[发明专利]一种大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁及施工方法

权利要求书

1.一种大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，包括一个或多个预制π梁单元，所述预制π梁单元由UHPC整体预制成型，其包括相对设置的两块腹板、形成于两块腹板底部的马蹄形下翼缘、支撑于两块腹板上的桥面板；桥梁纵向预应力钢绞线和钢筋布置于马蹄形下翼缘，桥面板为矩形薄板、梯形薄板或带纵肋或/和横肋的华夫板；

所述预制π梁单元梁端设置有端横隔板，跨中设有至少一道中横隔板，所述端横隔板和中横隔板位于两块腹板之间，且与预制π梁单元整体预制；

所述预制π梁单元纵向由一个或多个节段组成，单个节段长度为15.0-30.0m，所述大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁的单跨跨径为15-60m；且桥梁高跨比1/12～1/20；腹板的厚度为0.10m～0.30m；桥面板的宽度为3.0m～8.0m，总厚度为0.12m～0.25m；马蹄形下翼缘的宽度为0.45m～1.0m；两块腹板间横向间距为1.2m～3.0m；

所述大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁为简支结构、桥面连续、主梁简支结构、或桥面连续、主梁连续结构。

2.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，所述大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁自跨中到梁端，腹板厚度逐渐增加。

3.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，当所述桥面板为带纵肋或/和横肋的华夫板时，纵肋或/和横肋位于桥面板顶板下方，且桥面板顶板厚度为0.05m～0.20m，所述纵肋和横肋的高度为0.10m～0.20m，相邻纵肋/横肋的间距均为0.50m～1.00m。

4.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，当所述桥面板为梯形薄板时，桥面板厚度自与腹板连接处向两侧翼缘逐渐变薄，两块腹板之间对应的桥面板厚度为0.12m～0.25m，两侧翼缘处桥面板厚度为0.05m～0.20m。

5.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，所述大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁横桥向由多个所述预制π梁单元组成，且每个预制π梁单元的桥面板两侧设置有纵桥向槽口，并在相邻两个预制π梁单元邻近的两块腹板一侧设置预制中横梁，横桥向相邻两个预制π梁单元通过位于纵桥向槽口处的桥面板纵向通长湿接缝、现浇端横梁、用于填充相邻两块预制中横梁之间间隙的现浇中横梁湿接缝连接，且桥面板纵向通长湿接缝与现浇中横梁湿接缝、现浇端横梁均连接。

6.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，所述预制π梁单元纵桥向由多个节段组成时，相邻两个节段间采用剪力键胶结或UHPC现浇带连接；当纵向相邻节段采用UHPC现浇带形式连接时，UHPC现浇带长度范围内布置纵向钢筋与主梁节段预留锚固钢筋搭接并填充低收缩免蒸养UHPC，且在相邻两节段的UHPC现浇带处设置现浇带中横隔板。

7.根据权利要求6所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，所述预制π梁单元纵桥向节段数为2-4节。

8.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，所述大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁为单跨单节段结构或单跨多节段结构。

9.根据权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁，其特征在于，当桥梁为简支结构时，跨间支座处主梁纵向不进行混凝土浇筑；

当桥梁为桥面连续、主梁简支结构时，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过在桥面板间填充UHPC形成横向湿接缝进行连接及养护；

当桥梁为桥面连续、主梁连续结构时，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过在主梁间填充UHPC形成跨间湿接缝进行连接及养护。

10.一种如权利要求1所述的大节段预制拼装UHPCπ梁桥梁的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，在工厂或现场制作模板，对预应力管道和普通钢筋进行安装，采用UHPC整体连续浇筑预制π梁单元并进行蒸汽养护；

预制π梁单元采用预应力钢束作为纵向受力钢筋时，需待预制π梁单元腹板达到设计强度的90％后张拉预应力；

步骤S2，运输及吊装预制π梁单元，形成单跨或多跨桥梁结构；

当桥梁为单跨单节段桥梁结构时，施工方法如下：

若为简支结构，在施工现场沿纵桥向吊装预制π梁单元，支座处主梁纵向不进行混凝土浇筑，若横桥向由多个预制π梁单元组成，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝连接；

若为桥面连续、主梁简支结构，当横桥向由多个预制π梁单元组成时，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝连接，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过在桥面板间填充UHPC形成横向湿接缝进行连接及养护；

若为桥面连续、主梁连续结构，当横桥向由多个预制π梁单元组成时，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝连接，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过在主梁间填充UHPC形成跨间湿接缝进行连接及养护；

当桥梁为单跨多节段桥梁结构时，施工方法如下：

若为简支结构，在施工现场沿纵桥向拼装预制好的UHPCπ梁节段，纵向相邻节段间采用剪力键胶结或UHPC现浇带连接；当纵向相邻节段采用UHPC现浇带形式连接时，UHPC现浇带长度范围内布置纵向钢筋与主梁节段预留锚固钢筋搭接并填充低收缩免蒸养UHPC，跨间支座处主梁纵向不进行混凝土浇筑；若横桥向由多个预制π梁单元组成，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝及现浇中横梁连接；

若为桥面连续、主梁简支结构，在施工现场沿纵桥向拼装预制好的UHPCπ梁节段，纵向相邻节段间采用剪力键胶结或UHPC现浇带连接；当纵向相邻节段采用UHPC现浇带形式连接时，UHPC现浇带长度范围内布置纵向钢筋与主梁节段预留锚固钢筋搭接并填充低收缩免蒸养UHPC，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过桥面板间填充UHPC形成横向湿接缝进行连接及养护；若横桥向由多个预制π梁单元组成，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝及现浇中横梁连接；

若为桥面连续、主梁连续结构，在施工现场沿纵桥向拼装预制好的UHPCπ梁节段，纵向相邻节段间采用剪力键胶结或UHPC现浇带连接；当纵向相邻节段采用UHPC现浇带形式连接时，UHPC现浇带长度范围内布置纵向钢筋与主梁节段预留锚固钢筋搭接并填充低收缩免蒸养UHPC，跨间支座处纵桥向UHPCπ梁单元之间通过主梁间填充UHPC现浇湿接缝进行连接及养护；若横桥向由多个预制π梁单元组成，相邻预制π梁单元间则通过桥面板纵向通长湿接缝、预制中横梁、现浇端横梁、现浇中横梁湿接缝及现浇中横梁连接；

步骤S3，完成桥面铺装及附属工程的施工。