一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構及其施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼?超高性能混凝土組合連續梁橋結構及其施工方法，該組合連續梁橋結構包括由M個鋼?超高性能混凝土組合梁段和M+1個鋼?高強混凝土組合梁段拼接形成的連續梁，鋼?超高性能混凝土組合梁段和鋼?高強混凝土組合梁段呈交錯布設，M≥2；M個鋼?超高性能混凝土組合梁段分別支撐于M個橋墩上；鋼?超高性能混凝土組合梁段包括第二鋼梁節段和超高性能混凝土板；該施工方法包括步驟：一、預制加工；二、下部梁體與第一鋼梁節段安裝；三、高強混凝土板吊裝；四、鋼?超高性能混凝土結合段安裝；五、濕接縫施工。本發明設計合理、施工簡便且使用效果好，能解決現有鋼?混凝土連續梁橋的負彎矩區開裂問題和預應力效率低下問題。
【專利說明】
一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構及其施工方法
技術領域
[0001]本發明屬于橋梁建造施工技術領域，尤其是涉及一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002]鋼-(常規高強)混凝土組合連續梁橋自重輕，經濟性較好，并且能充分利用鋼材良好的抗拉性能。上述常規強度混凝土是指強度等級為C60及其以上的普通混凝土，也稱為高強混凝土或常規高強混凝土。但是在三跨或多跨式連續梁橋的中墩墩頂的負彎矩區，如果采用布置預應力的方式來抵消外荷載產生的拉應力，因預應力由鋼和混凝土共同承擔，常規高強混凝土分配不到多大的預應力；同時由于混凝土的收縮徐變的影響，混凝土分擔的部分預應力將轉移到鋼梁上，進而導致混凝土板受力更加不利，同時也存在預應力效率低下這一問題。因此，在外荷載作用下，常規高強混凝土板極易出現受拉開裂的情況，從而降低橋梁的耐久性以及適用性，大大影響了橋梁的正常使用壽命。
[0003]現有的解決鋼-混凝土組合連續梁橋負彎矩區混凝土開裂問題的方法主要有以下四種:第一、調整支座相對標高形成預應力:此方法支座調整工程量很大，需要大量的鋼管臨時支架，經濟性和耐久性較差;第二、在負彎矩區混凝土板中張拉預應力:此方法受施工質量影響，施工工藝復雜，且預應力損失難以控制和估計，鋼梁一起參與受力，次內力大，預應力效率低下，并且由于混凝土的徐變效應的影響，結構上存在不安全因素;第三、在負彎矩區混凝土板中采用縱向不抗剪只抗拔的連接件防止裂縫的產生和擴張:此方法現場施工工作量很大，且不利于后期維護，經濟性和耐久性較差;第四、在負彎矩區混凝土板中設置數個伸縮縫降低混凝土板的變形和拉力:此方法不利于行車，適用性較差，且不利于橋梁耐久性。綜上，上述四種方法均不同程度地存在使用問題。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，能有效解決現有鋼-混凝土連續梁橋的負彎矩區開裂問題和預應力效率低下問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:包括由M個鋼-超高性能混凝土組合梁段和M+1個鋼-高強混凝土組合梁段拼接形成的連續梁，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段和鋼-高強混凝土組合梁段呈交錯布設，其中M為正整數且M 2 2;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段分別支撐于所施工連續梁橋的M個橋墩上；
[0006]所述鋼-高強混凝土組合梁段包括第一鋼梁節段和平鋪在第一鋼梁節段上且由高強混凝土澆筑成型的高強混凝土板；
[0007]所述鋼-超高性能混凝土組合梁段包括第二鋼梁節段和平鋪在第二鋼梁節段上且由超高性能混凝土澆筑成型的超高性能混凝土板;所述第二鋼梁節段上部設置有多個豎向剪力件，多個所述豎向剪力件均澆筑于超高性能混凝土板內；所述超高性能混凝土板內設置有多道縱向預應力鋼筋，多道所述縱向預應力鋼筋均沿超高性能混凝土板的縱向長度方向進行布設；
[0008]每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的第二鋼梁節段均焊接固定于前后相鄰兩個所述第一鋼梁節段之間，每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的超高性能混凝土板均通過濕接縫與前后相鄰兩個所述鋼-高強混凝土組合梁段進行連接。
[0009]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:所述豎向剪力件為呈豎直向布設的剪力釘；
[0010]所述超高性能混凝土板內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋，多道所述縱向鋼筋均沿超高性能混凝土板的縱向長度方向進行布設。
[0011 ]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:所述高強混凝土板和超高性能混凝土板均為預制混凝土板。
[0012]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:所述第二鋼梁節段包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接；
[0013]所述上部梁體和平鋪在所述上部梁體上的超高性能混凝土板連接組成鋼-超高性能混凝土結合段。
