：将槽钢13通过预埋螺栓14与uhpc外壳1和竖直肋条11固定连接到一起；
42.步骤三：将钢筋骨架4吊装到uhpc外壳1内部并固定；
43.步骤四：在uhpc外壳1内部布设预应力筋/索8，布设好的预应力筋/索8两端需要穿出uhpc外壳1；
44.步骤五：将钢板拉条15通过高强螺栓16与槽钢13固定连接到一起；
45.步骤六：将普通混凝土7浇筑到uhpc外壳1内部；
46.步骤七：待普通混凝土7达到设计强度后，张拉预应力筋/索8，最后通过垫板9和锚具10将预应力筋/索8固定到uhpc外壳1上。
47.实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等
效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。