[发明专利]装配式梁体及其施工方法

说明书

本发明公开了一种装配式梁体，包括多个预制箱梁梁体以及连接多个预制箱梁梁体的预应力钢筋，其中，预制箱梁梁体上设有横向预应力孔道，预应力钢筋穿过所有预制箱梁梁体的横向预应力孔道且其两端通过锚板固定，预应力钢筋与横向预应力孔道之间灌注有无收缩混凝土，连接多个预制箱梁梁体时，将预应力钢筋穿过横向预应力孔道并安装锚板，张拉预应力钢筋后进行灌浆。本发明提出的装配式梁体，加强了梁体间的横向连接，并减少了铰缝的受力。

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，尤其涉及一种装配式梁体及其施工方法。

背景技术

装配式预应力混凝土梁桥因其具有施工速度快、工期较短、易于标准化等优点在桥梁工程中有着广泛的应用。无论在国内还是在国外，装配式预应力混凝土梁桥在中小跨径桥梁中都占有很大比重。但是随着这种桥型的广泛应用，在使用过程中也产生了一些问题，特别是在梁体的横向连接方面。由于我国很多桥梁设计者对装配式梁体的横向受力认识不足，使得很多装配式桥梁的梁体的横向连接存在很多问题。随着交通量的增加和超载车辆对桥梁的影响，我国很多装配式梁桥在投入运营后出现了预制板之间铰缝破坏的情况，严重的甚至出现“单板受力”，使桥梁的承载能力大大下降，桥梁也存在极大的安全隐患，随时可能面临倒塌的风险。

在中国公路桥梁建设中，装配式箱梁是常用的上部结构形式，从结构设计上来说，其基本原理是采用横向连接系将各预制板梁连成整体，以共同承受车辆荷载的作用，从而有效降低单片板的内力。目前，传统的装配式梁体的横向连接方式主要是通过铰缝连接。

通过铰缝连接这种方式在我国使用的最为广泛，为了加强各预制板之间的连接，铰缝中沿桥梁纵向每隔80 ~ 120 cm还会加入门筋和交叉钢筋。在设计时通常将铰缝假设为理想的铰，用“铰接板法”进行荷载横向分布计算和铰缝受力分析。然而，由于铰缝传力机理不明确，且存在新老混凝土粘结等问题，往往仅能从构造上保证铰缝的可靠性。即便在铰缝中加入一些普通钢筋，也仅仅是对铰缝内的混凝土进行了加强，铰缝仍可以从新老混凝土的粘结处首先发生破坏，最终导致其传力失效，使梁桥运营时的受力和设计时的假定受力不一致。

铰缝连接的施工工艺虽然都较为成熟，在梁体连接中也使用较多，但是这种连接方式在实际中出现了很多缺陷。铰缝非常容易损坏，这就使得梁体之间的连接受到影响，这最终会导致传力失效。“单板受力”已成为这种连接所出现的最常见病害。所谓单板受力，是指铰缝失效后，形成某一块或多块梁单独受力的情形。单板受力会增大梁的荷载横向分布系数，严重削弱桥梁的整体性，很可能会使整座桥的上部结构处于极为不利的受力状态，也会降低桥梁的耐久性。传统的连接方式为解决连接问题，还有很多设计试图在增加铰缝或者在铰缝中增加构造钢筋来增加铰缝的可靠性，防止其损坏，但是这也没有改变铰缝是主要的横向传力构件的本质。若再考虑混凝土的收缩徐变及新老混凝土的粘结等因素，这些方法很难保证受力如此复杂的铰缝不会发生破坏。长此以往，横向连接的破坏将会严重影响桥梁的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种装配式梁体及其施工方法，旨在加强了梁体间的横向连接，并减少铰缝的受力。

为实现上述目的，本发明提供一种装配式梁体，包括多个预制箱梁梁体以及连接多个预制箱梁梁体的预应力钢筋，其中，所述预制箱梁梁体上设有横向预应力孔道，预应力钢筋穿过所有预制箱梁梁体的横向预应力孔道且其两端通过锚板固定，所述预应力钢筋与横向预应力孔道之间灌注有无收缩混凝土，连接多个预制箱梁梁体时，将预应力钢筋穿过横向预应力孔道并安装锚板，张拉预应力钢筋后进行灌浆。

优选地，多个预制箱梁梁体在连接后其横向预应力孔道位于同一水平线上。

优选地，所述预应力钢筋上还套有波纹管。

本发明进一步提出一种基于上述的装配式梁体的施工方法，包括以下步骤：

预制多个箱梁梁体，并在预制箱梁梁体上预留横向预应力孔道；