寬幅空心板及其使用方法
2023-05-03 04:23:01
專利名稱：寬幅空心板及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種橋梁建築材料，特別涉及一種適用於橋梁上部結構的寬幅空心板。
背景技術：
傳統橋梁上部結構採用的空心板是國家交通部頒發的橋梁建築用空心板標準圖，結構為預應力鋼筋混凝土結構，包括鋼筋、混凝土、鋼絞線以及錨具，其寬度為1m至1.25m。但這種空心板板寬較窄，斷面挖空率小，並且必需配有豎彎預應力鋼絞線，這樣製造的空心板混凝土和鋼絞線的用量較大，經濟性差。
圖1A，圖1B顯示了國家交通部制定的標準圖中跨徑20m空心板的斷面尺寸與配索方案，設計者由於對端腹板主應力估計過大，因而採用了15-7型方形錨具，且採用了腹板索方案，這樣由於梁端上下均需布設2個15-7型錨具，佔用了很大的承壓面積，使其挖空率僅為39.4％。在跨中，鋼絞線重心距截面重心距也偏小，僅為28.98cm。
由於現有技術存在以下問題首先挖空率小，相應地水泥用量大；其次採用了腹板索，鋼絞線的用量大，還有由於空心板的重量大，所以下部結構的工程數量和支座噸位較大。因此，在實踐中迫切需要挖空面積大，鋼絞線用量小的較輕的空心板。
發明內容
本發明要解決的技術問題就是要提供一種能夠節約鋼絞線及混凝土的寬幅空心板。並且控制空心板的寬度使其能保證在任何情況下，一塊板上只受一個車輪的作用。
為了達到上述目的，本發明的內容是1.一種橋梁建築用寬幅空心板，包括鋼筋、混凝土、鋼絞線，其特徵在於該板的板寬為1.40-1.55m，並採用預應力底板配索方案，挖空率為50-65％。
2.根據1所述的寬幅空心板，其特徵在於鋼絞線重心距截面重心的豎距為35-45cm。
3.一種橋梁建築用寬幅板的使用方法，其特徵在於板與板之間的橫向連接鋼筋進行單面焊接；先用混凝土澆築鉸縫並將其震搗密實，然後再用混凝土澆築橋面。
本發明的板寬採用1.40-1.55m寬，而國家規定的車輪橫向間距為1.8m，板寬稍小於車輪間距，同樣也保證了在任何情況下，一塊板只作用一個車輪，從而保證了每塊板上的額定範圍的荷載。
此外，本發明採用預應力混凝土結構底板配索方案，也就是說不布設腹板索(如圖2A所示)；將板寬加大到1.40-155cm；頂、底板和腹板尺寸基本維持現有空心板的尺寸(如圖1b)；挖空率最高可達65％，如果挖空率高於此值，則空心板的承載能力將得不到保證。鋼絞線重心距載面重心的豎距為35-45cm。本發明的方案節約鋼絞線為40-49％。
在實踐中，與現有技術的空心板相比，本發明的寬幅空心板在安全係數不變的情況下具有如下效果混凝土的用量大大減少；由於上部結構空心板輕了35-40％，相應下部結構的工程數量和支座的噸位可以相應地減少；由於採用了底板配索方案，節約了鋼絞線數量，而且腹板的最大主拉應力僅0.8Mpa，遠小於規範允許值；鋼絞線重心距載面重心的豎距增大，空心板的抗彎能力強，從而增大空心板的承載能力。
上述本發明的寬幅空心板在使用時，板與板之間的橫向連接鋼筋進行單面焊接；鉸縫與橋面鋪裝混凝土不能同時澆築，應先澆鉸縫混凝土並將其震搗密實，然後再澆築橋面鋪裝混凝土。
圖1A為傳統的空心板結構的鋼絞線立面1B為傳統的空心板結構沿I-I和II-II的剖面圖，其中虛線左邊為I-I剖面，虛線右邊為II-II的剖面。
圖2A為本發明的空心板結構的鋼絞線立面2B為本發明的空心板結構沿I-I的剖面3為現有技術與本發明的橋梁設計斷面對比圖，其中虛線左側為現有技術的橋梁設計斷面，虛線右側為本發明的橋梁設計斷面。
具體實施例方式
如圖3所示，利用本發明的寬幅空心板的某大橋，設計荷載為汽-超20，掛120，跨徑為20m和30m部分採用1.55m板寬的寬幅空心板。空心板所用材料包括混凝土，C50標準；鋼筋，規範為I級；鋼絞線，極限強度為1860Mpa。所製得的20m跨徑的板底板配索(鋼絞線)為13根，30m跨徑的為16根，挖空的尺寸距空心板上、下、左、右均為12cm，挖空率為62.7％製成的20m跨徑1.25m寬的空心板的重量為29.6噸，30m跨徑1.25m寬的空心板的重量為54.4噸。鋼絞線重心距載面重心的豎距約為41cm。而按現有技術製造的20m跨徑的空心板的重量約為38噸，30m跨徑的空心板的重量約為76.0噸。鋼絞線重心距截面重心距僅為28cm。
上述工程利用的空心板在施工要求方面如下板與板之間的橫向連接鋼筋進行單面焊接；鉸縫與橋面鋪裝混凝土不同時澆築，先澆築鉸縫並將其震搗密實，然後再澆築橋面。
與現有技術相比，上述利用本發明的空心板所達到的效果如下空心板板塊數量減少30％，製作空心板的混凝土用量節約35％；結構自重減輕約33％，相應下部結構的工程數量減少了20％以及支座的數量減少了30％，；沒有腹板索而是採用了底板配索從而鋼絞線重心距載面重心的豎距增大了47％，空心板的抗彎能力大大加強，這也使使得鋼絞線用量減少了45％。
本發明的寬幅空心板並不局限於上述實施例。在其它的橋梁建築中同樣可以利用。
權利要求
1.一種橋梁建築用寬幅空心板，包括鋼筋、混凝土、鋼絞線，其特徵在於該板的板寬為1.40-1.55m，並採用預應力底板配索方案，挖空率為50-65％。
2.根據權利要求1所述的寬幅空心板，其特徵在於鋼絞線重心距截面重心的豎距為35-45cm。
3.一種橋梁建築用寬幅板的使用方法，其特徵在於板與板之間的橫向連接鋼筋進行單面焊接；先用混凝土澆築鉸縫並將其震搗密實，然後再用混凝土澆築橋面。
全文摘要
一種橋梁建築用寬幅空心板，該板的板寬為1.40－1.55m，並採用預應力底板配索方案。這種板較寬，結構自重輕，結構受力效果好，經濟性明顯。
文檔編號E01D19/12GK1566535SQ0314542
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月12日 優先權日2003年6月12日
發明者楊徵宇, 周軍生, 楊高中 申請人:北京建達道橋諮詢有限公司