[发明专利]预制超高性能混凝土中承式梁单元、桥梁结构及施工方法

说明书

一种预制超高性能混凝土中承式梁单元、桥梁结构及施工方法，该中承式梁单元主要由超高性能混凝土的主梁、横隔板和桥面板整体预制而成；横隔板沿桥梁纵向均匀布设在桥面板下方，桥面板由主梁及横隔板共同支承，中承式梁单元的一侧设为与相邻中承式梁单元进行拼接的连接部。该中承式梁单元沿桥梁横向拼接后可以组合成一双拼中承式梁单元。多个前述中承式梁单元沿桥梁纵向拼接后，通过在连接部设置超高性能混凝土现浇接缝可构成中承式桥梁结构。施工时先预制超高性能混凝土中承式梁单元，然后进行现场吊装、现浇接缝，依次拼接形成中承式桥梁结构主体，最后完成附属工程的施工。本发明具有自重较轻、耐久性好、能有效降低梁体建筑高度等显著优势。

技术领域

本发明涉及一种桥梁构件、桥梁本体结构及其施工，尤其涉及一种预制超高性能混凝土(UHPC)梁单元、桥梁结构及其施工方法。

背景技术

预制预应力混凝土梁具有结构简单、受力明确、造价低廉、架设方便等优点，在桥梁结构中得到了一定程度的应用，但由于普通混凝土材料抗拉强度低、收缩徐变大，在车辆荷载长期作用下，梁体容易产生裂缝，桥面渗水侵蚀主梁，耐久性大打折扣。

对于常见预制混凝土桥梁形式，在上跨河流、公路时，受通航、通车对桥下净空和桥头高程的限制，往往需要降低桥梁结构建筑高度，而普通混凝土结构桥梁建筑高度的降低则意味着要降低主梁或腹板高度，而这对于桥梁结构是不安全的。因此，如何在降低桥梁高度的同时，还要保证桥梁结构的安全性和耐久性，这一直是本领域人员长期面临的技术难题。尽管现有的文献中已经给出了一些解决方案，但均存在结构复杂、造价高、施工困难或桥梁高度降低幅度有限等各种缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，充分利用UHPC抗压强度高的优势，提供一种自重较轻、耐久性好、能有效降低梁体建筑高度的预制超高性能混凝土中承式梁单元，以及由该预制超高性能混凝土中承式梁单元构成的中承式桥梁结构，还相应提供一种工艺简单、操作方便、施工速度快、经济性好的预制超高性能混凝土中承式桥梁结构的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种可应用于桥梁构造中的预制超高性能混凝土中承式梁单元，所述预制超高性能混凝土中承式梁单元主要由超高性能混凝土主梁、超高性能混凝土横隔板和超高性能混凝土桥面板整体预制而成；所述超高性能混凝土主梁设置在超高性能混凝土桥面板两侧并与之固接，位于两侧的超高性能混凝土主梁相互平行；所述超高性能混凝土横隔板沿桥梁纵向均匀布设在超高性能混凝土桥面板下方，并与超高性能混凝土桥面板和两侧的超高性能混凝土主梁固接，所述超高性能混凝土桥面板由超高性能混凝土主梁及超高性能混凝土横隔板共同支承，所述预制超高性能混凝土中承式梁单元沿桥梁纵向的一侧或两侧设为与相邻预制超高性能混凝土中承式梁单元进行拼接的连接部。

上述的预制超高性能混凝土中承式梁单元，优选的：所述超高性能混凝土桥面板采用下部带有纵肋的薄型板件，所述纵肋沿桥梁横向均匀分布在超高性能混凝土桥面板的底面上。

上述的预制超高性能混凝土中承式梁单元，更优选的：所述纵肋的顶面宽度大于其底面宽度，且纵肋的宽度由顶面到底面渐进式变小。更优选的，所述纵肋的横截面呈一倒梯形状。所述纵肋的顶面宽度为0.12m～0.20m，所述纵肋底面宽度为0.10m～0.18m，相邻两纵肋的间距为0.45m～1.50m。这样优选的尺寸设计方案可以充分发挥超高性能混凝土强度高、无粗骨料、易密实的技术优势，减轻超高性能混凝土桥面板自重。

上述的预制超高性能混凝土中承式梁单元，优选的：所述超高性能混凝土桥面板的板件总厚度(包括纵肋在内)为0.18m～0.25m，其中，固接于所述纵肋(3)上方的面板本体(4)的厚度为0.05m～0.10m。