[0014]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:所述第二鋼梁節段和第一鋼梁節段的橫截面結構相同且二者均包括左右兩個對稱布設的工字梁，兩個所述工字梁均沿所施工連續梁橋的縱向長度方向布設;每個所述工字梁均包括上翼緣板、位于上翼緣板正下方的下翼緣板和支撐于上翼緣板與下翼緣板之間的豎向腹板；
[0015]所述第二鋼梁節段中每個所述工字梁的所述豎向腹板均由上腹板和位于上腹板正下方的下腹板焊接而成；
[0016]所述第二鋼梁節段包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接；
[0017]所述第二鋼梁節段中兩個所述上翼緣板和兩個所述上腹板組成所述上部梁體，所述第二鋼梁節段中兩個所述下翼緣板和兩個所述下腹板組成所述下部梁體。
[0018]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:所述第二鋼梁節段中兩個所述下翼緣板之間通過多個布設在同一水平面上的橫向支撐件連接為一體，多個所述橫向支撐件均沿鋼-超高性能混凝土組合梁段的橫向寬度方向進行布設;每個所述橫向支撐件的兩端分別焊接固定在兩個所述下翼緣板上；
[0019]多個所述豎向剪力件分左右兩組進行布設，兩組所述豎向剪力件分別布設在所述第二鋼梁節段中兩個所述上翼緣板上部，每組所述豎向剪力件均包括一列所述豎向剪力件或多列由左至右布設在同一水平面上的所述豎向剪力件，每列所述豎向剪力件均包括多個沿上翼緣板的縱向長度方向由前至后布設在同一直線上的所述豎向剪力件。
[0020]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:多道所述縱向預應力鋼筋均布設在同一水平面上且其分為左右兩組進行布設;兩組所述縱向預應力鋼筋分別位于所述第二鋼梁節段中兩個所述上翼緣板的上方，每組所述縱向預應力鋼筋均包括左右兩個對稱布設的預應力鋼筋組，兩個所述預應力鋼筋組分別布設在一組所述豎向剪力件的左右兩側，每個所述預應力鋼筋組均包括由左至右布設的多道所述縱向預應力鋼筋。
[OO21 ]上述一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征是:M個所述橋墩沿所施工連續梁橋的縱橋向由前至后進行布設，且M個所述橋墩呈均勻布設;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的縱向長度均相同，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的縱向長度LI =(0.25?0.4) XL，其中L為前后相鄰兩個所述橋墩之間的間距；
[0022]M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段分別支撐于M個所述橋墩的正上方。
[0023]同時，本發明還公開了一種方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、施工效率高、使用效果好的鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構施工方法，其特征在于:該方法包括以下步驟:
[0024]步驟一、預制加工:在加工廠對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的所述鋼-超高性能混凝土結合段和所述下部梁體以及M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段的第一鋼梁節段和高強混凝土板分別進行預制加工；
[0025]步驟二、下部梁體與第一鋼梁節段安裝:待M個所述橋墩均施工完成后，將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的所述下部梁體和M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段的第一鋼梁節段均吊裝到位，并將M個所述下部梁體分別支撐于M個所述橋墩上，同時將每個所述下部梁體均與其前后兩側的第一鋼梁節段焊接固定為一體；
[0026]步驟三、高強混凝土板吊裝:將步驟一中加工成型的M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段的高強混凝土板分別吊裝至步驟二中安裝完成的M+1個所述第一鋼梁節段上；
[0027]步驟四、鋼-超高性能混凝土結合段安裝:將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的所述鋼-超高性能混凝土結合段分別吊裝至步驟二中安裝完成的M個所述下部梁體上，并將M個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的所述上部梁體分別與M個所述下部梁體焊接固定為一體；
[0028]步驟五、濕接縫施工:對每個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的超高性能混凝土板與其前后兩個所述高強混凝土板之間的濕接縫分別進行施工，獲得施工成型的所述連續
