[发明专利]双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种双工字形超高性能混凝土‑普通混凝土组合梁桥梁结构及其施工方法，该双工字形超高性能混凝土‑普通混凝土组合梁桥梁结构包括双工字形梁单元和桥面板，桥面板固接于双工字形梁单元上方，双工字形梁单元采用超高性能混凝土材料整体预制，桥面板采用普通混凝土现浇于双工字形梁单元上方。本发明公开的双工字形超高性能混凝土‑普通混凝土组合梁桥梁结构具有自重较轻、耐久性好、能有效降低梁体裂缝宽度等优点，其施工方法工艺简单、操作方便、施工速度快、经济性好。

技术领域

本发明涉及桥梁构件、桥梁结构及其施工，尤其涉及一种预制双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构及其施工方法。

背景技术

预制预应力混凝土梁有结构简单、受力明确、造价低廉、绿色环保、架设方便等优点，在桥梁结构中得到了广泛的应用。

在20m至60m跨径桥梁中，主要的截面形式为T形、独立工字形和箱形，其中预制T形、独立工字形梁在架设、吊装过程中容易产生倾覆，而且这些桥梁的预制单元数量多，施工过程中拼装精度难以控制；预制箱形梁中预制节段箱梁构件数量过多，施工工序复杂，而整体箱梁的重量大，运输、吊装困难。并且，上述这些桥梁的预制单元数量多，施工过程中拼装精度难以控制。

发明内容

本发明所要解决的问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种自重较轻、耐久性好、能有效降低梁体裂缝宽度的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构，还相应提供一种工艺简单、操作方便、施工速度快、经济性好的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁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双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构：

一种双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构，包括双工字形梁单元和桥面板，所述桥面板固接于双工字形梁单元上方，所述双工字形梁单元采用超高性能混凝土材料整体预制，所述桥面板采用普通混凝土现浇于双工字形梁单元上方。

本发明的上述技术方案创新性地将普通混凝土（NC）和超高性能混凝土（UHPC）两种材料组合运用于双工字形梁单元的桥梁结构中，由于NC材料的抗拉强度低、收缩徐变大，在车辆荷载等因素的长期作用下梁体裂缝会得到发展，湿接缝处钢筋混凝土会开裂，其耐久性能大大降低，但NC材料方便易得且成本较低，通过在桥梁结构中组合运用NC和UHPC两种材料，不仅可充分利用现有NC材料的优势，而且还可利用UHPC所具有的高弹性模量、高抗压、抗拉强度和低徐变特性等优点，再结合双工字形梁单元的主梁结构，可以大大减小桥梁结构尺寸，减轻桥梁结构自重，有效提高结构抵抗荷载的有效性和耐久性。

上述的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构中，优选的：所述双工字形梁单元包括两片沿桥梁纵向延伸的工字形梁，两片工字形梁相互平行，所述双工字形梁单元的端部设有端横隔板，中部设有至少一道的中横隔板。端横隔板与中横隔板的设置将两片工字形梁连接成一体，使双工字形梁单元整体受力性更好。

上述的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构，优选的：所述端横隔板的高度与工字形梁相同且与工字形梁平齐，所述端横隔板的宽度大于两片工字形梁的间距并向双工字形梁单元的两侧延伸。置于桥墩上的双工字形梁单元的端部设置了与梁同高的端横隔板，使得双工字形梁单元在吊装、架设时不易倾覆，保证了梁的稳定性。

上述的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构，优选的：所述中横隔板的高度小于工字形梁的高度，且中横隔板布置在两片工字形梁中间并固接于工字形梁和桥面板上。端横隔板与梁端一同置于桥墩上，有利于保证梁的稳定性，不至于倾覆。

上述的双工字形超高性能混凝土-普通混凝土组合梁桥梁结构，优选的：每个所述的双工字形梁单元中设置的中横隔板的数量为1-9个，且多个中横隔板沿双工字形梁单元纵向均匀排布。