一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥及其施工方法技术

本发明专利技术公开一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥及其施工方法，其结构部分包括多组等间距设置的桥墩，所述桥墩上设有盖梁，所述盖梁之间均搭设有UHPC板桁，所述UHPC板桁上浇筑有混凝土并利用混凝土与盖梁连接，相邻所述UHPC板桁的端部对应设有负弯矩区UHPC预制板，所述负弯矩区UHPC预制板两端分别与两侧的UHPC板桁端部的混凝土连接。本发明专利技术设计的UHPC板混凝土组合式连续框架板桥相比现浇普通混凝土结构受力性能更优、耐久性更好、施工工艺更便捷，施工成本更低，具有十分显著的优势，对于沿海浪溅区桥梁的建设具有较强适用性。浪溅区桥梁的建设具有较强适用性。浪溅区桥梁的建设具有较强适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥及其施工方法


[0001]本专利技术应用于结构工程
，具体是一种UHPC板与混凝土组合 式框架板桥及其施工方法。

技术介绍

[0002]钢桥及钢混组合桥由于耐久性问题突出不适用于沿海地区桥梁建设， 因此沿海地区的桥梁多为混凝土桥梁。但是沿海浪溅区环境条件恶劣，工 况复杂，因此沿海浪溅区的混凝土桥梁建设与维护受到了严重威胁，具体 表现在如下几个方面：
[0003](1)受力性能方面：沿海浪溅区的桥梁直接承受巨大的海浪冲击，过 大的海洋动力冲击作用甚至会超过桥梁活载作用，对结构受力产生不利影 响，梁体的抗裂性能难以满足要求。
[0004](2)耐久性方面：常规混凝土结构在近海复杂工况作用下容易开裂， 海洋环境中的有害物质会对开裂混凝土结构产生侵蚀作用，进一步加速内 部钢筋锈蚀，耐久性问题堪忧。
[0005](3)施工方面：沿海桥梁地处深厚淤泥滩涂区，支架搭设困难，桥梁 上部结构现浇施工复杂，施工成本高且施工周期长。
[0006]综上，常规混凝土结构难以满足沿海浪溅区复杂环境条件下桥梁的力 学性能及耐久性要求，因此提出一种受力合理、抗裂性能好、耐久性优异 的新型桥梁结构十分必要，这对促进沿海浪溅区桥梁的发展建设具有重要 的意义。
[0007]超高性能混凝土(UHPC，Ultra High Performance Concrete)是一种新 型水泥基材料，被认为是过去三十年内最具创新性的材料，实现了土木工 程材料性能的创新突破，具有超高的力学性能、超高韧性及超高耐久性， 是一种非常理想的土木工程材料，使用全UHPC建造的桥梁相比常规混凝 土结构而言必然具有更好的力学性能及耐久性。但是目前UHPC生产、配 制工艺复杂且材料单价较高，故而UHPC广泛全面应用于桥梁结构是不现 实的，因此，如何将UHPC与混凝土结合制造适用于沿海浪溅区的连续框 架板桥成为急需解决的技术难题。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种UHPC 板与混凝土组合式框架板桥及其施工方法。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术的一种UHPC板与混凝土组合式框架板 桥，其包括多组等间距设置的桥墩，所述桥墩上设有盖梁，所述盖梁之间 均搭设有UHPC板桁，所述UHPC板桁上浇筑有混凝土并利用混凝土与盖 梁连接，相邻所述UHPC板桁的端部对应设有负弯矩区UHPC预制板，所 述负弯矩区UHPC预制板两端分别与两侧的UHPC板桁端部的混凝土连接。
[0010]作为一种可能的实施方式，进一步的，所述UHPC板桁包括预制槽型 UHPC板，所述
预制槽型UHPC板上间隔设有钢桁加劲肋和角钢连接件， 所述钢桁加劲肋和角钢连接件均通过锚固螺栓与预制槽型UHPC板固定连 接。
[0011]作为一种可能的实施方式，进一步的，所述钢桁加劲肋包括平行设置 的上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和下弦杆之间设置有腹杆，所述腹杆两端 通过节点板分别与上弦杆和下弦杆固定连接。
[0012]作为一种可能的实施方式，进一步的，所述下弦杆上均匀开设有用于 和锚固螺栓配合连接的预留螺栓孔。
[0013]作为一种可能的实施方式，进一步的，每组相邻的所述UHPC板桁的 端部设置的负弯矩区UHPC预制板的设置方式为多组平行设置，且所述负 弯矩区UHPC预制板一侧设有用于插入UHPC板桁上浇筑的混凝土的预制 板连接钢筋。
[0014]作为一种可能的实施方式，进一步的，所述盖梁上设有用于插入盖梁 上浇筑混凝土的盖梁外伸连接钢筋。
[0015]作为一种可能的实施方式，进一步的，所述角钢连接件上开设有螺栓 孔及构造孔。
[0016]一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥的施工方法，具体包括如下步 骤：
[0017]S1、在现场将桥墩及盖梁施工完成，并在盖梁顶部预留盖梁外伸连接 钢筋；