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[0029]上述方法，其特征是:步驟一中對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段的所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，M個所述鋼-超高性能混凝土結合段的預制加工方法均相同；
[0030]所述超高性能混凝土板內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋，多道所述縱向鋼筋均沿超高性能混凝土板的縱向長度方向進行布設；
[0031]對任一個所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，包括以下步驟:
[0032]步驟101、上部梁體加工及豎向剪力件安裝:對所述上部梁體進行加工，并在加工成型的所述上部梁體上部布設多個所述豎向剪力件；
[0033]步驟102、支模及縱向鋼筋布設與預應力管道安裝:對超高性能混凝土板的成型模板進行支設，并在所述成型模板內布設多道所述縱向鋼筋和多個分別供多道所述縱向預應力鋼筋穿設的預應力管道;同時，將步驟101中加工成型的所述上部梁體放置于所述成型模板下方，并使多個所述豎向剪力件伸入至所述成型模板內；
[0034]步驟103、混凝土澆筑:利用步驟102中所述成型模板，對超高性能混凝土板進行混凝土饒筑；
[0035]步驟104、混凝土養護:對步驟103中所澆筑混凝土進行養護；
[0036]步驟105、預應力鋼筋張拉及錨固:待步驟103中所澆筑混凝土養護至設計強度后，在步驟102中多個所述預應力管道內分別穿設縱向預應力鋼筋，再對多道所述縱向預應力鋼筋分別進行張拉，張拉完成后對各道所述縱向預應力鋼筋分別進行錨固，獲得預制加工成型的所述鋼-超高性能混凝土結合段。
[0037]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0038]1、所采用的鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構簡單且投入成本較低，施工簡便。
[0039]2、所采用的鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構設計合理，采用鋼-超高性能混凝土組合梁段和鋼-高強混凝土組合梁段拼接形成的連續梁，鋼-超高性能混凝土組合梁段和鋼-高強混凝土組合梁段交錯布設，其中鋼-超高性能混凝土組合梁段布設在負彎矩區，鋼-高強混凝土組合梁段布設在正彎矩區。這樣，在橋中墩墩頂處負彎矩區的混凝土板采用超高性能混凝土，因超高性能混凝土具有超強抗拉能力，故極大程度上地提高了連續梁橋中墩墩頂處混凝土橋面板的抗拉性能。利用超高性能混凝土板抗拉能力是常規高強混凝土10倍的特點，能有效提高橋體承受拉力以及變形的能力，從而解決常規的鋼-高強混凝土組合連續梁橋的橋中墩墩頂處負彎矩區的開裂問題。同時，在梁高度方向將第二鋼梁節段分為上下兩個部分，張拉預應力是只有上半部分鋼梁(即上部梁體)參與受力，由此可以大大提高預應力的張拉效率，解決了以往預應力效率偏低的問題。
[0040]3、鋼-超高性能混凝土組合梁段中超高性能混凝土橋面板與第二鋼梁節段均在加工廠預制成型，并用剪力釘連接，有利于超尚性能混凝土橋面板的養護，能有效提尚超尚性能混凝土橋面板的質量，有利于橋梁橋面板的耐久性和舒適性。
[0041]4、施工方法簡單、設計合理且施工簡便、施工效率高、施工效果好，可根據設計需求在加工廠事先確定鋼-超高性能混凝土組合梁段的設計長度和預應力大小，提高施工效率，施工方便快捷，提高預應力效率，并節約成本。
[0042]5、使用效果好且實用價值高，具有耐久性能良好、施工方便快捷、后期維護少、經濟實用等優點、施工簡單、施工效率高且在加工廠預制、施工質量容易保證，同時能大大提高預應力效率，故超高性能混凝土橋面質量很高，鋼-超高性能混凝土組合梁段中上部梁體與下部梁體在現場的焊接也十分方便、快捷。在負彎矩區采用鋼-超高性能混凝土組合梁段，利用超高性能混凝土板的超強抗拉能力，可大幅提高連續梁橋橋中墩墩頂處負彎矩區的受拉和變形性能，防止產生裂縫，提高橋梁的耐久性和適用性，能解決現有的鋼梁_(常規高強)混凝土組合連續梁負彎矩區易開裂的問題，并能有效解決現有鋼_(常規高強)混凝土連續梁橋預應力效率低下的問題，滿足橋梁工程技術先進、安全可靠以及適用性和耐久性的要求。
[0043]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0044]圖1為本發明鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構的結構示意圖。
[0045]圖2為本發明鋼-超高性能混凝土組合梁段的橫橋向結構示意圖。
[0046]圖3為本發明上腹板與下腹板的連接狀態示意圖。
[0047]圖4為本發明鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構的施工方法流程框圖。
[0048]附圖標記說明:
[0049]I一剪力釘；2—上翼緣板；3—上腹板；
[ΟΟδΟ]4一濕接縫；5—縱向鋼筋；6—下翼緣板；
[0051 ]7—縱向預應力鋼筋；8—鋼-超高性能混凝土組合梁段；
[0052]8-1 一第二鋼梁節段；8_2—超尚性能混凝土板；
[0053]9 一鋼-高強混凝土組合梁段；9-1 一第一鋼梁節段；
[0054]9-2一尚強混凝土板；10—橋域；11一下腹板；
[0055]12—橫向支撐件；13—焊縫；
[0056]14 一端部支撐結構。
【具體實施方式】
