一種簡支梁橋橋面連續新構造及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種簡支梁橋橋面連續新構造及施工方法，屬于橋梁領域。
【背景技術】
[0002]橋梁伸縮縫所帶來的跳車和因伸縮縫損壞而帶來的次生不利影響(如結構的附加內力、漏水對結構的腐蝕等)是目前國內外橋梁在實際營運中經常會遇到的棘手問題。由于伸縮裝置造成的跳車不僅對橋梁造成很大的沖擊作用，而且還會降低司機和乘客的行車舒適度。此外，隨著交通流量的日益增加，對伸縮縫裝置的維護與更換往往會造成嚴重的交通中斷，進而產生巨大的經濟損失。由此可見，解決橋梁伸縮縫帶來的一系列問題已是勢在必行。目前對于伸縮縫解決問題，通常有以下兩種思路:一是改良伸縮裝置。目前伸縮裝置類型很多，其使用壽命一般在5年以內，但改良伸縮裝置，并沒有徹底消除伸縮裝置的維護和更換問題，所以改良伸縮裝置治標不治本。二是從根本上來解決伸縮裝置的問題，通過減少橋面伸縮裝置或取消橋梁伸縮裝置。早期的多跨簡支梁橋，在每個墩上都設置伸縮裝置。為了提高行車平穩性和舒適性，減少噪聲，橋面連續簡支橋梁應運而生。橋面連續簡支梁橋是一種通過采用連接板與主梁結合在一起變成一個橋面連續的整體結構，同時又保證其主梁簡支的結構。同一般帶伸縮縫橋梁相比，橋面連續簡支梁橋既具有簡支梁橋的力學特性，構造簡單，施工方便；又沒有伸縮裝置，節省伸縮裝置建設、養護和維修費用，改善行車平穩性，減低行車對橋梁的沖擊荷載。由于取消了相鄰主梁之間的伸縮裝置，梁體由于溫度變形、混凝土收縮徐變等產生的伸縮量依靠橋面連續構造予以吸收。
[0003]橋面連續簡支梁橋中的橋面連續構造是結構的薄弱環節。就結構本身而言，由于主梁為簡支梁，橋面連續構造位于主梁的梁端，是主梁變形(包括轉動和梁體伸縮)最大的部位。主梁的變形會在約束變形的橋面連續構造中產生較大且復雜的拉、壓、彎等內力。特別是在溫降荷載，混凝土收縮徐變等作用下，相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向拉伸變形，極易使其出現開裂等病害；而在溫升荷載等作用下，相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向壓縮變形，極易造成橋面連續構造起鼓破壞。隨時間的增長，這些病害加劇，將導致混凝土壓碎、橋面出現坑洞等病害，影響其使用壽命，危及行車安全。
【發明內容】
[0004]為了解決現有的技術不足，本發明提供一種簡支梁橋橋面連續新構造及施工方法，通過利用超高性能混凝土連接板的抗拉性能和韌性來實現在溫降荷載，混凝土收縮徐變等作用下，相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向拉伸變形；通過超高性能混凝土連接板的低空隙率特性來提高其防腐蝕性能，延長使用壽命。并通過利用超高性能混凝土連接板和鋼管超高性能混凝節段的抗壓性能來實現在溫升荷載等作用下，相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向壓縮變形。
[0005]本發明的技術方案在于:
一種簡支梁橋橋面連續新構造，包括若干簡支梁橋的主梁及設于主梁上的橋面板，其特征在于:相鄰主梁上的橋面板之間設置連接有超高性能混凝土連接板，相鄰主梁的端面上分別埋設有位于同一高度上的多個鋼制圓弧狀支撐件，所述鋼制圓弧狀支撐件之間安設有鋼管超高性能混凝土節段，該節段的兩端在施工完成時分別與兩側主梁的端面相接而不產生擠壓。
[0006]其中，所述鋼管超高性能混凝土節段包括鋼管和填充到鋼管內的超高性能混凝土核心。
[0007]所述超高性能混凝土連接板與主梁之間設置無粘結層。
[0008]所述鋼制圓弧狀支撐件沿主梁端面橫橋向設置多根，且圓弧開口朝向上方；所述鋼制圓弧狀支撐件伸出主梁端面長度不超過相鄰主梁端面之間的距離的一半。
[0009]所述簡支梁橋的主梁為空心板或箱梁時，鋼制圓弧狀支撐件預埋于梁橫截面上腹板與底板的結合區域。
[0010]所述簡支梁橋的主梁為T梁時，鋼制圓弧狀支撐件預埋于梁橫截面上梁肋靠近底部區域。
[0011]所述簡支梁橋的主梁為實心板梁時，鋼制圓弧狀支撐件預埋于梁橫截面靠近底部區域。
