桥梁的可拼接翼缘板制造技术

桥梁的可拼接翼缘板，该可拼接翼缘板的一边设有二次浇注的“现浇湿接缝”段；在先期预制的翼缘侧向和上方，均设有与结构相适应的预留连接钢筋；并且，该可拼接翼缘板内的上下缘横向（垂直于桥梁跨径方向）钢筋均采用受力粗钢筋，使该结构能同时承受正负弯矩。本发明专利技术为桥梁拼接拓宽改造的设计施工实现标准化建立基础。将复杂的桥梁设计简单化，复杂的受力模式明确化。总成本大大降低，社会效益显著增加。应用于分期实施的互通桥梁建设或者分模块设计同时实施的桥梁，可实现全预制拼接，加快施工进度；保证主线桥的使用功能和整体协调，方便连续施工；为后期设计优化提供了很大的调整余地，为升级改造提供了技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种桥梁细部结构，具体涉及一种桥梁的可拼接翼缘板。以及利用该 桥梁的可拼接翼缘板扩建改造的整幅桥。
技术介绍
目前的桥梁设计中无论预制拼装空心板、T梁、组合箱梁，或是现浇整体式箱梁，都 没有可拼接设计，使得未来升级改造非常困难，需要切割翼缘板，再进行植筋，最后利用湿 接缝和新拼接桥梁联系起来，如沪宁高速的中小桥拼宽；而对于有桥面板横向预应力的桥 梁，则需设置断缝或拆除新建，这也在沪宁高速很多大桥扩建中有不少例子。还有很多互通桥梁或市政桥梁，因为互通改造，或市政交通组织更新、收费站拆除 之类的原因，造成结构需要变更而无法实现。如武汉江汉一桥高架收费站等，为城市建设留 下遗憾。有的虽然能实现，却造价高昂，耗费大量人力物力，如武汉长江二桥下桥匝道改造寸。要使得桥梁横向拼接或拆除不再困难，我们必须进行新的研究或引入新技术，对 翼缘板进行可拼接化改造。我们先在看看相关的现有成熟技术(1)现有的桥梁边缘翼缘板，如图1。图中，某结构的预制翼缘板1为桥梁边缘局部结 构，其上有现场浇注桥面混凝土铺装层2 ；现场浇注护栏3中有底部预埋在预制翼缘板中的 护栏钢筋4 ；翼缘板边缘下方有预制时就形成的滴水檐5。特点翼缘板一般按悬臂板设计，仅受负弯矩(上缘受拉应力)，未做正弯矩设计 (不考虑下缘受拉，也未在下缘配制受力粗钢筋)，且需预埋护栏钢筋。现有设计中存在以下不足1)翼缘板没有正弯矩受力钢筋，无法改造成双向受力的桥面板。2)护栏钢筋一旦预埋，平面调整余地小，由于预制梁都按直线预制，对于曲线桥， 边缘往往形成折线。3)滴水檐先期预制，难以保证统一，美观性亦难保证。(2)现有的组合箱梁中梁翼缘板(桥面板接头)，如图2。组合箱梁预制翼缘板1利 用“现浇湿接缝”段6连接成桥面板；其上有现场浇注桥面混凝土铺装层2 ；侧向设有预埋 的侧向连接钢筋7，连接时利用环形湿接缝钢筋8将翼缘预埋的侧向连接钢筋7连接。特点无向上的连接钢筋，与桥面现浇层整体性不强，负弯矩钢筋不强，不能改造 为悬臂板，也没有护栏预埋钢筋，因此不能作为桥梁外边缘。现有设计中存在以下不足1)翼缘板没有竖向连接钢筋，与桥面板整体性不强。2)翼缘连接钢筋偏弱，一旦发生不均衡挠度或现浇湿接缝过宽的情况，可能导致 承载能力不足。3)只作为中梁翼缘设计，与边梁外侧翼缘不统一，无法统一预制，施工不方便。有了以上2种成熟技术作为基础，我们就能综合其各自特点，创造出一种具备多 种功能，适应性更广的可拼接翼缘板出来。具体研究方案前，再来了解下翼缘板设计的一些 特点。翼缘板是上部构造主体边缘向两侧的延伸部分，亦可看作是桥面板的悬挑部分或 外延，是绝大多数桥梁所具备的细部结构，如图1、图2。翼缘板的设计一般是单独设计，因 桥而异。由于设计者的习惯不同，翼缘板的设计也是千差万别，从结构尺寸，到配筋形式和 配筋数量等。只要满足规范规定的承载能力和安全使用的要求，绝大多数设计均是安全可 行的。但这一切随着公路扩建浪潮的开始逐渐发生了变化。公路桥梁的扩建需要将原有 的老桥在横向拼接一段新桥，并使新老桥连接牢固，共同受力，成为一座更宽的新桥。这种 桥梁加宽的需求正在变得日益广泛。在该类型的桥梁改造工程中，老桥的翼缘板将是首先 被改造的对象。改造中要考虑以下几个方面的问题一、老桥的翼缘板是否满足改造后的受 力要求，因为改造将造成受力模式的不同程度改面，甚至会变得截然相反的变化。如结构原 来发生正弯矩有可能变化为负弯矩。二、老桥的翼缘板如何与新桥相连接。老桥翼缘板的 外缘是完全封闭的，并没有考虑会二次拼接改造。这样的情况就需要利用植筋技术将钢筋 植入老桥的翼缘板。而这种植筋工艺目前来说是相当昂贵的。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术的目的是提供一种桥梁的可拼接翼缘板。 