中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法
【專利摘要】為解決現有技術預制混凝土梁橋存在的易產生裂縫，導致小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度降低，嚴重影響預制混凝土梁橋的使用壽命和安全性能等問題，本發明提出一種中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束反向對稱設置。本發明的有益技術效果是在有效提高了小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度，提高了預制混凝土梁橋的整體受力性能，保證橋梁的長期性能穩定和服役安全，具有良好的社會和經濟效益。
【專利說明】中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法
[0001]
發明領域
[0002]本發明涉及到中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束的設置技術，特別涉及到一種中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法。
【背景技術】
[0003]隨著我國橋梁建設的蓬勃發展，橋梁的結構形式也更加豐富。但對于中小跨徑的公路橋梁、城市橋梁和鐵路橋梁而言大部分仍采用鋼筋混凝土梁或預應力混凝土梁結構。其中，中小跨徑的預制混凝土梁橋由于其具有較大的截面抗扭強度和抗彎強度，其彎曲應力圖形合理、剪應力小且具有良好的穩定性等優點，能夠很好地滿足高等級公路行車高速、平穩和舒適的要求，并且兼有價格便宜、施工速度快等特點，因此，在國內外得到了十分迅速的發展和廣泛的應用。
[0004]所謂中小跨徑的預制混凝土梁橋是指采用預制混凝土小箱梁或者T梁作為主梁的橋體結構，其中，較有代表性的是采用預制混凝土小箱梁作為主梁的小箱梁橋。為保證多片小箱梁之間具有可靠的橫向連接強度和剛度，保證橋梁在外荷載的作用下整體受力，使內應力在各片主梁分布更為均勻，采用橫隔梁和橋面板使多片主梁連結成為空間整體結構，使外荷載作用分布均勻，各片主梁協同工作。除了橫隔梁以外，小箱梁還通過翼板間的接縫，以及橋面構造使彼此間共同受力。但是，由于施工方法不當、養護不夠和車輛超載等原因，預制混凝土小箱梁橋仍然會產生一些病害，最常見的病害就是出現過多和過大的裂縫。裂縫的出現不但會減小主梁的橫向強度和剛度、減弱橋體的橫向聯結強度，還會導致鋼筋銹蝕等一些耐久性問題，甚至可能導致預制混凝土梁橋橫向整體受到破壞，形成單梁受力，嚴重影響預制混凝土梁橋的使用壽命和安全性能。顯然，現有技術預制混凝土梁橋存在著易產生裂縫，導致小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度降低，嚴重影響預制混凝土梁橋的使用壽命和安全性能等問題。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術預制混凝土梁橋存在的易產生裂縫，導致小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度降低，嚴重影響預制混凝土梁橋的使用壽命和安全性能等問題，本發明提出一種中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法。本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束反向對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距。
[0006]進一步的，本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm — 300mm。
[0007]本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構設置方法，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束反相對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距；其中，每2 — 5根小箱梁或T梁為一組，第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm — 300mm,包括以下步驟:
51、根據設計圖紙，預留安裝X形預應力束的孔道，澆筑小箱梁或T梁；
52、當澆筑的混凝土達到一定的強度后，將預應力束穿入到預留的孔道；
53、布置好后，對該呈X形的預應力束同時進行張拉，使預應力達到設計要求；
54、完成該組交叉預應力束的張拉后，進行相鄰的另一組預應力束的布置與張拉；
55、對各根縱向預應力束進行張拉，保證端部截面預應力束布置對稱；
56、對各預應力束端部錨固端進封閉處理。
[0008]本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法的有益技術效果是在有效提高了小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度，提高了預制混凝土梁橋的整體受力性能，保證橋梁的長期性能穩定和服役安全，具有良好的社會和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]附圖1是本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的立體示意圖；
附圖2是本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的俯視剖視示意圖；
附圖3為本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構小箱梁或T梁端部的局部示意圖。
