[发明专利]分层式波纹管连接预制装配盖梁结构、施工方法及设计方法

说明书

本发明涉及一种分层式波纹管连接预制装配盖梁结构、施工方法及设计方法。其包括下层盖梁，上层盖梁，至少两个墩柱，墩柱上表面以及下层盖梁与上层盖梁之间铺设座浆层，墩柱的部分纵筋预留伸出段，墩柱纵筋内侧设置墩柱补偿钢筋，下层盖梁和上层盖梁内上下对应预设第一金属波纹管，纵筋预留伸出段插入第一金属波纹管，两者之间灌注有UHPC灌浆料。下层盖梁和上层盖梁在墩柱补偿钢筋位置分别设置有UHPC槽，上下UHPC槽贯通组成的槽体中灌有UHPC灌浆料，在相邻的墩柱之间的下层盖梁中预埋有抗剪连接钢筋，抗剪连接钢筋伸入第二金属波纹管，两者之间灌注有UHPC灌浆料。实现上下分层盖梁协同抗弯和抗剪，达到分层盖梁等同现浇结构的目标。

技术领域

本发明涉及一种预制装配盖梁结构施工方法及设计方法，特别是涉及一种分层式波纹管连接预制装配盖梁结构施工方法及设计方法，属于预制桥梁技术领域。

背景技术

近年来，随着国家对环境污染问题、结构质量问题的重视，出台了许多相关政策，也正是在这种社会背景下，预制装配结构成为桥梁工程领域一个热点研究方向。预制装配结构因其在工厂预先制作，运输至施工现场进行拼装的特点，备受施工单位青睐，同时工厂预制效率较高，构件质量能够得到保证，因此越来越多的桥梁施工单位选择使用预制装配技术建造桥梁。桥梁上部结构使用预制装配技术较多，且技术方法相对成熟，但是针对桥梁下部结构——桥墩，尤其是双柱式桥墩的使用较少，尽管目前越来越来越多的学者在研究下部结构的预制装配技术，但对于高烈度地区的预制装配桥墩研究仍然较少，且现有研究主要集中于墩柱的预制拼装，较少针对盖梁预制拼装技术。但在高烈度区，特别是山高地险的地区，传统现浇盖梁高空作业危险，且现场浇筑混凝土量大，易污染环境，同时施工质量不易得到保证。现有的预制装配盖梁技术大概有两种类型，一种为整体式盖梁预制拼装方法，采用盖梁结构为整体结构，与墩柱进行现场装配形成双柱式桥墩，但这样的方式具有整体式盖梁自重过大不易在现场吊装的缺点，同时较难运输及吊装；另一种是将盖梁分为不同节段，节段与节段之间通过预应力钢束、剪力键等构造进行连接，形成一个整体式盖梁，然后再进行现场拼装，形成整体盖梁并与墩柱进行连接。此方法可以解决盖梁自重大不易运输的问题，但仍存在现场需要进行预应力张拉等繁琐操作，不利于现场施工作业的缺点，且在连接局部容易出现剪力键破坏的现象，造成安全隐患。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提供了一种分层式波纹管连接预制装配盖梁结构、施工方法及设计方法，用以解决现有整体式盖梁自重过大的问题、装配过程复杂，局部易出现剪切破坏的技术问题。

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种分层式波纹管连接预制装配盖梁结构，包括下层盖梁，上层盖梁，至少两个墩柱，所述下层盖梁、上层盖梁叠合架设在所述墩柱顶面，所述墩柱上表面以及下层盖梁与上层盖梁之间铺设座浆层，所述墩柱的部分纵筋预留伸出段，另一部分纵筋在墩柱顶部位置截断，同时在墩柱纵筋内侧设置墩柱补偿钢筋，所述下层盖梁和上层盖梁内与墩柱纵筋对应位置处上下对应预设有环形布置贯通的第一金属波纹管，所述纵筋预留伸出段插入所述第一金属波纹管，所述纵筋预留伸出段和所述第一金属波纹管之间灌注有UHPC灌浆料，实现墩柱与下层盖梁、上层盖梁的连接；所述下层盖梁和上层盖梁在墩柱补偿钢筋位置上下对应设置有上盖梁UHPC槽和下盖梁UHPC槽，下盖梁UHPC槽预设在下层盖梁的若干环形布置的第一金属波纹管的中心位置，沿高度方向通长布置，其截面尺寸比墩柱补偿钢筋围成区域略大，保证墩柱补偿钢筋的插入，上盖梁UHPC槽与下盖梁UHPC槽预设位置相同，其下部截面尺寸与下盖梁UHPC槽相同，但上部采用收口结构，下盖梁UHPC槽与上盖梁UHPC槽贯通组成的槽体中灌有UHPC灌浆料，UHPC灌浆料加强墩柱与下层盖梁、上层盖梁的连接，并且增强上、下层盖梁连接处的抗剪能力；在相邻的墩柱之间的下层盖梁中预埋有抗剪连接钢筋，所述抗剪连接钢筋伸出下层盖梁顶面，所述在上层层盖梁内与抗剪连接钢筋对应位置预埋第二金属波纹管，装配时，所述抗剪连接钢筋伸入所述第二金属波纹管，并在所述抗剪连接钢筋和第二金属波纹管之间灌注有UHPC灌浆料，UHPC灌浆料将下层盖梁与上层盖梁连接成一个整体，使其协同变形。