[发明专利]一种节段预制梁结构及其拼装组合桥梁的施工方法

说明书

本发明公开了一种节段预制梁结构及其拼装组合桥梁的施工方法，所述节段预制梁结构，为I形梁，其包括直立的腹板、设置在腹板上侧的上翼缘以及设置在腹板下侧的马蹄；每段节段预制梁结构均包括一中块件、两端块件和至少为两块且对称分布在中块件与端块件之间的次中块件；各块件之间均通过组合式剪力键及预应力钢束纵向拼装连接。所述拼装组合桥梁的施工方法包括将节段预制梁结构拼装之后再吊装组合和在架桥机上分别拼装组合桥梁的主梁和侧梁，然后拼装预制横隔板和预制桥面底板，形成组合桥梁。本发明桥梁结构造价经济，施工速度快，质量容易控制，可节省大量的施工临时场地、模板和人工，具有非常好的经济效益、社会效益和推广价值。

技术领域

本发明涉及一种节段预制梁结构及其拼装组合桥梁的施工方法。

背景技术

从我国举世闻名的赵州桥到现在大跨径的跨海大桥，我国桥梁的发展日益成熟，于此同时装配式技术在桥梁中的应用也得到了迅猛的发展。装配式技术，是指以工厂生产为主的构件制造方式取代现场建造方式，即提前预制好桥梁各构件，然后运输到现场装配成桥梁。装配式技术在桥梁中的应用具有非常多的优点，例如，桥梁各构件可产业化、标准化生产，构件质量稳定；将桥梁各部件提前预制，然后运输到现场进行拼装，可使效率最大化，并且能明显缩短工期，便于施工等等。

目前装配式桥梁主要采用箱梁结构梁和T形整体预制梁。然而这两种梁结构均体积巨大、梁体笨重，不仅对梁台基座承载力要求高，而且由于梁体尺寸较长，存放或运输时容易变形，不便于生产、运输和储存。其中，箱梁结构梁存在装配拼接技术难度大，对施工精度和施工条件要求高等问题，而T形整体预制梁由于预制件的体积和重量巨大，在装配拼接时需要非常大的施工作业场地及多种大型的运输及吊装用机械设备，施工成本高。另外，由于箱梁结构梁和T形整体预制梁的整体梁跨距较大，装配过程中容易存在对接错位，给后期的投入使用留下安全隐患。此外，箱梁结构还存在周边排水系统不畅的缺点；而T形整体预制梁为宽翼板整体预制T形结构，其吊装就位后需现浇翼缘板横向湿接缝和横隔板进行连接，这种连接薄弱，存在收缩裂缝多、质量难以控制等问题，严重时会削弱T梁横向之间的连接，影响桥体的整体性和稳定性。上述这些因素都成为限制装配式桥梁发展的新问题，亟待研究解决。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种节段预制梁结构及其拼装组合桥梁的施工方法，将桥梁的主梁和侧梁分段预制成标准化块件，利用组合式剪力键将各标准化块件纵向拼接成整体，并且采用预制横隔板和预应力钢束张拉形成空间受力体系，拼装成组合桥梁。具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种节段预制梁结构，该节段预制梁结构为I形梁，其包括直立的腹板，设置在腹板上侧的上翼缘以及设置在腹板下侧的马蹄；每段节段预制梁结构均包括一中块件、两端块件和至少为两块且对称分布在中块件与端块件之间的次中块件；各块件之间均通过组合式剪力键及预应力钢束纵向拼装连接。

前述的节段预制梁结构，所述组合式剪力键设置在各块件的接触端面上，包括位于腹板上的抗剪大键齿和位于马蹄及上翼缘上的定位键齿；所述抗剪大键齿和定位键齿均包括相互匹配的凸型键齿和凹型键齿；所述中块件的两个端面均为凹型键齿，与中块件接触的两次中块件端面为凸型键齿，两端块件与次中块件接触的端面也为凸型键齿，各键齿之间通过结构胶粘结在一起。

优选的，所述组合式剪力键内部配设有端部加强筋，该端部加强筋包括纵向分布的抗剪钢筋，与抗剪钢筋交织的横向分布筋，以及环向设置的加强箍筋；所述抗剪钢筋延伸入抗剪大键齿的凸型键齿内，其附近还敷设加强锚固筋。

前述的节段预制梁结构，所述中块件、次中块件和端块件其内均设有多个拼接后对应连通的预应力管道，各块件内的预应力管道端面处均设有密封圈；所述预应力管道包括分布在腹板内的多个主预应力管道、分布在马蹄内的副预应力管道、以及分布在上翼缘上的辅助预应力管道；所述预应力钢束穿过预应力管道张拉将各块件纵向串联起来。