[发明专利]整体式组合梁无缝桥的桥台连接构造及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁建造施工技术领域，尤其是涉及一种整体式组合梁无缝桥的桥台连接构造及其施工方法。

背景技术

为了适应桥梁的伸缩变形，一般的做法是在桥墩上主梁和桥台的连接处设置相应的伸缩缝和伸缩装置。伸缩装置是桥梁结构中最薄弱的环节，由于伸缩装置直接承受车辆荷载的反复冲击作用，即使有很微小的不平整，在汽车荷载作用下就会使该处受到很大的冲击作用，因此也是最容易遭到破坏而需要维修更换。在设计或施工中稍有缺陷和不足，就会导致其早期的损坏，这不仅直接使桥梁通行者感到不舒适，缺乏安全感，有时还会影响到桥梁结构本身的正常使用。造成伸缩装置普遍破损的原因，除了交通流量增大，重型车辆增多(冲击作用明显增大)外，设计、施工和养护方面也不容忽视，况且桥面在伸缩缝位置刚度突变，又在快速行驶车辆荷载的反复作用下，其使用寿命受到严重影响。因而，桥梁伸缩装置易损问题一直是公路交通的一大难题。由于伸缩缝及伸缩装置长期暴露在大气中，使用环境恶劣，受力情况复杂多变，并直接承受着交通荷载，再加上设计、施工和养护方面存在的缺陷，使伸缩装置极易破损，伸缩装置处极易出现各种病害，并随之引起桥面和梁板结构的破坏；同时，伸缩缝的失效又会增大车辆冲击荷载，恶化行车状况和桥梁受力，形成恶性循环。

而伸缩装置往往是桥梁结构中最难修补的部位，成为直接影响桥梁使用性能、耐久性和整体性的薄弱环节。管理养护部门为此投入的维修费用也很多，并且因桥梁修理而造成交通中断带来的间接损失更大。目前对于伸缩缝解决的办法，通常有以下两种思路：一是改良伸缩装置，但是并不能彻底消除伸缩装置的维护和更换问题；二是通过减少桥面伸缩装置或者彻底取消桥梁伸缩装置，从根本上解决伸缩装置所存在的问题。其中，整体式无缝桥梁(简称整体式无缝桥)是指主梁与桥台整体式连接且桥面无伸缩装置的单跨或多跨桥梁结构，整体式无缝桥是采用全整体式桥台、连续的桥跨等方式取消了桥梁结构上全部的伸缩装置结构。整体式无缝桥梁体的伸缩变形依靠整体式桥台及其下部桩基础与台后的路桥接缝构造予以吸收，与传统桥梁相比，无缝桥可以降低桥梁的建设和维修费用，简化桥梁的施工，改善行车条件，提高桥梁的耐久性和抗震性能。

由于组合结构能够充分发挥混凝土与钢材的特性，具有承载能力高、刚度大、造价低、施工方便等优点，具有良好的经济效益。因此，组合结构桥梁(也称组合梁桥梁)的无缝化具有更高的应用价值。但是，由于整体式组合梁无缝桥的桥台处取消了伸缩缝与伸缩装置且桥台与主梁做成整体结构，与混凝土结构桥梁相比，桥台与主梁连接处的受力变得复杂，钢梁端部混凝土容易开裂，造成连接处的刚度降低，从而可能达不到该类桥型预期的使用效果。因此，有必要对此类桥型的桥台与主梁间的连接构造进行改进，以充分发挥其优良性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种整体式组合梁无缝桥的桥台连接构造，其构造简单、设计合理且施工简便、使用效果好、受力性能优良，实现了桥台与主梁的无缝连接，并能有效提高桥台与主梁连接处的刚度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种整体式组合梁无缝桥的桥台连接构造，其特征在于：包括可控预加力系统以及布设在所施工无缝桥的组合梁上的连接系统和加劲系统，所述组合梁包括钢主梁和平铺在所述钢主梁上的混凝土桥面板；所述钢主梁的外侧节段伸入至所施工无缝桥的桥台内，且所述钢主梁的外侧节段为梁体连接段；所述桥台位于桥台桩基础的桩帽上，所述桥台和桩帽均为钢筋混凝土结构且二者浇筑为一体；

所述连接系统包括多个均固定在所述梁体连接段上部的竖向抗剪件和两组对称布设在所述梁体连接段左右两侧的纵向剪力件，每组所述纵向剪力件均包括多个由上至下布设的所述纵向剪力件；所述纵向剪力件沿所述梁体连接段的长度方向布设，所述纵向剪力件与所述梁体连接段呈平行布设；多个所述竖向抗剪件和两组所述纵向剪力件均浇筑于桥台内；

所述可控预加力系统包括两组对称布设在所述梁体连接段两侧的竖向钢筋；每组所述竖向钢筋均包括多根布设在同一竖直面上的竖向钢筋，多根所述竖向钢筋沿所述梁体连接段的长度方向由前至后布设；所述桩帽内预埋有供竖向钢筋底端固定的锚固钢板，所述竖向钢筋顶端通过锚具锚固在所述梁体连接段上部；两组所述竖向钢筋分别从两组所述纵向剪力件中穿过，每个所述纵向剪力件上均开有多个供竖向钢筋穿过的第一钢筋穿孔；多根所述竖向钢筋下部均位于桩帽内，所述锚具和多根所述竖向钢筋上部均浇筑于桥台内；每根所述竖向钢筋上均套装有钢筋套管，所述钢筋套管预埋于桩帽内；