鉸縫有相對凹槽的空心板橋及其建造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鉸縫有相對凹槽的空心板橋及其建造方法，屬于橋梁工程領域。
【背景技術】
[0002]預制裝配式空心板橋因其構造簡單、受力明確、施工方便，是中小跨徑橋梁的首選橋型之一。目前，該橋型已成為高速公路、干線公路上使用最多的橋型，也是里程數最長的橋型。
[0003]雖然該種橋型具有優良的使用性能，但由于我國橋梁設計規范對鉸縫混凝土強度驗算的缺失、施工上對鉸縫混凝土的澆筑重視不夠、超載車輛的荷載作用等方面因素的綜合影響，易出現沿鉸縫的縱向裂縫，這已被國內各地的橋梁病害調查所證實。雨水的滲入會加劇裂縫對梁體的整體性和剛度的影響。在超載車輛的反復作用下，鉸縫極易失效，進而出現“單板受力”現象。國內僅在2011年就有5座空心板橋出現垮塌事故。
[0004]空心板鉸縫的受力主要包括板間剪力和橫向彎矩，開裂一般是鉸縫底部在橫向彎矩的作用下先行開裂。進而鉸縫混凝土與空心板腹板側面脫離，在超載車輛的作用下，鉸縫發生剪切破壞。人們常通過增加橫隔板和施加橫向預應力來增加橋梁的橫向整體性。
[0005]增加橫隔板給施工帶來諸多不便，施加橫向預應力除增加施工作業量外，也影響橋梁的觀瞻和橋下凈空。狹小的接縫底部，幾乎不能為采取其他可靠的橫向連接提供空間。如何提高鉸縫的抗剪能力，一直困擾著相關技術人員。

【發明內容】

[0006]本發明為克服現有技術的缺陷，提供鉸縫有相對凹槽的空心板橋及其建造方法。所提供的技術方案為:鉸縫兩側的預制空心板在高度相同位置，有相對的、開口朝鉸縫側的凹槽。從而提高鉸縫混凝土的抗剪能力。凹槽的下表面如圖1所示，為向上傾斜的斜面或平面，凹槽的上表面為向下傾斜的斜面或平面。空心板凹槽橫斷面也可為半圓形。
[0007]凹槽沿空心板縱向也可以不連續。
[0008]凹槽內有從預制板伸進鉸縫混凝土的橫向連接筋，有豎筋穿過凹槽上方和下方的豎向預留孔。
[0009]更進一步地，橫向連接筋為水平的環扣筋或帶彎鉤的水平筋。
[0010]更進一步地,橫向連接筋伸過鉸縫中心線,鉤住相鄰空心板凹槽內的豎筋。
[0011]從鉸縫底部數起的第一道凹槽以空心板的馬蹄處的倒角為下斜面，且其內的橫向連接筋靠近凹槽下部。從鉸縫底部數起的第一道凹槽，也可部分地進入馬蹄，且其內的橫向連接筋靠近凹槽下部。目的是在滿足底板受力要求的同時，盡量使橫向連接筋靠近底板下表面，發揮盡量大的抵抗橫橋向彎矩的能力。
[0012]因橫向拉應力主要集中在空心板下部，豎筋的頂部可在空心板高度方向的中部，只滿足下部的抗拉即可。
[0013]因鉸縫寬度的限制，鉸縫混凝土盡量采用高強砂漿或活性粉末混凝土，也可為小石子自密實混凝土。
[0014]該空心板橋的建造方法包括以下步驟:
(1)空心板側模的制作:邊空心板的直邊側模板為一平板，也可靠近頂部處折向一側，對應的邊空心板帶懸臂；其他的側模板為同一類型，在相同高度位置處安裝有水平向的凸條，凸條下表面為向上傾斜的斜面或平面，上表面為向下傾斜的斜面或平面；
(2)預制空心板:綁扎鋼筋，安放鋼絞線，安裝內模，安放橫向水平筋，水平筋沿空心板縱向彎折，可進入模板凸條內的預留空間內；安裝并調整側模；臨時豎筋穿過側模凸條上的豎向孔，并用彎筋在模板凹槽內箍住臨時豎筋，臨時豎筋表面涂抹脫模劑；采用先張法施工，先張拉縱向預應力鋼筋，澆筑混凝土，混凝土初凝后多次轉動臨時豎筋，混凝土強度滿足拆模要求后拆去側模，抽出臨時豎向筋，調整水平連接筋，養護后放張縱向預應力鋼筋；
(3)吊裝空心板:將預制完成的裝配式空心板運輸到橋梁建設場地，再次調整水平向連接筋，并吊裝就位；從一側向另一側順序吊裝空心板，直至邊空心板；
(4)澆注高強砂漿或活性粉末混凝土，插入豎筋；
(5)制作防撞護欄，澆注鋪裝層混凝土，施工面層。
[0015]本發明所用空心板的側模制作比常規空心板的簡單，施工方便，同時增強了鉸縫傳遞剪力和承擔橫向彎矩的能力。
[0016]本發明的有益效果為:增強了鉸縫傳遞剪力，同時也提高了承擔橫向彎矩的能力，確保空心板橋鉸縫不開裂，且鉸縫的抗剪能力對鉸縫混凝土與預制空心板混凝土的結合強弱不敏感；空心板側面的凹槽結構，簡化了傳統空心板工藝，模板制作簡單，空心板施工方便；橋面鋪裝和面層鋪筑不需要改變；本發明適合常規的各種跨徑的預應力混凝土或鋼筋混凝土裝配式空心板橋。
【附圖說明】
[0017]圖1鉸縫有相對凹槽的空心板橋的橫斷面示意圖；
圖2邊板橫斷面示意圖；
圖3中板橫斷面示意圖；
圖4凹槽呈半圓形的空心板側腹板部位橫斷面示意圖；
圖5常規空心板帶凹槽后的橫斷面示意圖；
圖6凹槽內帶豎向彎鉤水平筋的空心板側腹板部位橫斷面示意圖；
圖7凹槽內帶環扣筋的空心板側腹板部位橫斷面示意圖；
圖8有豎向筋預留槽的空心板側腹板部位橫斷面示意圖；
圖9帶水平連接筋及豎筋的空心板橋鉸縫部位斷面示意圖。
[0018]圖中標注:1.邊板，2.中板，3.鉸縫，4.凹槽，5.半圓形凹槽，6.彎鉤筋，7.環扣筋，8.豎向預留孔，9.豎筋，10.水平連接筋，11.鉸縫混凝土。
【具體實施方式】
[0019]本發明的第一個實施例對應如圖1所示的空心板橋，采用圖2所示的邊板(I)和圖3所示的中板(2)拼裝而成。
[0020]具體實施時，可以采用以下建造方法: I根據橋梁等級、跨度、橋面寬度等設計參數進行空心板橋結構分析，計算確定空心板的截面尺寸、普通鋼筋及縱向預應力鋼筋，并根據相鄰板間抗剪設計要求計算確定凹槽(4)的最小尺寸和數量；
2空心板側模的