[0057]如圖1所示的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，包括由M個鋼-超高性能混凝土組合梁段8和Μ+1個鋼-高強混凝土組合梁段9拼接形成的連續梁，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8和鋼-高強混凝土組合梁段9呈交錯布設，其中M為正整數且M 2 2;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8分別支撐于所施工連續梁橋的M個橋墩10上。
[0058]所述鋼-高強混凝土組合梁段9包括第一鋼梁節段9-1和平鋪在第一鋼梁節段9-1上且由高強混凝土澆筑成型的高強混凝土板9-2。
[0059]結合圖2，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8包括第二鋼梁節段8-1和平鋪在第二鋼梁節段8-1上且由超高性能混凝土澆筑成型的超高性能混凝土板8-2;所述第二鋼梁節段8-1上部設置有多個豎向剪力件，多個所述豎向剪力件均澆筑于超高性能混凝土板8-2內；所述超高性能混凝土板8-2內設置有多道縱向預應力鋼筋7，多道所述縱向預應力鋼筋7均沿超高性能混凝土板8-2的縱向長度方向進行布設。
[0060]每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的第二鋼梁節段8-1均焊接固定于前后相鄰兩個所述第一鋼梁節段9-1之間，每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的超高性能混凝土板8-2均通過濕接縫4與前后相鄰兩個所述鋼-高強混凝土組合梁段9進行連接。
[0061 ]其中，超高性能混凝土是一種新型的水泥基復合材料，簡稱UHPC(Ultra-HighPerformance Concrete)，具有超高抗拉性能。從長遠角度來說，超高性能混凝土的出現和廣泛應用將會引起橋梁工程領域的一場變革。
[0062]本實施例中，所述超高性能混凝土的抗壓強度大于150MPa且其抗拉強度大于20MPa。
[0063]實際安裝時，M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8和M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段9均布設在同一水平面上。
[0064]本實施例中，所述豎向剪力件為呈豎直向布設的剪力釘I。
[0065]本實施例中，所述高強混凝土板9-2和超高性能混凝土板8-2均為預制混凝土板。
[0066]本實施例中，所述第二鋼梁節段8-1包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接；
[0067]所述上部梁體和平鋪在所述上部梁體上的超高性能混凝土板8-2連接組成鋼-超高性能混凝土結合段。
[0068]本實施例中，所述第二鋼梁節段8-1和第一鋼梁節段9-1的橫截面結構相同且二者均包括左右兩個對稱布設的工字梁，兩個所述工字梁均沿所施工連續梁橋的縱向長度方向布設;每個所述工字梁均包括上翼緣板2、位于上翼緣板2正下方的下翼緣板6和支撐于上翼緣板2與下翼緣板6之間的豎向腹板；
[0069]所述第二鋼梁節段8-1中每個所述工字梁的所述豎向腹板均由上腹板3和位于上腹板3正下方的下腹板11焊接而成；
[0070]所述第二鋼梁節段8-1包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接；
[0071 ]所述第二鋼梁節段8-1中兩個所述上翼緣板2和兩個所述上腹板3組成所述上部梁體，所述第二鋼梁節段8-1中兩個所述下翼緣板6和兩個所述下腹板11組成所述下部梁體。
[0072]如圖3所示，所述上腹板3底部和下腹板11頂部均為等腰梯形，并且上腹板3底部和下腹板11頂部之間通過焊縫13緊固連接為一體。
[0073]實際加工時，所述上翼緣板2、下翼緣板6和所述豎向腹板均為長方向鋼板。
[0074]本實施例中，所述第二鋼梁節段8-1中的兩個所述工字梁對稱支撐于超高性能混凝土板8-2的左右兩側下方，所述第一鋼梁節段9-1中的兩個所述工字梁對稱支撐于高強混凝土板9-2的左右兩側下方。
[0075]實際安裝時，所述第二鋼梁節段8-1和第一鋼梁節段9-1均呈水平布設。
[0076]為結構穩定，所述第二鋼梁節段8-1中兩個所述下翼緣板6之間通過多個布設在同一水平面上的橫向支撐件12連接為一體，多個所述橫向支撐件12均沿鋼-超高性能混凝土組合梁段8的橫向寬度方向進行布設;每個所述橫向支撐件12的兩端分別焊接固定在兩個所述下翼緣板6上。
[0077]本實施例中，所述橫向支撐件12為呈水平布設的橫向連接桿或橫向連接鋼板。
[0078]并且，多個所述豎向剪力件分左右兩組進行布設，兩組所述豎向剪力件分別布設在所述第二鋼梁節段8-1中兩個所述上翼緣板2上部，每組所述豎向剪力件均包括一列所述豎向剪力件或多列由左至右布設在同一水平面上的所述豎向剪力件，每列所述豎向剪力件均包括多個沿上翼緣板2的縱向長度方向由前至后布設在同一直線上的所述豎向剪力件。
[0079]本實施例中，每組所述豎向剪力件均包括兩列所述豎向剪力件，兩列所述豎向剪力件對稱布設在上翼緣板2的左右兩側上上。
[0080]實際施工時，可根據具體需要，對每組所述豎向剪力件所包括豎向剪力件的列數進行相應調整。
[0081]本實施例中，所述豎向剪力件焊接固定在上翼緣板2上，且所述豎向剪力件與上翼緣板2呈垂直布設。
