一种在改扩建工程中应用的复合梁及其施工方法

本发明涉及桥梁工程领域，尤其是涉及一种在改扩建工程中应用的复合梁及其施工方法。

背景技术：

1、在改建工程中，因桥下净空需求的增大，必然需要通过抬高桥墩或桥台来提高梁底高程，从而必将导致引桥或引道也随之抬升，大大地增加了工程量；在扩建工程中，对于桥梁跨径的增大，普通混凝土梁在设计上必然会增大截面尺寸，从而必将导致桥下净空不足，影响桥下交通通行。

2、超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称uhpc)是一种新型水泥基工程材料，由水泥、诸多细骨料、减水剂和钢纤维按比例混合而成。其具有高强度、高韧性和优异的耐久性能，可有效增强钢筋混凝土结构的使用阶段性能，并提高承载能力。但是uhpc制作成本昂贵，大量使用必将极大提高桥梁造价成本，其经济适用性不强。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在改扩建工程中应用的复合梁及其施工方法，利用超高性能混凝土的抗拉强度优势和普通混凝土抗压性能优势，即使增大跨径或减小梁高也保证了极限承载能力不变。在改扩建工程中，需增大桥梁跨径时，桥下净空不会改变，避免改影响桥下交通通行；在改扩建工程中，需增大桥下净空时，引桥或引道高程不需改变，避免工程量增加造成浪费。同时避免了大量使用昂贵的uhpc材料，减小成本。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明提出了一种在改扩建工程中应用的复合梁，解决在跨现有道路或现有河道的既有桥梁因道路升级改造或桥梁通航要求增高既有桥梁需增大跨径或既有桥梁减小梁高增大桥下净空的工程中，避免增大截面尺寸从而必将导致桥下净空不足影响桥下交通通行以及引桥或引道也随之抬升增加工程量的问题。

4、本发明提供一种在改扩建工程中应用的复合梁，改扩建工程指跨现有道路或现有河道的既有桥梁因道路升级改造或桥梁通航要求增高既有桥梁需增大跨径或既有桥梁减小梁高增大桥下净空的工程，包括位于梁体下侧的超高性能混凝土和位于梁体上侧的普通混凝土，超高性能混凝土和普通混凝土的浇筑高度均为1/2梁高。

5、进一步的，复合梁还包括箍筋和纵筋，箍筋和纵筋的样式和间距与既有桥梁一致，箍筋环绕于纵筋外。

6、进一步的，改扩建工程为既有桥梁需要增大跨径时，既有桥梁的梁高为h，既有桥梁的跨径为l，复合梁的梁高h＝h，复合梁的跨径l的取值范围为：l＜l≤1.2l。

7、既有桥梁的桥下净空不会改变，避免影响桥下交通通行。

8、复合梁的箍筋数量和纵筋长度随跨径增大而增大。

9、进一步的，改扩建工程为既有桥梁需要减小梁高增大桥下净空时，既有桥梁的梁高为h，既有桥梁跨径为l，复合梁的跨径l＝l，复合梁的梁高h的取值范围为：0.8h≤h＜h。

10、既有桥梁的引桥或引道高程不需改变，避免工程量增加造成浪费。

11、复合梁的箍筋高度随梁高的减小而减小。

12、进一步的，超高性能混凝土的立方体抗压强度大于120mpa，抗拉强度大于6mpa。

13、进一步的，普通混凝土为强度等级不超过c80的水泥基材料。

14、进一步的，既有桥梁为矩形梁，复合梁为矩形梁。

15、本发明还提供一种在改扩建工程中应用的复合梁的施工方法，包括以下步骤：先浇筑超高性能混凝土，浇筑高度为1/2梁高，普通混凝土在超高性能混凝土浇筑完成且初凝前浇筑，保证普通混凝土和超高性能混凝土共同受力时不会发生层间滑移。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、(1)利用超高性能混凝土的抗拉强度优势和普通混凝土抗压性能优势，即使增大跨径或减小梁高也保证了极限承载能力不变。在改扩建工程中，需增大桥梁跨径时，桥下净空不会改变，避免改影响桥下交通通行；在改扩建工程中，需增大桥下净空时，引桥或引道高程不需改变，避免工程量增加造成浪费。

18、(2)避免了大量使用昂贵的uhpc材料，减小成本。

技术特征：

1.一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，包括位于梁体下侧的超高性能混凝土(2)和位于梁体上侧的普通混凝土(1)，所述超高性能混凝土(2)和普通混凝土(1)的浇筑高度均为1/2梁高。

2.根据权利要求1所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，所述复合梁还包括箍筋(3)和纵筋(4)，箍筋(3)和纵筋(4)的样式和间距与既有桥梁一致，所述箍筋(3)环绕于所述纵筋(4)外。

3.根据权利要求2所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，改扩建工程为既有桥梁需要增大跨径时，既有桥梁的梁高为h，既有桥梁的跨径为l，所述复合梁的梁高h＝h，所述复合梁的跨径l的取值范围为：l＜l≤1.2l。

4.根据权利要求3所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，所述复合梁的箍筋(3)数量和纵筋(4)长度随跨径增大而增大。

5.根据权利要求2所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，改扩建工程为既有桥梁需要减小梁高增大桥下净空时，既有桥梁的梁高为h，既有桥梁跨径为l，所述复合梁的跨径l＝l，所述复合梁的梁高h的取值范围为：0.8h≤h＜h。

6.根据权利要求5所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，所述复合梁的箍筋(3)高度随梁高的减小而减小。

7.根据权利要求1所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，所述超高性能混凝土(2)的立方体抗压强度大于120mpa，抗拉强度大于6mpa。

8.根据权利要求1所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，所述普通混凝土(1)为强度等级不超过c80的水泥基材料。

9.根据权利要求1所述的一种在改扩建工程中应用的复合梁，其特征在于，既有桥梁为矩形梁，所述复合梁为矩形梁。

10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的在改扩建工程中应用的复合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：先浇筑所述超高性能混凝土(2)，浇筑高度为1/2梁高，所述普通混凝土(1)在所述超高性能混凝土(2)浇筑完成且初凝前浇筑，保证所述普通混凝土(1)和所述超高性能混凝土(2)共同受力时不会发生层间滑移。

技术总结本发明涉及一种在改扩建工程中应用的复合梁及其施工方法，扩建工程指跨现有道路或现有河道的既有桥梁因道路升级改造或桥梁通航要求增高既有桥梁需增大跨径或既有桥梁减小梁高增大桥下净空的工程，包括位于梁体下侧的超高性能混凝土和位于梁体上侧的普通混凝土，超高性能混凝土和普通混凝土的浇筑高度均为1/2梁高。与现有技术相比，本发明利用超高性能混凝土的抗拉强度优势和普通混凝土抗压性能优势，即使增大跨径或减小梁高也保证了极限承载能力不变。在改扩建工程中，需增大桥梁跨径时，桥下净空不会改变，避免改影响桥下交通通行；在改扩建工程中，需增大桥下净空时，引桥或引道高程不需改变，避免工程量增加造成浪费，减小成本。技术研发人员：刘肖,陈从春,龙雨琴受保护的技术使用者：上海应用技术大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11