[发明专利]基于短线法预制拼装梁结构及其施工方法

说明书

本发明公开了基于短线法预制拼装梁结构及其施工方法，预制拼装梁结构包括多节依次连接的预制梁段，相邻两节预制梁段的端面之间连接成一体，预制梁段的端面上设有由外向内凹陷的凹部，相邻两节预制梁段端面的凹部相互对接形成预留凹槽，该预留凹槽内填充有由湿接缝现浇混凝土成型的连接体；所述预留凹槽内埋设有多个纤维，纤维的一端埋入预制梁段内，纤维的另一端埋入由湿接缝现浇混凝土成型的连接体内。本发明基于短线法预制拼装梁结构，预制梁段间的接缝构造受力合理，具有能提高预制梁段间接缝的抗拉强度、抗剪强度以及耐久性、抗裂性、抗疲劳性等优点，构造简单，施工方便。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是基于短线法预制拼装梁结构及其施工方法。

背景技术

预制拼装技术因其施工质量易控制、施工快速化而被广泛运用。随着国内经济的发展，国内对预制拼装技术的需求越来越强烈，特别是在经济发达的地区和水陆运输方便的地区。短线法是节段预制拼装施工方法的一种，它是指将一跨结构分成若干节段，采用同一可调整模板逐块浇筑节段的施工方法。浇筑时，将已浇筑节段作为匹配节段再浇筑下一节段。与常规的预应力混凝土桥梁相比，节段预制拼装桥梁在构造上一个显著的特点是节段之间存在着拼接缝。每一跨内的接缝数量众多，接缝成为结构受力的最薄弱环节，接缝的力学行为直接影响全桥的整体性能。现有节段接缝拼接方法通常采用三种方法处理：（1）不作处理的干接缝；（2）涂以环氧树脂的胶接缝；（3）浇以水泥混凝土的湿接缝。但仍然存在着许多问题。干接缝因接缝表面混凝土直接接触，在正常使用阶段不能承受拉应力且抗压能力下降，且大气水分和有害物质易于进入接缝，导致结构耐久性下降。胶接缝是在两个端面之间涂以环氧树脂，其可能由于老化从而导致接缝涂抹的环氧树脂产生微裂，以及由此导致水汽的侵入，导致钢束的锈蚀并最终影响到结构预应力效果的可靠性。而且环氧树脂具有怕水、怕湿的特点，不宜在雨季或多雨水地区使用。同时还存在有环氧树脂经常因涂抹不均匀而应力集中现象等。湿接缝虽然整体性能好，但是存在混凝土养护周期长，施工速度慢的缺点，同时采用普通混凝土浇筑，在荷载作用下容易产生裂缝并逐渐开展，受力性能较差。

现如今，超高性能混凝土、纤维混凝土、高性能混凝土等新型混凝土的应用也越来越广泛，特别是超高性能混凝土，超高性能混凝土（UHPC）是一种高强度、高模量、高延性的超高性能纤维增强水泥复合材料，特别对于超高性能混凝土中的活性粉末混凝土（RPC），是众多超高性能混凝土中应用最多也是最具发展前景的一种新型建筑材料。通常抗压强度不低于120MPa、轴拉强度不低于8MPa。UHPC还具有相当高的致密性，抗渗系数很高，水分基本不易透过UHPC进入粘结层。如采用UHPC制作预制梁段，UHPC预制件优良的性能与性能很差的接缝匹配，预制梁段间接缝的耐久性更加突出。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于短线法预制拼装梁结构及其施工方法，该结构受力合理、强度高，可有效避免拼接梁段间接缝区病害的产生，充分发挥纤维混凝土和超高性能混凝土高抗拉强度、高抗压强度和高耐久性，提高梁体的整体性能和结构的耐久性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于短线法预制拼装梁结构，包括多节依次连接的预制梁段和连接于预制梁段上的预应力索，相邻两节预制梁段的端面之间连接成一体，所述预制梁段的端面上设有由外向内凹陷的凹部，相邻两节预制梁段端面的凹部相互对接形成预留凹槽，该预留凹槽内填充有由湿接缝现浇混凝土成型的连接体；所述预留凹槽内埋设有多个纤维，纤维的一端埋入预制梁段内，纤维的另一端埋入由湿接缝现浇混凝土成型的连接体内。

相邻两节预制梁段的端面上非预留凹槽部分形成的拼接缝内用拼接胶填充。

所述纤维为钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、植物纤维或碳纤维中的任意一种，且各纤维按设计的间距布置。

所述预制梁段和连接体分别采用超高性能混凝土或纤维混凝土或高性能混凝土或普通混凝土浇筑而成。