[0082]并且，每列所述豎向剪力件中的多個所述豎向剪力件呈均勻布設。
[0083]如圖2所示，多道所述縱向預應力鋼筋7均布設在同一水平面上且其分為左右兩組進行布設;兩組所述縱向預應力鋼筋7分別位于所述第二鋼梁節段8-1中兩個所述上翼緣板2的上方，每組所述縱向預應力鋼筋7均包括左右兩個對稱布設的預應力鋼筋組，兩個所述預應力鋼筋組分別布設在一組所述豎向剪力件的左右兩側，每個所述預應力鋼筋組均包括由左至右布設的多道所述縱向預應力鋼筋7。
[0084]本實施例中，每個所述預應力鋼筋組均包括由左至右布設的四道所述縱向預應力鋼筋7。
[0085]實際施工時，可根據具體需要，對每個所述預應力鋼筋組中所包括縱向預應力鋼筋7的數量進行相應調整。
[0086]本實施例中，M個所述橋墩10沿所施工連續梁橋的縱橋向由前至后進行布設，且M個所述橋墩10呈均勻布設;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的縱向長度均相同，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的縱向長度L1 = (0.25?0.4) XL，其中L為前后相鄰兩個所述橋墩10之間的間距；
[0087]M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8分別支撐于M個所述橋墩10的正上方。
[0088]實際施工時，可根據具體需要，對所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的縱向長度LI進行相應調整。
[0089]本實施例中，所述超高性能混凝土板8-2內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋5，多道所述縱向鋼筋5均沿超高性能混凝土板8-2的縱向長度方向進行布設。
[0090]并且，所述縱向鋼筋5為普通鋼筋。
[0091]本實施例中，所述連續梁的左右兩側分別支撐于兩個端部支撐結構14上，所述端部支撐結構14為支撐橋墩或橋臺。
[0092]并且，所述橋墩10為布設于兩個所述端部支撐結構14之間的橋中墩。
[0093]本實施例中，所述連續梁為多跨梁且其跨數為M+1跨，所述連續梁分為兩個邊跨梁段和M-1中跨梁段，M-1個所述中跨梁段的長度均相同，每個所述中跨梁段的前后兩端分別支撐于相鄰兩個所述橋墩10上;所述邊跨梁段的兩端分別支撐于端部支撐結構14和橋墩10上。
[0094]本實施例中，所述上腹板3的高度為50cm?70cm。
[0095]并且，所述超高性能混凝土板8-2的厚度為8cm?18cm，具體是超高性能混凝土板8-2的中部厚度為8cm?18cm。
[0096]實際施工時，可根據具體需要，對上腹板3的高度和超高性能混凝土板8-2的厚度分別進行相應調整。
[0097]本實施例中，M = 2。
[0098]實際施工時，可根據具體需要，具體是橋墩10的數量，對M的取值大小進行相應調整。
[0099]如圖4所示的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構施工方法，包括以下步驟:
[0100]步驟一、預制加工:在加工廠對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的所述鋼-超高性能混凝土結合段和所述下部梁體以及M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段9的第一鋼梁節段9-1和高強混凝土板9-2分別進行預制加工；
[0101]步驟二、下部梁體與第一鋼梁節段安裝:待M個所述橋墩10均施工完成后，將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的所述下部梁體和M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段9的第一鋼梁節段9-1均吊裝到位，并將M個所述下部梁體分別支撐于M個所述橋墩10上，同時將每個所述下部梁體均與其前后兩側的第一鋼梁節段9-1焊接固定為一體；
[0102]步驟三、高強混凝土板吊裝:將步驟一中加工成型的M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段9的高強混凝土板9-2分別吊裝至步驟二中安裝完成的M+1個所述第一鋼梁節段9-1上；
[0103]步驟四、鋼-超高性能混凝土結合段安裝:將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的所述鋼-超高性能混凝土結合段分別吊裝至步驟二中安裝完成的M個所述下部梁體上，并將M個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的所述上部梁體分別與M個所述下部梁體焊接固定為一體；
[0?04] 步驟五、濕接縫施工:對每個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的超高性能混凝土板8-2與其前后兩個所述高強混凝土板9-2之間的濕接縫4分別進行施工，獲得施工成型的所述連續梁。
[0105]本實施例中，步驟一中對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段8的所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，M個所述鋼-超高性能混凝土結合段的預制加工方法均相同；
