一种超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造的制作方法

本实用新型涉及桥梁技术领域，特别是一种超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造。

背景技术：

超高性能混凝土（uhpc）是一种具有高弹性模量、高抗压强度、高抗拉强度、高耐久性和良好的徐变特性等优点的超高性能纤维增强水泥基复合材料，由水泥、矿物掺合料、石英砂、石英粉、钢纤维、减水剂和水按最大密实度理论配置而成，使得材料内部的缺陷减至最少。因其所具有的上述优点，使用这种材料可以减小结构尺寸，减轻结构自重，提高结构的利用率，提高结构抵抗荷载有效性和增大结构的跨越的能力，因而在桥梁结构中具有广泛的应用前景。一方面，高温养护可显著降低超高性能混凝土的徐变系数和后期收缩。另一方面，工厂预制可确保结构的质量，装配化施工可加快桥梁的施工进度。因此，超高性能混凝土结构宜采取工厂预制，现场装配的施工方法。而装配化施工桥梁过程中，对于接缝的处理是一个薄弱环节，尤其是对于长期承受反复轮载作用的桥面板的接缝。

超高性能混凝土的自身抗拉强度主要来源于超高性能混凝土基体内连续分布的纤维。但是，在超高性能混凝土桥面板的现浇接缝位置纤维是不连续的，导致接缝处的超高性能混凝土的抗拉强度较低，桥面板在汽车局部轮载反复作用下，容易开裂，无法满足设计要求。另外，由于超低的水胶比和高胶凝材料用量，超高性能混凝土的总收缩高于普通混凝土或高性能混凝土，且早期收缩的发展较快，导致预制超高性能混凝土桥面板和现浇超高性能混凝土接缝界面（即新老超高性能混凝土界面）容易出现收缩裂缝，引发桥面渗水，影响结构的耐久性和使用性能。目前虽然已经研发出一些针对此问题的接缝构造，但这些接缝的构造和受力性能等方面还存在缺陷，如连接不够可靠，易出现应力集中等。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种可提高现浇接缝抗拉强度、结构耐久性好、构造简单、施工方便且受力性能良好的超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造。

本实用新型的技术方案是：一种超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造，包括预制的第一桥面板和第二桥面板，所述第一桥面板与第二桥面板的中间留有空隙，整体形成顶面带有槽口、下部为企口、底部局部加高形成底肋的接缝结构；所述第一桥面板、第二桥面板和接缝内设有横向和纵向设置的钢筋；所述第一桥面板和第二桥面板的下端设有过渡截面，拼接后下端整体形状为梯形。

进一步，所述第一桥面板和第二桥面板的上部均预埋设置有由桥面板延伸至所述槽口的上部横向预埋钢筋，第一桥面板和第二桥面板的下部均预埋设置有由桥面板延伸至所述底肋的下部横向预埋钢筋；所述第一桥面板和第二桥面板中均预埋设置有连接钢筋，所述上部横向预埋钢筋和下部横向预埋钢筋由所述连接钢筋连接。

进一步，所述槽口内设有纵向延伸的上部纵向钢筋，所述上部横向预埋钢筋与上部纵向钢筋绑扎或焊接；所述第一桥面板和第二桥面板的下部设有下部纵向预埋钢筋，接缝的下部纵向设有下部接缝纵向钢筋；下部横向预埋钢筋与下部纵向预埋钢筋、下部接缝纵向钢筋绑扎或焊接；所述第一桥面板和第二桥面板内还均设有中部横向预埋钢筋和中部纵向预埋钢筋，中部横向预埋钢筋与中部纵向预埋钢筋之间绑扎或焊接。

进一步，所述上部横向预埋钢筋、下部横向预埋钢筋和中部横向预埋钢筋均为所述第一桥面板和第二桥面板沿纵向等间距设置的桥面板横向受力钢筋，且均与其所在桥面板的横向受力钢筋绑扎或焊接；所述第一桥面板的上部横向预埋钢筋与所述第二桥面板的上部横向预埋钢筋交错布置；第一桥面板的下部横向预埋钢筋与所述第二桥面板的下部横向预埋钢筋交错布置。

进一步，所述上部横向预埋钢筋、下部横向预埋钢筋和中部横向预埋钢筋在桥面板内的锚固长度均不小于其钢筋直径的10倍；或者所述第一桥面板和第二桥面板的上部横向预埋钢筋均延伸至其所在桥面板的槽口内0.3m-0.5m处，且延伸长度不小于其钢筋直径的10倍；或者第一桥面板和第二桥面板的下部横向预埋钢筋均延伸至下部接缝内0.1m-0.3m处，且延伸长度不小于其钢筋直径的10倍。

