[发明专利]轻型全装配式大悬臂超高性能混凝土展翅梁及其施工方法

说明书

轻型全装配式大悬臂超高性能混凝土展翅梁，包括槽形梁、齿形变截面挑梁和波形肋桥面板，槽形梁、齿形变截面挑梁和波形肋桥面板为超高性能混凝土预制构件，槽形梁的腹板顶部外侧面设有与齿形变截面挑梁连接的拼接凹槽，相对拼接凹槽的腹板内侧面设有横隔梁；横隔梁顶部和齿形变截面挑梁的梁顶呈齿状，并预埋用于与桥面板拼接的锚固螺栓；波形肋桥面板采用若干块预制桥面板拼装而成，预制桥面板底部的波形肋与槽形梁和齿形变截面挑梁顶部的齿状相匹配，并预留有螺栓孔；拼接凹槽以及预制桥面板拼接处浇筑有超高性能混凝土形成湿接缝。本发明还公开了该展翅梁的施工方法。该展翅梁外形美观，轻巧而舒展受力性能优异，耐久性可达200年以上，施工简单。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种轻型全装配式大悬臂超高性能混凝土展翅梁。

背景技术

目前，我国大部分桥梁都采用现场浇筑的方式施工，现场浇筑有不需大型起重设备、施工平稳可靠、桥梁整体性好等优点，但是现场浇筑施工工期长、施工管理复杂、对周边环境影响较大，而预制安装作为桥梁施工的另一种常用方法，相比于现场浇筑有施工时间短、预制构件品质好、环保节能等优点。但是预制安装施工过程中预制构件的运输和安装往往比较困难，对运输设备和起重设备的要求较高，成本也因此增加。由此可见，在预制安装施工中轻型的全装配式结构是非常有必要的。

预制构件的轻型化，可以通过采用新型材料、设计合理的结构形式等方法来实现。超高性能混凝土（UHPC，Ultra High Performance Concrete）在力学性能和耐久性上都远强于普通混凝土，在具有相同抗弯能力下，UHPC结构的重量仅为钢筋混凝土结构的1/2，将UHPC运用于桥梁结构可以减小结构的厚度，大大减轻结构的自重，使预制构件更加轻巧。此外，将桥梁的上部结构分成几个部分分别预制，再将各个部分拼装起来，可以降低运输和吊装的难度，同时简化模具制作和拆模过程。当采用这种方式预制构件时，各部分构件的拼接至关重要，拼接必须合理可靠。

本发明面向我国基本建设发展需求，从现场浇筑和预制安装存在的缺陷入手，以缩短工期、提高结构质量、减轻结构自重、降低运输和吊装成本等为目标，提出了一种轻型全装配式大悬臂UHPC展翅梁。本发明结构质量优良、拼接可靠，受力性能、耐久性能良好，施工便捷，能大大缩短工期，外形美观且节省桥下空间，非常适应于建设发展的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，易装配，拼接后整体性能良好的轻型全装配式大悬臂超高性能混凝土展翅梁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

轻型全装配式大悬臂超高性能混凝土展翅梁，包括槽形梁、齿形变截面挑梁和波形肋桥面板，所述槽形梁、齿形变截面挑梁和波形肋桥面板为超高性能混凝土（UHPC）预制构件，所述槽形梁的腹板顶部外侧面设有与齿形变截面挑梁连接的拼接凹槽，相对拼接凹槽的腹板内侧面设有横隔梁；横隔梁顶部呈齿状，并预埋用于与桥面板拼接的锚固螺栓；所述齿形变截面挑梁的梁顶呈齿状，并预埋用于与桥面板拼接的锚固螺栓；所述波形肋桥面板采用若干块预制桥面板拼装而成，其底部的波形肋与槽形梁和齿形变截面挑梁顶部的齿状相匹配，并在对应槽形梁和齿形变截面挑梁预埋锚固螺栓的位置预留有螺栓孔；所述螺栓孔在安装锚固螺栓后浇筑超高性能混凝土（UHPC）灌浆料，所述拼接凹槽以及预制桥面板拼接处浇筑有超高性能混凝土（UHPC）形成湿接缝。

槽形梁上拼接凹槽沿纵桥向的两个凹面设有槽形梁外伸钢筋，其沿横桥向的凹面预埋用于与齿形变截面挑梁拼接的连接螺栓。

所述槽形梁和齿形变截面挑梁拼接处沿横桥向的端面设有用于铺设横向预应力钢筋的预应力孔。

齿形变截面挑梁的横截面尺寸向远离槽形梁的方向逐渐减小。

齿形变截面挑梁的根部拼接处两侧设有L型角钢，沿纵桥向外伸的挑梁外伸钢筋穿过钢板并与钢板焊接。