[0106]所述超高性能混凝土板8-2內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋5，多道所述縱向鋼筋5均沿超高性能混凝土板8-2的縱向長度方向進行布設；
[0107]對任一個所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，包括以下步驟:
[0108]步驟101、上部梁體加工及豎向剪力件安裝:對所述上部梁體進行加工，并在加工成型的所述上部梁體上部布設多個所述豎向剪力件；
[0109]步驟102、支模及縱向鋼筋布設與預應力管道安裝:對超高性能混凝土板8-2的成型模板進行支設，并在所述成型模板內布設多道所述縱向鋼筋5和多個分別供多道所述縱向預應力鋼筋7穿設的預應力管道；同時，將步驟101中加工成型的所述上部梁體放置于所述成型模板下方，并使多個所述豎向剪力件伸入至所述成型模板內；
[0110]步驟103、混凝土澆筑:利用步驟102中所述成型模板，對超高性能混凝土板8-2進行混凝土澆筑；
[0111]步驟104、混凝土養護:對步驟103中所澆筑混凝土進行養護；
[0112]步驟105、預應力鋼筋張拉及錨固:待步驟103中所澆筑混凝土養護至設計強度后，在步驟102中多個所述預應力管道內分別穿設縱向預應力鋼筋7，再對多道所述縱向預應力鋼筋7分別進行張拉，張拉完成后對各道所述縱向預應力鋼筋7分別進行錨固，獲得預制加工成型的所述鋼-超高性能混凝土結合段。
[0113]本實施例中，步驟103中混凝土澆筑完成后，所述豎向剪力件澆筑于超高性能混凝土板8-2內。
[0114]本實施例中，步驟104中進行混凝土養護時，采用常規的蒸汽養護法進行養護。
[0115]并且，步驟105中對多道所述縱向預應力鋼筋7分別進行張拉，采用常規的后張法進行張拉，張拉完成后，各道縱向預應力鋼筋7的兩端通過錨具錨固在超高性能混凝土板8-2的前后兩端。
[0116]由上述內容可知，預先在加工廠將超高性能混凝土板8-2和所述上部梁體連接并張拉縱向預應力鋼筋7后，獲得所述鋼-超高性能混凝土結合段，并將所述鋼-超高性能混凝土結合段運送至施工現場。同時，所述下部梁體預先在加工廠加工成型，并提前安裝到位。這樣，在施工現場，只需將所述鋼-超高性能混凝土結合段中的所述上部梁體與所述下部梁體焊接固定為一體即可。所述鋼-超高性能混凝土結合段中超高性能混凝土板8-2和所述上部梁體之間通過多個所述剪力釘I進行連接，連接牢靠且連接強度高。
[0117]實際施工時，所述連續梁中位于橋墩10墩頂處的區域為負彎矩區，并且在負彎矩區采用鋼-超高性能混凝土組合梁段8，具體而言，所述負彎矩區的橋面板采用超高性能混凝土 (即超高性能混凝土板8-2)，利用超高性能混凝土的超高抗拉能力，防止負彎矩區的開裂以及變形，提高負彎矩區橋面板的抗拉和變形性能，從而有效解決組合連續梁橋負彎矩區的開裂問題。
[0118]本實施例中，在加工廠對M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段9的高強混凝土板9-2分別進行預制加工時，所采用的預制加工方法為常規混凝土橋面板的預制成型方法。
[0119]本實施例中，步驟101中進行上部梁體加工及豎向剪力件安裝，將剪力釘I焊接固定在上翼緣板2上，并將上翼緣板2與上腹板3焊接固定為一體。
[0120]本實施例中，所述超高性能混凝土板8-2內設置的所有縱向鋼筋5通過多道箍筋緊固連接為一體，多道所述箍筋沿超高性能混凝土板8-2的縱向長度方向由前至后進行布設。所述超高性能混凝土板8-2內設置的所有縱向鋼筋5和多道所述箍筋組成橋面板構造鋼筋骨架，每道所述縱向鋼筋5均與多道所述箍筋綁扎固定為一體。
[0121]步驟102中在所述成型模板內布設多道所述縱向鋼筋5時，將所有縱向鋼筋5通過多道所述箍筋固定連接為一體，完成所述橋面板構造鋼筋骨架的綁扎過程。
[0122]本實施例中，步驟五中進行濕接縫施工時，對每個所述超高性能混凝土板8-2與其前后兩個所述高強混凝土板9-2之間的濕接縫4分別進行澆筑施工，使每個所述超高性能混凝土板8-2均與其前后兩個所述高強混凝土板9-2緊固連接為一體。
[0123]本實施例中，步驟五中完成濕接縫施工后，再在施工成型的所述連續梁上施工橋面鋪裝層，獲得施工成型的連續梁橋，并可投入運營。施工成型的連續梁橋的負彎矩區為鋼-高強混凝土組合梁段9，且鋼-高強混凝土組合梁段9為連續梁橋抗裂結構。
[0124]綜上，本發明所述的鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋中，所述第一鋼梁節段9-1和第二鋼梁節段8-1均在加工廠預制成型，其中所述加工廠可以為施工現場周側的臨時加工場地，第二鋼梁節段8-1在高度方向分為上下兩個部分，即所述上部梁體和所述下部梁體;所述連續梁中鋼-高強混凝土組合梁段9所處區域為正彎矩區，所述正彎矩區的橋面板(即高強混凝土板9-2)采用常規的高強混凝土，所述高強混凝土板9-2在加工廠預制成型；所述負彎矩區的橋面板(即超高性能混凝土板8-2)采用超高性能混凝土，并且超高性能混凝土板8-2在所述上部梁體上進行澆筑，并超高性能混凝土板8-2通過剪力釘I與所述上部梁體連接為一體，待所澆筑超高性能混凝土蒸汽養護至設計強度后，張拉縱向預應力鋼筋7，并形成所述鋼-超高性能混凝土結合段。之后，將在加工廠預制成型的第一鋼梁節段9-1、高強混凝土板9-2、所述下部梁體和所述鋼-超高性能混凝土結合段均運送至施工現場。隨后，對第一鋼梁節段9-1和所述下部梁體進行安裝并焊接為一體，再對高強混凝土板9-2進行吊裝就位。然后，對所述鋼-超高性能混凝土結合段進行安裝，并將所述鋼-超高性能混凝土結合段中的上部梁體與所述下部梁體焊接固定為一體。最后，進行濕接縫施工，獲得施工成型的所述連續梁。