[0010]下面結合附圖及具體實施例對本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0011]附圖1是本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的立體示意圖，附圖2是本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的俯視剖視示意圖，附圖3為本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構小箱梁或T梁端部的局部示意圖。圖中，I為小箱梁，2為縱向預應力束，3為第一預應力束，4為第二預應力束。由圖可知，本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁I或T梁的底部設置縱向預應力束2，在相鄰兩根小箱梁I或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束3的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束4與第一預應力束3反相對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距。需要說明的是，在附圖1中，為清楚的描述X形預應力束的結構，圖中僅顯示了小箱梁的兩個端頭，小箱梁底部的縱向預應力束沒有畫出，只是顯示了小箱梁底部設置縱向預應力束的端點。
[0012]通常，根據設計規范，橋梁中預應力束的布置不允許交叉布置，因此，本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm - 300_，從而避免了預應力束斜向交叉的缺點。
[0013]本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構設置方法，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束方向對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距；其中，每2 — 5根小箱梁或T梁為一組，第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm — 300mm,包括以下步驟:
51、根據設計圖紙，預留安裝X形預應力束的孔道，澆筑小箱梁或T梁；
52、當澆筑的混凝土達到一定的強度后，將預應力束穿入到預留的孔道；
53、布置好后，對該呈X形的預應力束同時進行張拉，使預應力達到設計要求；
54、完成該組交叉預應力束的張拉后，進行相鄰的另一組預應力束的布置與張拉；
55、對各根縱向預應力束進行張拉，保證端部截面預應力束布置對稱；
56、對各預應力束端部錨固端進封閉處理。
[0014]從本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構的交叉預應力筋分析可知，其一方面可以為小箱梁提供縱向預應分力作用，從而起到原來的縱向預應力束作用；另一方面可以提供橫向預應分力作用，從而起到原來的橫隔梁等橫向聯結作用，與普通橫向預應力束相比，具有預應力損失小的優點。通過交叉預應力束提供縱向、橫向預應分力作用，可以更大程度的增強小箱梁之間的橫向聯系，加強了箱梁間的整體剛度，提高了箱梁的整體承載能力。此外，交叉預應力束設置在濕接縫兩側不影響小箱梁內部的預應力束的布置，在提供縱向、橫向預應分力作用的同時，對濕接縫內的混凝土起到一定的束縛作用，進一步增強混凝土的整體抗壓能力。進一步，與橫向預應力束相比，交叉預應力束大大降低了由于長度等原因引起的橫向預應力損失。同時，梁體內，在各個預應力束的端點截面處，預應力束對稱布置，保證了截面的受力對稱均勻，施工安全。
[0015]顯然，本發明中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構及其設置方法的有益技術效果是在有效提高了小箱梁或T梁的橫向連接強度和剛度，提高了預制混凝土梁橋的整體受力性能，保證橋梁的長期性能穩定和服役安全，具有良好的社會和經濟效益。
【權利要求】
1.一種中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構，其特征在于，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束反向對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距。
2.根據權利要求1所述中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構，其特征在于，第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm - 300mm。
3.—種中小跨徑預制混凝土梁橋預應力束結構設置方法，其特征在于，在同一組小箱梁或T梁的兩側和每根小箱梁或T梁的底部設置縱向預應力束，在相鄰兩根小箱梁或T梁的濕接縫兩側設置二根交叉成X形的預應力束，即第一預應力束的一個端頭設置在小箱梁或T梁的翼板根部，然后沿小箱梁或T梁的縱向延伸，并將另一端頭設置在相鄰小箱梁或T梁的翼板根部；第二預應力束與第一預應力束反相對稱設置；并且，第一預應力束與第二預應力束在高度方向留有間距；其中，每2 — 5根小箱梁或T梁為一組，第一預應力束與第二預應力束在高度方向的間距為30mm — 300mm,包括以下步驟: S1、根據設計圖紙，預留安裝X形預應力束的孔道，澆筑小箱梁或T梁； S2、當澆筑的混凝土達到一定的強度后，將預應力束穿入到預留的孔道； S3、布置好后，對該呈X形的預應力束同時進行張拉，使預應力達到設計要求； S4、完成該組交叉預應力束的張拉后，進行相鄰的另一組預應力束的布置與張拉； S5、對各根縱向預應力束進行張拉，保證端部截面預應力束布置對稱； S6、對各預應力束端部錨固端進封閉處理。
【文檔編號】E01D101/28GK104264574SQ201410540192
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】周建庭, 李志剛, 馬惠香, 辛景舟, 楊茂, 余曉萌, 吳川 申請人:重慶交通大學