[0018]S2、在工厂分别预制槽型UHPC板、负弯矩区UHPC预制板，并用型 钢和钢板焊接形成钢桁加劲肋，在槽型UHPC板上预埋锚固螺栓，在钢桁 加劲肋下弦杆上预留螺栓孔，在角钢连接件上预留螺栓孔及构造孔，在负 弯矩区UHPC预制板上预埋预制板连接钢筋；
[0019]S3、将预制槽型UHPC板与钢桁加劲肋通过锚固螺栓组装在一起，形 成UHPC板桁，然后将角钢连接件用锚固螺栓锚固在UHPC板桁底部，再 将UHPC板桁单跨整体吊装放置于相邻桥墩的盖梁上，然后以UHPC板桁 作为永久模板，无需再搭设支架，在UHPC板桁内浇筑普通混凝土并通过 盖梁外伸连接钢筋与盖梁固结，同时UHPC板桁与其内的普通混凝土形成 组合结构，在运营过程中共同受力；
[0020]S4、待主梁现浇普通混凝土未凝固时，将多块UHPC预制板放置于组 合桥负弯矩区并紧密排列，用外力挤压负弯矩区UHPC预制板使连接钢筋 插入主梁现浇普通混凝土内，并充分振捣使负弯矩区UHPC预制板与主梁 现浇普通混凝土之间紧密贴合无气泡，待主梁现浇普通混凝土凝固并充分 养护后全桥即形成了整体，完成施工。
[0021]本专利技术采用以上技术方案，具有以下有益效果：
[0022](1)抗裂性能好、受力性能优：本专利技术的结构受力关键部位均采用了 一定厚度的UHPC包裹，并参与结构共同受力，UHPC远超普通混凝土的 抗裂性能及力学性能可以有效增强结构整体的抗裂性能和力学性能。
[0023](2)耐久性强：UHPC结构致密，可以有效防止外部有害物质进入其 基体，本专利技术受力易开裂的部位均受到UHPC的保护，从而使得结构整体 耐久性得到有效提升。
[0024](3)结构整体性强：UHPC与普通混凝土(NC)间具有优异的粘接强 度和防渗耐久性，角钢连接件上设计有构造孔，且钢桁加劲肋设计为桁架 形式，与主梁现浇普通混凝土的结合更可靠，可以确保UHPC层与NC结 构较好地共同工作、避免剥离破坏。
[0025](4)施工方便快捷：本专利技术以UHPC板桁作为免拆模板浇筑主梁普通 混凝土，无需搭设支架，UHPC板桁可单跨整体吊装，且可参与结构整体 受力，无需拆卸，施工十分方便快
捷。
[0026](5)经济性良好：本专利技术采用的UHPC材料单价虽然偏高，但是相对 于整体结构而言用量较少，因此对整体结构的造价影响不大，此外本专利技术 采用的施工方法便捷，无需搭设支架，因此可大幅节省由于搭设支架及支 架底部软土地基处理所产生的的施工成本，总的来说全桥工程造价会减小。
[0027]综上所述，本专利技术设计的UHPC板与混凝土组合式框架板桥相比现浇 普通混凝土结构受力性能更优、耐久性更好、施工工艺更便捷，施工成本 更低，具有十分显著的优势，对于沿海浪溅区桥梁的建设适用性非常强。
附图说明
[0028]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明：
[0029]图1为本专利技术UHPC板与混凝土组合式框架板桥平面示意图；
[0030]图2为本专利技术UHPC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其包括多组等间距设置的桥墩，所述桥墩上设有盖梁，其特征在于：所述盖梁之间均搭设有UHPC板桁，所述UHPC板桁上浇筑有混凝土并利用混凝土与盖梁连接，相邻所述UHPC板桁的端部对应设有负弯矩区UHPC预制板，所述负弯矩区UHPC预制板两端分别与两侧的UHPC板桁端部的混凝土连接。2.根据权利要求1所述的一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其特征在于：所述UHPC板桁包括预制槽型UHPC板，所述预制槽型UHPC板上间隔设有钢桁加劲肋和角钢连接件，所述钢桁加劲肋和角钢连接件均通过锚固螺栓与预制槽型UHPC板固定连接。3.根据权利要求2所述的一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其特征在于：所述钢桁加劲肋包括平行设置的上弦杆和下弦杆，所述上弦杆和下弦杆之间设置有腹杆，所述腹杆两端通过节点板分别与上弦杆和下弦杆固定连接。4.根据权利要求3所述的一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其特征在于：所述下弦杆上均匀开设有用于和锚固螺栓配合连接的预留螺栓孔。5.根据权利要求1所述的一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其特征在于：每组相邻的所述UHPC板桁的端部设置的负弯矩区UHPC预制板的设置方式为多组平行设置，且所述负弯矩区UHPC预制板一侧设有用于插入UHPC板桁上浇筑的混凝土的预制板连接钢筋。6.根据权利要求1所述的一种UHPC板与混凝土组合式框架板桥，其特征在于：所述盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱俊峰，王文洪，张阳，刘其卓，刘林石水，詹克瑶，黄金局，陈仕金，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：