[0125]本實施例中，步驟五中所述濕接縫4為縱向濕接縫，通過所述縱向濕接縫將M個所述超高性能混凝土板8-2和M+1個所述高強混凝土板9-2在縱橋向上形成整體;所述負彎矩區的橋面板(即。所述縱向濕接縫是指兩跨預制梁段就位后需要澆筑的接縫，一般用于形成結構連續。
[0126]并且，所述濕接縫4的施工方法為常規的縱向濕接縫施工方法。
[0127]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:包括由M個鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)和M+1個鋼-高強混凝土組合梁段(9)拼接形成的連續梁，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)和鋼-高強混凝土組合梁段(9)呈交錯布設，其中M為正整數且M2 2;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)分別支撐于所施工連續梁橋的M個橋墩(10)上； 所述鋼-高強混凝土組合梁段(9)包括第一鋼梁節段(9-1)和平鋪在第一鋼梁節段Ο-?) 上且由 高強混凝土澆筑成型的高強混凝土板(9-2); 所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)包括第二鋼梁節段(8-1)和平鋪在第二鋼梁節段(8-1)上且由超高性能混凝土澆筑成型的超高性能混凝土板(8-2);所述第二鋼梁節段(8-1)上部設置有多個豎向剪力件，多個所述豎向剪力件均澆筑于超高性能混凝土板(8-2)內；所述超高性能混凝土板(8-2)內設置有多道縱向預應力鋼筋(7)，多道所述縱向預應力鋼筋(7)均沿超高性能混凝土板(8-2)的縱向長度方向進行布設； 每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的第二鋼梁節段(8-1)均焊接固定于前后相鄰兩個所述第一鋼梁節段(9-1)之間，每個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的超高性能混凝土板(8-2)均通過濕接縫(4)與前后相鄰兩個所述鋼-高強混凝土組合梁段(9)進行連接。2.按照權利要求1所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:所述豎向剪力件為呈豎直向布設的剪力釘(I); 所述超高性能混凝土板(8-2)內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋(5)，多道所述縱向鋼筋(5)均沿超高性能混凝土板(8-2)的縱向長度方向進行布設。3.按照權利要求1或2所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:所述高強混凝土板(9-2)和超高性能混凝土板(8-2)均為預制混凝土板。4.按照權利要求3所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:所述第二鋼梁節段(8-1)包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接； 所述上部梁體和平鋪在所述上部梁體上的超高性能混凝土板(8-2)連接組成鋼-超高性能混凝土結合段。5.按照權利要求1或2所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:所述第二鋼梁節段(8-1)和第一鋼梁節段(9-1)的橫截面結構相同且二者均包括左右兩個對稱布設的工字梁，兩個所述工字梁均沿所施工連續梁橋的縱向長度方向布設;每個所述工字梁均包括上翼緣板(2)、位于上翼緣板(2)正下方的下翼緣板(6)和支撐于上翼緣板(2)與下翼緣板(6)之間的豎向腹板； 所述第二鋼梁節段(8-1)中每個所述工字梁的所述豎向腹板均由上腹板(3)和位于上腹板(3)正下方的下腹板(11)焊接而成； 所述第二鋼梁節段(8-1)包括上部梁體和位于所述上部梁體正下方的下部梁體，所述上部梁體和所述下部梁體之間以焊接方式進行連接； 所述第二鋼梁節段(8-1)中兩個所述上翼緣板(2)和兩個所述上腹板(3)組成所述上部梁體，所述第二鋼梁節段(8-1)中兩個所述下翼緣板(6)和兩個所述下腹板(11)組成所述下部梁體。6.按照權利要求5所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:所述第二鋼梁節段(8-1)中兩個所述下翼緣板(6)之間通過多個布設在同一水平面上的橫向支撐件(12)連接為一體，多個所述橫向支撐件(12)均沿鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的橫向寬度方向進行布設;每個所述橫向支撐件(12)的兩端分別焊接固定在兩個所述下翼緣板(6)上； 多個所述豎向剪力件分左右兩組進行布設，兩組所述豎向剪力件分別布設在所述第二鋼梁節段(8-1)中兩個所述上翼緣板(2)上部，每組所述豎向剪力件均包括一列所述豎向剪力件或多列由左至右布設在同一水平面上的所述豎向剪力件，每列所述豎向剪力件均包括多個沿上翼緣板(2)的縱向長度方向由前至后布設在同一直線上的所述豎向剪力件。