一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构及其施工方法

本申请属于桥梁工程，具体涉及一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构及其施工方法。

背景技术：

1、在桥梁改扩建工程中，新旧桥梁连接技术一直是核心问题之一，为更好的保证新老桥梁之间的整体性和协调性，避免因拼宽而导致的桥梁结构内力分布不均的问题，提高桥梁的承载能力和稳定性。

2、相关技术中，对于大交通量的城市道路和高速公路桥梁改扩建工程，新旧桥梁连接会选择“上、下均连接”的模式，即在旧桥梁边梁、盖梁等位置通过植筋技术将钢筋和加宽部分相应部位的钢筋连接，然后浇筑混凝土，将二者连接在一起，实现新、旧桥梁的拼接。该种拼接方式中，桥梁上、下部结构需要进行大量的植筋作业，施工工艺繁杂，施工周期较长，且连接处附加内力较大，长期循环荷载作用下易出现病害。

3、因此，实有必要提供一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构及其施工方法，仅仅在新、旧桥梁边梁的下方设置韧性拼接结构，可以有效解决现有技术中连接位置附加应力较大的缺陷，并且连接结构采用预制的形式，在施工过程中只需要进行简单的拼接即可，施工工艺简单，并且可以极大的缩短施工周期。

2、为解决上述技术问题，本申请的技术方案在于：

3、一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，用于在宽度方向连接旧桥梁和新桥梁，旧桥梁包括旧桥梁边梁、旧桥梁盖梁及旧桥梁盖梁防震挡块，新桥梁包括新桥梁边梁、新桥梁盖梁及新桥梁盖梁防震挡块，所述新桥梁盖梁防震挡块的上表面垂向凹陷形成有凹槽，所述凹槽将所述新桥梁盖梁防震挡块分隔形成第一卡块和第二卡块；所述桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构包括：

4、h型截面梁，承载于所述新桥梁盖梁防震挡块上且左右两侧分别与旧桥梁盖梁防震挡块和新桥梁盖梁防震挡块固定；

5、及十字型截面梁，包括腹板及设置于腹板两侧的两个翼板，所述翼板将所述腹板分隔形成第一板体和第二板体，其中，所述第一板体位于所述翼板的上方，所述第二板体位于所述翼板的下方，所述第一板体夹设于旧桥梁边梁和新桥梁边梁之间，两个所述翼板分别搭接在旧桥梁边梁和新桥梁边梁下方，并通过紧固装置与旧桥梁边梁和新桥梁边梁固定；

6、所述h型截面梁包括梁本体、第一支腿及第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿均设置于所述梁本体的底部，并间隔位于所述梁本体相对两端，所述梁本体的上表面垂向凹陷形成有置梁槽，所述第一支腿和所述第二支腿间隔形成卡接槽，所述置梁槽位于卡接槽正上方，所述十字型截面梁沿长度方向的两端分别承载于两个所述h型截面梁上，且所述第二板体的两端置于所述置梁槽内；所述h型截面梁通过所述卡接槽卡接在所述第一卡块上，第一支腿夹设于所述旧桥梁盖梁防震挡块和所述新桥梁盖梁防震挡块之间，所述第二支腿限位于所述凹槽内。

7、优选的，所述h型截面梁和所述十字型截面梁均采用钢筋混凝土预制成型，其中混凝土为超高性能混凝土。

8、优选的，所述第一板体的横截面积大于所述第二板体的横截面积。

9、优选的，所述旧桥梁盖梁和所述新桥梁盖梁位于同一水平高度上，所述旧桥梁边梁和所述新桥梁边梁位于同一水平高度上，所述旧桥梁盖梁防震挡块和新桥梁盖梁防震挡块位于同一水平高度上；所述第一板体的上表面与所述旧桥梁边梁和新桥梁边梁的上表面齐平。

10、优选的，所述第一支腿与所述旧桥梁盖梁防震挡块的接触位置及所述第二支腿与所述第二卡块的接触位置均设置有限位装置；所述旧桥梁盖梁防震挡块/第二卡块上设置有第一卡槽，所述第一支腿/第二支腿上对应设置有第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽连通形成安装槽，所述限位装置包括侧板、横板及板夹，所述侧板和所述板夹沿长度方向位于所述安装槽的相对两端，所述侧板和所述板夹的横截面积大于所述安装槽的开口面积，所述横板一部分位于所述第一卡槽内，另一部分位于所述第二卡槽内，所述板夹与所述横板之间可拆卸连接。

11、优选的，所述紧固装置包括镀锌高强螺栓、橡胶垫圈及镀锌高强耦合螺母，所述翼板上贯穿设置有第一螺栓孔，所述镀锌高强耦合螺母预埋在所述第一螺栓孔内，旧桥梁边梁和新桥梁边梁对应所述第一螺栓孔的位置设置有第二螺栓孔，所述第二螺栓孔与所述第一螺栓孔对齐连通，所述镀锌高强螺栓的螺帽限位于旧桥梁边梁/新桥梁边梁上方，螺杆穿过所述第二螺栓孔及第一螺栓孔与所述镀锌高强耦合螺母连接紧固，所述橡胶垫圈夹设于所述镀锌高强螺栓的螺帽与旧桥梁边梁/新桥梁边梁之间。