进一步，所述上部横向预埋钢筋和下部横向预埋钢筋均为强度等级不低于三级，直径不小于12mm的带肋钢筋；或者所述中部横向预埋钢筋、连接钢筋、上部纵向钢筋、下部纵向预埋钢筋、下部接缝纵向钢筋和中部纵向预埋钢筋均为强度等级不低于三级，直径不小于12mm的带肋钢筋。

进一步，所述第一桥面板和所述第二桥面板的拼接端顶面分别设置有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口和第二槽口横向拼装形成所述槽口；

所述第一桥面板和所述第二桥面板的拼接端下部分别由侧面向内收缩形成截面形状为梯形的第一企口和第二企口，所述第一企口和第二企口横向拼装形成所述企口；

所述第一桥面板和所述第二桥面板的拼接端底面分别局部加高形成第一底肋和第二底肋，所述第一底肋和第二底肋横向拼装形成所述底肋。

进一步，所述第一槽口和第二槽口的深度均为0.05m-0.08m，宽度均为0.15m-0.30m，所述槽口的宽度为0.45m-0.90m；或者所述第一企口和所述第二企口的顶面深度均为0.05m-0.15m，所述企口的顶面深度为0.05m-0.15m，顶面宽度为0.15m-0.30m，中部深度为0.10m-0.20m，中部宽度为0.20m-0.30m，底面深度为0.15-0.20m，底面宽度为0.15m-0.30m；又或者所述第一底肋和所述第二底肋的高度均为0.05m-0.10m，宽度均为0.10m-0.30m，所述底肋的整体宽度为0.40m-0.80m。

进一步，所述第一桥面板和所述第二桥面板的厚度均为0.10m-0.30m。

进一步，所述第一桥面板和第二桥面板为超高性能混凝土t梁、超高性能混凝土箱梁、超高性能混凝土π梁、钢-超高性能混凝土t梁、钢-超高性能混凝土π梁和钢-超高性能混凝土箱梁中的任意一种。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型通过设置过渡截面，使结构在使用过程中的应力集中现象得到有效消除，可以减少裂缝的发生，提高结构的耐久性，延长结构的使用寿命。

（2）本实用新型的梯形企口与现有三角形企口相比，不仅可以有效消除应力集中现象，而且增大了现浇超高性能混凝土与预制桥面板的接触面积，使浇筑效果更好。

（3）本实用新型的上部横向预埋钢筋和下部横向预埋钢筋被连接钢筋所连接，再加上中部设置的钢筋，整个接缝的结构更为可靠，耐久性更好。

附图说明

图1为本实用新型超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造的断面图；

图2为图1中a向剖视图；

图3为图1中b向剖视图。

附图标识说明：

1、第一桥面板；2、第二桥面板；3、槽口；4、企口；5、底肋；6、上部横向预埋钢筋；7、下部横向预埋钢筋；8、中部横向预埋钢筋；9、连接钢筋；10、上部纵向钢筋；11、下部纵向预埋钢筋；12、下部接缝纵向钢筋；13、中部纵向预埋钢筋；14、过渡截面；31、第一槽口；32、第二槽口；41、第一企口；42、第二企口；51、第一底肋；52、第二底肋。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造的一种实施例。该桥面板现浇接缝构造包括两个预制部分，分别为第一桥面板1和第二桥面板2，该第一桥面板1与第二桥面板2之间留有空隙，整体形成顶面带有槽口3、下部为企口4、底部局部加高形成底肋5的接缝结构。

本实施例中，第一桥面板1和第二桥面板2的拼接端顶面分别设置有第一槽口31和第二槽口32，该第一槽口31和第二槽口32横向拼装形成的槽口3。第一槽口31和第二槽口32的深度均为0.05m-0.08m，优选为0.07m；宽度均为0.15m-0.30m，优选为0.20m；槽口3的宽度为0.45m-0.90m，优选为0.60m。

第一桥面板1和第二桥面板2的拼接端下部分别由侧面向内收缩形成截面形状为梯形的第一企口41和第二企口42。该第一企口41和第二企口42横向拼装形成企口4。该构造的梯形企口与以往的三角形企口相比，不仅可以有效消除应力集中现象，而且增大了现浇超高性能混凝土与预制桥面板的接触面积，使浇筑效果更好。第一企口41和第二企口42的深度均为0.15m-0.30m；企口4顶面深度为0.05m-0.15m，优选为0.11m，顶面宽度为0.15m-0.30m，优选为0.20m，中部深度为0.10m-0.20m，优选为0.145m，中部宽度为0.20m-0.30m，优选为0.26m，底面深度为0.15-0.20m，优选为0.18m，底面宽度为0.15m-0.30m，优选为0.20m。

