一种含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构的制作方法

本实用新型涉及土木学科的桥梁工程领域，尤其是涉及一种含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构。

背景技术：

预制装配式空心板梁桥构造简单、受力明确、施工方便，是小跨径桥梁的首选桥型之一。

按照铰缝形式分类，装配式空心板桥有小铰缝和大铰缝两种。小铰缝空心板梁桥在运营过程中曾经出现过一些问题。自上世纪90年代始，整体性和施工性更好的大铰缝空心板梁得到了更加广泛的应用。

然而一些病害，仍在大铰缝板的使用过程中暴露出来，如铰缝损伤、桥面铺装开裂、支座脱空、梁底裂缝等，其中铰缝病害、桥面铺装的纵向开裂病害较为严重，几乎成为空心板梁桥的通病，对该类桥梁运营产生不利影响，甚至危及结构安全。

产生病害的原因除了施工质量、车辆超载外，更深层次的原因是大铰缝空心板梁的设计方法沿用了小铰缝空心板梁基于铰接板法计算横向分布的思路。导致铰缝计算理论与实际结构有较大差异，缺少对铰缝及铰缝和梁体接触面的验算准则，构造措施不足。

目前的设计计算中，对装配式空心板梁桥采用铰接板法计算荷载横向分配系数，假定铰缝只传递剪力而不传递弯矩。但大铰缝实际上传递了一定数量的横向弯矩，且跨中位置的铰缝承担的弯矩较大。

横向弯矩使得铰缝底部出现拉应力，造成铰缝底部开裂。而目前标准设计图纸中铰缝的构造钢筋较少，梁底受拉区未配置横向抗拉钢筋，裂缝难以得到较好控制。当一条铰缝开裂失效后，相邻板梁受荷大大增加，将使得结构受力状态不断恶化。

综上所述，原有的设计计算中采用铰接板理论已经不能准确地描述大铰缝的受力形态。铰缝中的构造钢筋不满足实际受力要求。

技术实现要素：

本实用新型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含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构。本实用新型的大铰缝空心板梁结构主要应用于高速公路、城市高架桥等小跨径桥梁，通过配置横、纵向钢筋，增加了铰缝自身的承载能力，提高了铰缝和梁体间的横向联系，解决了大铰缝空心板梁构造措施不足、长期性能难以保障的难题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构，包括拼接设置的空心板梁，以及在相邻两个空心板梁之间浇筑形成的铰缝，在铰缝内设有纵向钢筋、架立筋、弯折钢筋斜钢筋及横向钢筋，所述的纵向钢筋设置在铰缝的底端，由架立筋支撑，所述的弯折钢筋设置在铰缝下部，且弯折钢筋一部分预埋在空心板梁内，另一部分位于铰缝内，所述的斜钢筋设有两个，两个斜钢筋位于铰缝下部且穿过弯折钢筋，呈X形设置，所述的横向钢筋放置在铰缝中部，所述的横向钢筋两端伸出铰缝并位于空心板梁内。

所述空心板梁为装配式钢筋混凝土大铰缝空心板梁，以桥涵通用设计图或者桥涵公用构造图推荐的大铰缝简支空心板梁桥标准图纸为基础设计生产，在工厂预制好后运送到现场进行铰缝现浇。

所述铰缝为钢筋混凝土结构，在现场进行浇筑。其宽度根据桥宽和主梁数量而定。

所述的纵向钢筋为直线钢筋，放置在铰缝底部。

所述的架立筋为架立纵向钢筋的钢筋，中间为X型钢筋，X型钢筋下端开口闭合，纵向钢筋设置在X型钢筋下端，X型钢筋上端开口敞开，且X型钢筋上端水平向两侧延伸形成水平段。架立筋用以增加铰缝两侧空心板梁的联系。

所述的纵向钢筋、架立筋均为铰缝内钢筋，待预制空心板梁设好后将其放入铰缝中，绑扎定位。

所述的弯折钢筋为环形钢筋，所述的弯折钢筋一半预埋在空心板梁内，另一半位于铰缝内，弯折钢筋位于铰缝内的部分水平设置。所述的弯折钢筋用于增加铰缝下部的抗剪能力。

相邻两个空心板梁之间的铰缝内设有弯折钢筋两个，相邻两个空心板梁内各预埋一个。

所述的斜钢筋为直线钢筋，一部分预埋在空心板梁内，剩下部位位于铰缝内。

所述的横向钢筋为环形钢筋，所述的横向钢筋一半预埋在空心板梁内，另一半位于铰缝内，横向钢筋位于铰缝内的部分水平设置。所述的弯折钢筋用于增加铰缝和空心板梁间的横向联系。

