[发明专利]一种预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法

说明书

本发明涉及超高性能混凝土、桥梁工程和装配式结构快速施工领域，具体地说涉及一种预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法，包括位于两端并预制的拱脚节段和用于吊装的内置式预应力钢绞线，所述拱脚节段的内侧分别设置有预制的标准拱肋节段，所述标准拱肋节段的另一端分别设置有预制的榫卯拱肋节段，位于两榫卯拱肋节段之间设置有预制的跨中拱肋节段，所述跨中拱肋节段与榫卯拱肋节段之间设置有预留榫卯孔，所述预留榫卯孔内铆接有T形UHPC楔块。该预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法解决了钢筋混凝土拱桥结构整体承载力低，自重大，跨越能力不足的不利情况，有效提高拱桥跨越能力和整体受力性能，大幅减少养护时间及节省大量的人力与物力，提高了桥梁的使用寿命周期。

技术领域

本发明涉及超高性能混凝土、桥梁工程和装配式结构快速施工领域，具体地说涉及一种预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法。

背景技术

现浇钢筋混凝土拱桥以轴向受力为主要特征，具有结构性能优越，跨越能力大、地质地形适应性强的优势，在城市、山区及跨沟谷桥梁中应用广泛，是现代桥梁常用的结构形式之一。相较传统的圬工拱桥，其结构恒载效应占所有效应的比重可降低30%~40%，这大大提高了钢筋混凝土拱桥跨越能力和经济性能。但其在施工过程和运营过程中，存在两个主要问题：其一，钢筋混凝土拱肋浇筑较为繁琐，模板的安装与拆卸现场耗时较长，且混凝土浇筑受现场环境影响，质量得不到控制；其二，主拱自重较大，受普通混凝土材料性能的限制，跨越能力明显不足。

基于上述问题，引入预制拼装的设计理念，同时结合超高性能混凝土（UHPC）的优良受力性能，提出一种新型预制拼装UHPC板式拱桥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法，该预制拼装UHPC板式拱桥及其施工方法有效提高拱桥跨越能力和整体受力性能，同时提高了桥梁的使用寿命周期。

本发明的技术方案在于：一种预制拼装UHPC板式拱桥，包括位于两端并预制的拱脚节段和用于吊装的内置式预应力钢绞线，所述拱脚节段的内侧分别设置有预制的标准拱肋节段，所述标准拱肋节段的另一端分别设置有预制的榫卯拱肋节段，位于两榫卯拱肋节段之间设置有预制的跨中拱肋节段，所述跨中拱肋节段与榫卯拱肋节段之间设置有预留榫卯孔，所述预留榫卯孔内铆接有预制的T形UHPC楔块。

进一步地，所述标准拱肋节段、榫卯拱肋节段及跨中拱肋节段内分别设置有预应力钢绞线孔道，所述预应力钢绞线的一端锚固在其中一拱脚节段上，预应力钢绞线的另一端依次穿过标准拱肋节段、榫卯拱肋节段及跨中拱肋节段的预应力钢绞线孔道并锚固在在另一拱脚节段上。

进一步地，所述拱脚节段上预留有预应力钢绞线的锚固端板。

进一步地，所述预应力钢绞线无需张拉并在T形UHPC楔块楔入预留榫卯孔后设置有由预留榫卯孔下部引出的引出部。

进一步地，所述T形UHPC楔块与预留榫卯孔之间形成的接缝内涂抹有环氧树脂胶。

进一步地，所述拱脚节段与标准拱肋节段之间、标准拱肋节段与榫卯拱肋节段之间、及榫卯拱肋节段与跨中拱肋节段之间的接缝处分别涂抹有环氧树脂胶或泵入压浆剂。

进一步地，所述拱脚节段、标准拱肋节段、榫卯拱肋节段及跨中拱肋节段均采用UHPC材料预制而成。

一种预制拼装UHPC板式拱桥的施工方法，包括以下步骤：

（1）根据跨径要求在台座上固定钢模板，分节段预制拱脚节段、标准拱肋节段、榫卯拱肋节段和跨中拱肋节段，并在各拱肋节段上预留预应力钢绞线孔道，并在拱脚节段上预留锚固端板；

（2）待预制的各节段养护完成后进行拆模；