7.按照權利要求6所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:多道所述縱向預應力鋼筋(7)均布設在同一水平面上且其分為左右兩組進行布設;兩組所述縱向預應力鋼筋(7)分別位于所述第二鋼梁節段(8-1)中兩個所述上翼緣板(2)的上方，每組所述縱向預應力鋼筋(7)均包括左右兩個對稱布設的預應力鋼筋組，兩個所述預應力鋼筋組分別布設在一組所述豎向剪力件的左右兩側，每個所述預應力鋼筋組均包括由左至右布設的多道所述縱向預應力鋼筋(7)。8.按照權利要求1或2所述的一種鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構，其特征在于:M個所述橋墩(10)沿所施工連續梁橋的縱橋向由前至后進行布設，且M個所述橋墩(10)呈均勻布設;M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的縱向長度均相同，所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的縱向長度L1 = (0.25?0.4) XL，其中L為前后相鄰兩個所述橋墩(10)之間的間距； M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)分別支撐于M個所述橋墩(10)的正上方。9.一種對如權利要求4所述的鋼-超高性能混凝土組合連續梁橋結構進行施工的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟一、預制加工:在加工廠對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的所述鋼-超高性能混凝土結合段和所述下部梁體以及M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段(9)的第一鋼梁節段(9-1)和高強混凝土板(9-2)分別進行預制加工； 步驟二、下部梁體與第一鋼梁節段安裝:待M個所述橋墩(10)均施工完成后，將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的所述下部梁體和M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段(9)的第一鋼梁節段(9-1)均吊裝到位，并將M個所述下部梁體分別支撐于M個所述橋墩(10)上，同時將每個所述下部梁體均與其前后兩側的第一鋼梁節段(9-1)焊接固定為一體； 步驟三、高強混凝土板吊裝:將步驟一中加工成型的M+1個所述鋼-高強混凝土組合梁段(9)的高強混凝土板(9-2)分別吊裝至步驟二中安裝完成的M+1個所述第一鋼梁節段(9-1)上； 步驟四、鋼-超高性能混凝土結合段安裝:將步驟一中加工成型的M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的所述鋼-超高性能混凝土結合段分別吊裝至步驟二中安裝完成的M個所述下部梁體上，并將M個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的所述上部梁體分別與M個所述下部梁體焊接固定為一體； 步驟五、濕接縫施工:對每個所述鋼-超高性能混凝土結合段中的超高性能混凝土板(8-2)與其前后兩個所述高強混凝土板(9-2)之間的濕接縫(4)分別進行施工，獲得施工成型的所述連續梁。10.按照權利要求9所述的方法，其特征在于:步驟一中對M個所述鋼-超高性能混凝土組合梁段(8)的所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，M個所述鋼-超高性能混凝土結合段的預制加工方法均相同； 所述超高性能混凝土板(8-2)內側上部和內側下部均由左至右設置有多道縱向鋼筋(5)，多道所述縱向鋼筋(5)均沿超高性能混凝土板(8-2)的縱向長度方向進行布設； 對任一個所述鋼-超高性能混凝土結合段進行預制加工時，包括以下步驟: 步驟101、上部梁體加工及豎向剪力件安裝:對所述上部梁體進行加工，并在加工成型的所述上部梁體上部布設多個所述豎向剪力件； 步驟102、支模及縱向鋼筋布設與預應力管道安裝:對超高性能混凝土板(8-2)的成型模板進行支設，并在所述成型模板內布設多道所述縱向鋼筋(5)和多個分別供多道所述縱向預應力鋼筋(7)穿設的預應力管道；同時，將步驟101中加工成型的所述上部梁體放置于所述成型模板下方，并使多個所述豎向剪力件伸入至所述成型模板內； 步驟103、混凝土澆筑:利用步驟102中所述成型模板，對超高性能混凝土板(8-2)進行混凝土饒筑； 步驟104、混凝土養護:對步驟103中所澆筑混凝土進行養護； 步驟105、預應力鋼筋張拉及錨固:待步驟103中所澆筑混凝土養護至設計強度后，在步驟102中多個所述預應力管道內分別穿設縱向預應力鋼筋(7)，再對多道所述縱向預應力鋼筋(7)分別進行張拉，張拉完成后對各道所述縱向預應力鋼筋(7)分別進行錨固，獲得預制加工成型的所述鋼-超高性能混凝土結合段。
【文檔編號】E01D101/28GK105839510SQ201610345625
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】石雄偉, 李立峰, 袁卓亞, 許冰, 柯亮亮, 雷丹, 唐金良, 馬毓泉, 馮威, 田丞
【申請人】西安公路研究院