[0012]所述鋼管超高性能混凝土節段放置于相鄰主梁對應的兩根鋼制圓弧狀支承件的圓弧開口內，所述鋼管超高性能混凝土節段的外徑為應小于所述鋼制圓弧狀支撐件的弦長。
[0013]本發明的另一技術方案在于:
一種新建簡支橋梁下的簡支梁橋橋面連續新構造的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)在預制或現澆主梁端面底部水平預埋鋼制圓弧形支承件，沿主梁端面橫橋向設置多根，圓弧開口朝向上方，所述鋼制圓弧狀支撐件預埋長度應滿足抗拔出要求，所述鋼制圓弧狀支撐件伸出主梁端面長度不超過相鄰主梁端面之間的距離的一半；
(2)將帶鋼制圓弧形支承件的主梁放置于橋墩的支座上；
(3)以兩側主梁端面相接而不產生擠壓為原則，預制鋼管超高性能混凝土節段，將鋼管超高性能混凝土節段放置于相鄰主梁對應的兩根鋼制圓弧狀支承件的圓弧開口內，鋼管超高性能混凝土節段的外徑為應小于鋼制圓弧狀支撐件弦長；
(4)在主梁頂面布置無粘結層；
(5)搭建模板，綁扎超高性能混凝土連接板的鋼筋，并將橋面板預留的鋼筋與超高性能混凝土連接板的鋼筋焊接成一體，然后澆筑橋面連續板的超高性能混凝土，使得超高性能混凝土連接板與相鄰主梁的橋面板形成一個整體。
[0014]本發明的還有一技術方案在于:
一種既有簡支橋梁下的簡支梁橋橋面連續新構造的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)去除既有簡支梁橋橋墩處主梁之間的伸縮裝置，鑿除距離主梁端面范圍內一定長度的橋面板，保留一定長度的既有橋面板縱筋；
(2)在主梁端面底部水平插入鋼制圓弧形支承件，沿主梁端面橫橋向設置多根，圓弧開口朝向上方，所述鋼制圓弧狀支撐件預埋長度應滿足抗拔出要求，所述鋼制圓弧狀支撐件伸出主梁端面長度不超過相鄰主梁端面之間的距離的一半；
(3)以兩側主梁端面相接而不產生擠壓為原則，預制鋼管超高性能混凝土節段，將鋼管超高性能混凝土節段放置于相鄰主梁對應的兩根鋼制圓弧狀支承件的圓弧開口內，鋼管超高性能混凝土節段的外徑為應小于鋼制圓弧狀支撐件弦長；
(4)在主梁頂面布置無粘結層；
(5)搭建模板，綁扎超高性能混凝土連接板的鋼筋，并將橋面板預留的鋼筋與超高性能混凝土連接板的鋼筋焊接成一體，然后澆筑橋面連續板的超高性能混凝土，使得超高性能混凝土連接板與相鄰主梁的橋面板形成一個整體。
[0015]本發明的優點在于:本發明通過利用超高性能混凝土連接板的來實現相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向拉伸變形和提高其防腐蝕性能；并通過利用超高性能混凝土連接板和鋼管超高性能混凝節段的抗壓性能來實現相鄰主梁梁體變形在橋面連續構造處產生的縱橋向壓縮變形。
【附圖說明】
[0016]圖1采用超高性能混凝土的簡支梁橋橋面連續新構造平面圖，
圖2采用超高性能混凝土的簡支梁橋橋面連續新構造A-A剖面圖，
圖3采用超高性能混凝土的簡支空心板橋橋面連續新構造B-B剖面圖，
圖4采用超高性能混凝土的簡支T梁橋橋面連續新構造B-B剖面圖，
圖5鋼管超高性能混凝土節段與鋼制水平圓弧狀支撐件布置示意圖，
圖6~12是示例施工階段示意圖。
[0017]圖中:圖中1-超高性能混凝土連接板、2-橋面板、3-主梁、4-無粘結層、5-鋼制圓弧形支承件、6-鋼管超高性能混凝土節段、7-鋼管、8-超高性能混凝土核心、9-支座、10-橋墩、m-超高性能混凝土連接板長度、η-相鄰主梁端面間距、1-無粘結層長度、P-鋼制圓弧形支承件弦長、q_鋼管超高性能混凝土節段外徑、S-插入主梁的鋼制圓弧形支承件長度、t_伸出主梁的鋼制圓弧形支承件長度。
【具體實施方式】
[0018]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0019]本發明所涉及的構造具體實施如下:
超高性能混凝土連接板I設置于簡支梁橋的相鄰主梁的橋面板2之間，與相鄰主梁的橋面板2結合在一起變成一個橋面連續的整體結構。所述超高性能混凝土連接板長度m等于相鄰主梁的橋面板之間的距離。相鄰主梁端面之間的距離為η。所述超高性能混凝土連接板I與主梁3之間設置無粘結層4。所述無粘結層的長度為I。所述鋼制圓弧狀支撐件5水平埋置于每片主梁3端面，沿主梁端面橫橋向設