12、优选的，所述置梁槽内还设置有橡胶支座，所述第二板体沿长度方向的两端承载于所述橡胶支座上。

13、优选的，所述h型截面梁、十字型截面梁、新桥梁及旧桥梁中任意两个之间的拼接缝采用沥青玛蹄脂填充密实。

14、本申请还提供一种上述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构的施工方法，包括如下步骤：

15、步骤s1，预制h型截面梁和十字型截面梁，运输至施工现场；

16、步骤s2，吊装所述h型截面梁，使其承载于所述新桥梁盖梁防震挡块上，然后将左右两侧分别与所述旧桥梁盖梁防震挡块和所述旧桥梁盖梁防震挡块固定；

17、步骤s3，吊装所述十字型截面梁，使所述第二板体的两端置于所述置梁槽内，所述第一板体夹设于旧桥梁边梁和新桥梁边梁之间，两个所述翼板分别搭接在旧桥梁边梁和新桥梁边梁下方，并通过紧固装置将其与旧桥梁边梁和新桥梁边梁固定；

18、步骤s4，采用沥青玛蹄脂对h型截面梁、十字型截面梁、新桥梁及旧桥梁中任意两个之间的拼接缝进行严密填充，完成施工过程。

19、本申请的有益效果在于：

20、(1)采用h型截面梁和十字型截面梁将新旧桥上、下部结构连接为整体，可实现新旧桥梁上、下部结构共同受力，有效限制新旧桥梁沉降差，能够较好确保桥面平顺；

21、(2)h型截面梁和十字型截面梁为预制件，现场只需进行简单的拼装和连接即可，减少了现场施工的难度和风险，且施工方法简单灵活，可有效提高施工效率，缩短工期，节省工程造价；

22、(3)h型截面梁和十字型截面梁是由钢筋和超高性能混凝土预制而成的结构，具有轻质高强、高韧性和高耐久性等优点。

技术特征：

1.一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，用于在宽度方向连接旧桥梁和新桥梁，旧桥梁包括旧桥梁边梁、旧桥梁盖梁及旧桥梁盖梁防震挡块，新桥梁包括新桥梁边梁、新桥梁盖梁及新桥梁盖梁防震挡块，其特征在于，所述新桥梁盖梁防震挡块的上表面垂向凹陷形成有凹槽，所述凹槽将所述新桥梁盖梁防震挡块分隔形成第一卡块和第二卡块；所述桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构包括：

2.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述h型截面梁和所述十字型截面梁均采用钢筋混凝土预制成型，其中混凝土为超高性能混凝土。

3.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述第一板体的横截面积大于所述第二板体的横截面积。

4.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述旧桥梁盖梁和所述新桥梁盖梁位于同一水平高度上，所述旧桥梁边梁和所述新桥梁边梁位于同一水平高度上，所述旧桥梁盖梁防震挡块和新桥梁盖梁防震挡块位于同一水平高度上；所述第一板体的上表面与所述旧桥梁边梁和新桥梁边梁的上表面齐平。

5.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述第一支腿与所述旧桥梁盖梁防震挡块的接触位置及所述第二支腿与所述第二卡块的接触位置均设置有限位装置；所述旧桥梁盖梁防震挡块/第二卡块上设置有第一卡槽，所述第一支腿/第二支腿上对应设置有第二卡槽，所述第一卡槽与所述第二卡槽连通形成安装槽，所述限位装置包括侧板、横板及板夹，所述侧板和所述板夹沿长度方向位于所述安装槽的相对两端，所述侧板和所述板夹的横截面积大于所述安装槽的开口面积，所述横板一部分位于所述第一卡槽内，另一部分位于所述第二卡槽内，所述板夹与所述横板之间可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述紧固装置包括镀锌高强螺栓、橡胶垫圈及镀锌高强耦合螺母，所述翼板上贯穿设置有第一螺栓孔，所述镀锌高强耦合螺母预埋在所述第一螺栓孔内，旧桥梁边梁和新桥梁边梁对应所述第一螺栓孔的位置设置有第二螺栓孔，所述第二螺栓孔与所述第一螺栓孔对齐连通，所述镀锌高强螺栓的螺帽限位于旧桥梁边梁/新桥梁边梁上方，螺杆穿过所述第二螺栓孔及第一螺栓孔与所述镀锌高强耦合螺母连接紧固，所述橡胶垫圈夹设于所述镀锌高强螺栓的螺帽与旧桥梁边梁/新桥梁边梁之间。

7.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述置梁槽内还设置有橡胶支座，所述第二板体沿长度方向的两端承载于所述橡胶支座上。

8.根据权利要求1所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构，其特征在于，所述h型截面梁、十字型截面梁、新桥梁及旧桥梁中任意两个之间的拼接缝采用沥青玛蹄脂填充密实。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本申请提供一种桥梁加宽用新旧桥梁拼接预制韧性结构及其施工方法，属于桥梁工程技术领域。本申请提供的结构中，新桥梁盖梁防震挡块包括第一卡块和第二卡块，十字型截面梁包括腹板及翼板，翼板将腹板分隔形成第一板体和第二板体，第一板体夹设于旧桥梁边梁和新桥梁边梁之间，两个翼板分别搭接在旧桥梁边梁和新桥梁边梁下方，并与旧桥梁边梁和新桥梁边梁固定，十字型截面梁沿长度方向的两端分别承载于两个H型截面梁上，且第二板体的两端置于置梁槽内；所述H型截面梁通过卡接槽卡接在第一卡块上。本申请可有效解决现有技术中连接位置附加应力较大、施工工艺复杂等缺陷，预制的结构形式还可缩短施工周期。技术研发人员：张玲,章瑞环,彭文哲,肖华溪,邓林峰,赵明华,杨超炜,陈昀灏,高琼,史雅倩,李琼受保护的技术使用者：湖南大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13