桥梁的主体为预制拼装空心板、T梁、组合箱梁，或是现浇整体式箱梁，本专利技术涉及的是所述 桥梁主体侧边的翼缘板。该可拼接翼缘板能够解决现有技术中的上述问题，使得桥梁设计 中设有可拼接设计，使得未来升级改造非常方便，不再需要切割翼缘板、植筋，和湿接缝，即 可以与新拼接桥梁联系起来，为大桥扩建提供方便。本申请第2个专利技术目的是提供一种利 用上述桥梁的可拼接翼缘板，所构成的非标准宽度桥梁的横向组合方式，以实现桥梁扩建 改造时，利用上述桥梁的可拼接翼缘板，横向组合在一起成为整幅桥。完成上述专利技术任务的技术方案是一种桥梁的可拼接翼缘板，其特征在于该可 拼接翼缘板的一边设有二次浇注的“现浇湿接缝”段；在先期预制的翼缘侧向和上方，均设 有与结构相适应的预留连接钢筋；并且，该可拼接翼缘板内的上下缘横向(垂直于桥梁跨径 方向)钢筋均采用受力粗钢筋，使该结构能同时承受正负弯矩。本专利技术的可拼接翼缘板相比传统翼缘板的设计，增加考虑了以下内容既可横向连接成为梁间桥面板，也可作为桥梁边缘。如不拼接，利用伸出钢筋现浇桥梁 护栏成为桥梁边缘。如拼接，被拼接桥梁也可采用相同构造，用环形箍筋连接，并做成现浇 湿接缝，既成为梁间桥面板。如后期需要改造或拆除，可将现浇部分予以凿除，重新成为图1所示的可拼接状 态。所述翼缘板按双向受弯设计，上下缘钢筋配置较传统翼缘板更强。有关本专利技术的必要说明需要强调说明的是可拼接翼缘板的设计实质是一种通用性接口设计。将翼缘板设计为通用性接口，则其必然需要满足以下几方面要求1.通用性。既满足各种结构的翼缘板的受力需要。2.适用性。能实现翼缘板可能的各种功能。如作为桥梁边缘，连接桥梁护栏；作 为桥梁中部，横向连接其他构造。3.可换性。能方便解除现有功能，转而接入其他功能。为了实现这三种特性，我们针对现有的翼缘板，作了以下一些改进，形成了 “可拼接翼缘板”。1.将翼缘上下缘均配置较强的受力钢筋，满足通用性，使其在受到正负弯矩的情 况下均能满足承载力需要。2.预留上缘连接钢筋和侧向连接钢筋，使其在连接其他构造时分别能承受水平 力和竖向力，满足适用性。3.连接钢筋均在结构预设外轮廓之内，连接时，采用连接辅助钢筋与连接钢筋焊 接。一旦有更换需求时，可采用“切割” + “凿除”的方式使原辅助连接钢筋脱离而连接钢筋 保持完整，从而接入新连接，以实现“可换性”。以上方案的进一步改进，有以下优化方案1.所述的向上的预留连接钢筋采用以下形式两根向上钢筋的上端之间用一道同直 径的环形箍筋连接，构成半个矩形的封闭钢筋环；2.所述“现浇湿接缝”段的长度不小于25cm；3.所述侧向预留连接钢筋的长度设置为22cm；4.所述的正负弯矩的受力钢筋，建议采用Φ16mm的钢筋。本专利技术有以下积极技术效果该设计将实现未来桥梁的横向模块化(或称为组合式)设计。为模块化设计提供了设计 接口。同时也将极大促进桥梁标准化设计的范围，为后期无法预见的升级改造预留条 件，从总体上大大节约建设资金，符合当前低炭节约性经济建设、和谐可持续发展建设理ο本专利技术的技术关键点上下翼缘均配置受力钢筋，使翼缘板能同时承受正负弯矩。我们知道一般的翼缘板如不考虑后期拼接，就是一种悬臂结构，将不存在正弯矩， 因此一般都没做正弯矩的受力设计，一旦后期有拼接需要，只有将翼缘全部切除，再用植筋 的方式植入受力钢筋，工期长，技术复杂，费用高，施工对桥梁运营影响大。在上缘和侧向预留连接钢筋，使翼缘板后期满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁的可拼接翼缘板，其特征在于：该可拼接翼缘板的一边设有二次浇注的“现浇湿接缝”段；在先期预制的翼缘侧向和上方，均设有与结构相适应的预留连接钢筋；并且，该可拼接翼缘板内的上下缘横向钢筋均采用受力粗钢筋，使该结构能同时承受正负弯矩。

【技术特征摘要】
一种桥梁的可拼接翼缘板，其特征在于该可拼接翼缘板的一边设有二次浇注的“现浇湿接缝”段；在先期预制的翼缘侧向和上方，均设有与结构相适应的预留连接钢筋；并且，该可拼接翼缘板内的上下缘横向钢筋均采用受力粗钢筋，使该结构能同时承受正负弯矩。2.根据权利要求1所述的桥梁的可拼接翼缘板，其特征在于该可拼接翼缘板的连接 形式是当连接护栏时，预埋的翼缘钢筋分别与护栏内部钢筋焊接；当连接另一翼缘板时， 预埋的翼缘钢筋分别与现浇湿接缝钢筋和桥面铺装层钢筋连接。3.根据权利要求1所述的桥梁的可拼接翼缘板，其特征在于，所述“现浇湿接缝”段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，
申请(专利权)人：江苏省交通科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]