相邻两个空心板梁之间的铰缝内设有横向钢筋两个，相邻两个空心板梁内各预埋一个横向钢筋。

所述的弯折钢筋、斜钢筋、横向钢筋为预埋在空心板梁中的钢筋，空心板梁钢筋绑扎时，预埋钢筋弯起，贴在空心板梁外模内，脱模后扳到设计位置。

所述的纵向钢筋采用N17钢筋，所述的架立筋采用N18钢筋，所述的弯折钢筋采用N9钢筋，所述的斜钢筋采用N15钢筋，所述的横向钢筋采用N16钢筋。

所述的铰缝在进行现浇前，应该对接触面进行处理，增加接触面的粗糙程度，以提高新老混凝土的粘结性能。

与现有技术相比，本实用新型在不改变预制空心板梁构造简单、施工方便、造价较低等特点的前提下，通过配置横、纵向钢筋，增加了铰缝自身的承载能力，提高了铰缝和梁体间的横向联系，解决了大铰缝空心板梁构造措施不足、长期性能难以保障的难题。

附图说明

图1为含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构示意图；

图2为纵向钢筋与架立筋配合结构示意图；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为纵向钢筋结构示意图；

图5为架立筋结构示意图；

图6为弯折钢筋与斜钢筋配合结构示意图；

图7为弯折钢筋结构示意图；

图8为斜钢筋结构示意图；

图9为横向钢筋结构示意图；

图10为立模时弯折钢筋、斜钢筋、横向钢筋的结构示意图；

图11为脱模时弯折钢筋、斜钢筋、横向钢筋的结构示意图。

图中标号：1为空心板梁，2为铰缝，3为纵向钢筋，4为架立筋，5为弯折钢筋，6为斜钢筋，7为横向钢筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

一种含有铰缝配筋的大铰缝空心板梁结构，如图1所示，包括拼接设置的空心板梁1，以及在相邻两个空心板梁1之间浇筑形成的铰缝2，在铰缝2内设有纵向钢筋3、架立筋4、弯折钢筋5斜钢筋6及横向钢筋7，纵向钢筋3设置在铰缝2的底端，由架立筋4支撑，弯折钢筋5设置在铰缝2下部，且弯折钢筋5一部分预埋在空心板梁1内，另一部分位于铰缝2内，斜钢筋6设有两个，两个斜钢筋6位于铰缝2下部且穿过弯折钢筋5，呈X形设置，横向钢筋7放置在铰缝2中部，横向钢筋7两端伸出铰缝2并位于空心板梁1内。

所述空心板梁1为装配式钢筋混凝土大铰缝空心板梁，以桥涵通用设计图或者桥涵公用构造图推荐的大铰缝简支空心板梁桥标准图纸为基础设计生产，在工厂预制好后运送到现场进行铰缝现浇。

所述铰缝2为钢筋混凝土结构，在现场进行浇筑。其宽度根据桥宽和主梁数量而定。

参考图2-图5，纵向钢筋3为直线钢筋，放置在铰缝2底部。架立筋4为架立纵向钢筋3的钢筋，中间为X型钢筋，X型钢筋下端开口闭合，纵向钢筋3设置在X型钢筋下端，X型钢筋上端开口敞开，且X型钢筋上端水平向两侧延伸形成水平段。架立筋4用以增加铰缝2两侧空心板梁1的联系。纵向钢筋3、架立筋4均为铰缝2内钢筋，待预制空心板梁1设好后将其放入铰缝2中，绑扎定位。

参考图6-图8，弯折钢筋5为环形钢筋，弯折钢筋5一半预埋在空心板梁1内，另一半位于铰缝2内，弯折钢筋5位于铰缝2内的部分水平设置。弯折钢筋5用于增加铰缝2下部的抗剪能力。相邻两个空心板梁1之间的铰缝2内设有弯折钢筋5两个，相邻两个空心板梁1内各预埋一个。斜钢筋6为直线钢筋，一部分预埋在空心板梁1内，剩下部位位于铰缝2内。

参考图9，横向钢筋7为环形钢筋，横向钢筋7一半预埋在空心板梁1内，另一半位于铰缝2内，横向钢筋7位于铰缝2内的部分水平设置。弯折钢筋5用于增加铰缝2和空心板梁1间的横向联系。相邻两个空心板梁1之间的铰缝2内设有横向钢筋7两个，相邻两个空心板梁1内各预埋一个横向钢筋7。

弯折钢筋5、斜钢筋6、横向钢筋7为预埋在空心板梁1中的钢筋，空心板梁1钢筋绑扎时，预埋钢筋弯起，贴在空心板梁1外模内，脱模后扳到设计位置。

纵向钢筋3采用N17钢筋，架立筋4采用N18钢筋，弯折钢筋5采用N9钢筋，斜钢筋6采用N15钢筋，横向钢筋7采用N16钢筋。

参考图10，空心板梁在工厂进行预制时，将弯折钢筋5、斜钢筋6和横向钢筋7预埋在空心板梁1中，空心板梁1钢筋绑扎时，预埋钢筋弯起，贴在空心板梁1外模内，脱模后扳到设计位置，如图11所示。空心板梁1在工厂预制完后，运送到现场。对接触面进行处理，增加接触面的粗糙程度。接着将纵向钢筋3和架立筋4放入铰缝中，绑扎定位。最后进行铰缝现浇工作。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。