第一桥面板1和第二桥面板2的拼接端底面分别局部加高形成第一底肋51和第二底肋52。该第一底肋51和第二底肋52横向拼装形成底肋5。第一底肋51和第二底肋52的高度均为0.05m-0.10m，优选为0.08m；宽度均为0.10m-0.30m，优选为0.25m；底肋5的整体宽度为0.40m-0.80m，优选为0.70m。

本实施例中，在第一桥面板1和第二桥面板2的上部均沿纵向等间距预埋设置有由桥面板延伸至槽口3的上部横向预埋钢筋6。在第一桥面板1和第二桥面板2的下部均沿纵向等间距预埋设置有由桥面板延伸至底肋5的下部横向预埋钢筋7。在第一桥面板1和第二桥面板2中均预埋设置有连接钢筋9，用于连接上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7。槽口内还设有纵向延伸的上部纵向钢筋10，上部横向预埋钢筋6与上部纵向钢筋10绑扎或焊接。第一桥面板1和第二桥面板2的下部设有下部纵向预埋钢筋11，接缝的下部纵向设有下部接缝纵向钢筋12；下部横向预埋钢筋7与下部纵向预埋钢筋11、下部接缝纵向钢筋12绑扎或焊接。其中，下部接缝纵向钢筋12设于底肋5内。上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7被连接钢筋8所连接，再加上中部设置的钢筋，使整个接缝的结构更为可靠，耐久性更好。

第一桥面板1和第二桥面板2内还均设有中部横向预埋钢筋8和中部纵向预埋钢筋13，且中部横向预埋钢筋8未向接缝内延伸。中部横向预埋钢筋8与中部纵向预埋钢筋13之间绑扎或焊接。

第一桥面板1和第二桥面板2的下端设有过渡截面14，两桥面板拼接后下端整体形状为梯形。通过设置过渡截面，使结构在使用过程中的应力集中现象得到有效消除，可以减少裂缝的发生，提高结构的耐久性，延长结构的使用寿命。

本实施例中，上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7分别为第一桥面板1和第二桥面板2中沿纵向等间距设置的横向受力钢筋。上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7均与桥面板的横向受力钢筋绑扎或焊接。上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7在桥面板内的锚固长度均不小于相应预埋钢筋直径的10倍，保证接缝处受力良好。第一桥面板1和第二桥面板2的上部横向预埋钢筋6均延伸至相对的桥面板的相应槽口内0.30m-0.50m位置，且延伸长度不小于上部横向预埋钢筋6的直径的10倍，优选延伸至0.37m位置，进一步提高接缝处抗拉强度。第一桥面板1和第二桥面板2的下部横向预埋钢筋7均延伸至相对的桥面板的相应下部接缝内0.10m-0.30m处，且延伸长度不小于下部横向预埋钢筋7的直径的10倍，优选延伸至0.17m位置，有利于改善受力。

本实施例中，第一桥面板1的上部横向预埋钢筋6与第二桥面板2的上部横向预埋钢筋6交错布置，第一桥面板1的下部横向预埋钢筋7与第二桥面板2的下部横向预埋钢筋7交错布置，更进一步改善受力及便于施工。上部横向预埋钢筋6和下部横向预埋钢筋7均为强度等级不低于三级（即hrb400），直径不小于12mm（优选为16mm）的带肋钢筋。中部横向预埋钢筋8、连接钢筋9、上部纵向钢筋10、下部纵向预埋钢筋11、下部接缝纵向钢筋12、中部纵向预埋钢筋13均为强度等级不低于三级，直径不小于12mm的带肋钢筋（优选为16mm）。

本实施例中，第一桥面板1和第二桥面板2的厚度均为0.10m-0.30m，优选为0.13m。该桥面板现浇接缝构造中的第一桥面板1和第二桥面板2可采用超高性能混凝土t梁、超高性能混凝土箱梁、超高性能混凝土π梁、钢-超高性能混凝土t梁、钢-超高性能混凝土π梁和钢-超高性能混凝土箱梁中的任意一种。而本实施例中的现浇接缝是由超高性能混凝土浇筑而成，该超高性能混凝土可以为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或密实配筋复合材料等。

本实施例的超高性能混凝土桥面板现浇接缝构造的施工方法如下（以钢-超高性能混凝土π梁为例）：

s1：在工厂加工好工字型主梁，并在预制场完成钢梁节段的拼接，在预制场安装桥面板的各钢筋，浇筑桥面板uhpc，形成钢-uhpc组合预制单元，并注意桥面顶面的上部横向预埋钢筋6和侧面的下部横向预埋钢筋7的预埋和延伸；

s2：吊装钢-uhpc组合预制单元，横向拼接时注意预留拼装端的间隙，形成顶面带槽口3、下部为企口4、底部局部加高形成底肋5的接缝构造；

s3：直接对接缝构造现场浇筑超高性能混凝土，并进行养护，形成现浇接缝。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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