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【发明授权】连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备、施工方法及梁桥_清华大学_201910640837.5 

申请/专利权人:清华大学

申请日:2019-07-16

公开(公告)日:2024-04-30

公开(公告)号:CN110409305B

主分类号:E01D21/00

分类号:E01D21/00;E01D2/00

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.30#授权;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要:本发明公开了一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备、施工方法及梁桥。其中,施工设备包括抗拔不抗剪连接件、锚固件、拉索和穿心千斤顶。抗拔不抗剪连接件用于布置在负弯矩区钢梁的顶部;当在负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板时,在负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端设置带拉索的锚固件,穿心千斤顶设置在负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的锚固件之间,其中,两端中的一端的锚固件上的拉索的另一端与穿心千斤顶的一端连接,两端中的另一端的锚固件上的拉索的另一端与穿心千斤顶的另一端连接,穿心千斤顶用于对于拉索施加拉力,以向负弯矩区混凝土顶板导入压应力,避免负弯矩区混凝土顶板开裂,施工简单,成本低,设备可以重复使用。

主权项:1.一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,包括:抗拔不抗剪连接件,所述抗拔不抗剪连接件用于布置在连续组合梁桥负弯矩区钢梁的顶部;锚固件,当在已布置有所述抗拔不抗剪连接件的所述负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板时,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别对应地设置所述锚固件,所述锚固件的下部用于锚固在所述负弯矩区混凝土顶板中;拉索,所述锚固件的上部与所述拉索的一端连接;穿心千斤顶,待所述负弯矩区混凝土顶板成型时,所述穿心千斤顶设置在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的所述锚固件之间,其中,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的一端连接,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的另一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的另一端连接,所述穿心千斤顶用于对于所述拉索施加拉力,使所述负弯矩区混凝土顶板受压发生轴向变形。

全文数据:连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备、施工方法及梁桥技术领域本发明涉及梁桥结构工程技术领域,尤其涉及一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备、施工方法及梁桥。背景技术如图1所示,为典型三跨连续组合梁桥,由混凝土板300和钢梁200组成,两者之间通过剪力连接件400连接形成整体,剪力连接件400可以传递钢梁200和混凝土板300界面之间的剪力,保证两者协同变形,从而形成组合作用在正弯矩作用时,可以使得混凝土板300处于受压,钢梁200处于受拉的状态,充分发挥两种材料的力学特性,提升结构刚度和承载力。然而,如图2所示,为图1所示的连续连桥在典型工况下的内力图,可以看到,虽然跨中处于正弯矩作用,有利于发挥组合结构的优势,但是在支座100附近,组合梁桥承受明显的负弯矩作用,此时混凝土板300处于受拉,钢梁200处于受压的不利状态,混凝土板300很可能由于拉应力过大而发生开裂,影响结构的耐久性。目前为解决连续组合梁桥负弯矩区开裂的问题主要有两种方式,一种是对负弯矩区的混凝土板施加预应力,通过导入一定的压应力抵消梁桥运营时产生的拉应力,但是由于负弯矩区混凝土板通过剪力连接件与钢梁形成了组合作用,混凝土板在预应力下的变形受到钢梁的约束,此时预应力的导入度很低,很大一部分预应力被钢梁承受,导致往往需要配置很多的预应力束才能满足设计要求,导致施工成本增加,施工周期变长。另外一种解决负弯矩区开裂问题的方法是在负弯矩区钢梁上缘布置一定数量的抗拔不抗剪连接件,这种连接件可以释放钢梁与混凝土板之间的约束,从而负弯矩作用下的混凝土板不会随着钢梁的变形而产生拉应力,而且在施加预应力时,全部的预应力都可以施加在混凝土板上。采用预应力虽然能够防止负弯矩混凝土板的开裂,但是施工成本增加,且施工周期较长,预应力的工艺也较为复杂;布置抗拔不抗剪连接件能够释放负弯矩混凝土板和钢梁的组合作用,但是无法提供额外的压应力抵消混凝土板在收缩和温度荷载下产生的拉应力,负弯矩混凝土板仍然会开裂。因此,亟需一种成本更为低廉,施工更为简单,且施工更为迅速的防开裂技术,防止负弯矩混凝土板的开裂,提升结构的耐久性能。发明内容本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,不但可以为负弯矩区混凝土顶板导入充足的压应力,防止负弯矩区混凝土顶板的开裂,而且,该施工设备成本低廉,施工更为简单且迅速,施工过程中无需增加额外的建造成本,施工设备可以重复使用。根据本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,包括:抗拔不抗剪连接件,所述抗拔不抗剪连接件用于布置在连续组合梁桥负弯矩区钢梁的顶部;锚固件,当在已布置有所述抗拔不抗剪连接件的所述负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板时,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别对应地设置所述锚固件,所述锚固件的下部用于锚固在所述负弯矩区混凝土顶板中;拉索,所述锚固件的上部与所述拉索的一端连接;穿心千斤顶,待所述负弯矩区混凝土顶板成型时,所述穿心千斤顶设置在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的所述锚固件之间,其中,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的一端连接,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的另一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的另一端连接,所述穿心千斤顶用于对于所述拉索施加拉力,使所述负弯矩区混凝土顶板受压发生轴向变形。根据本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,使用时,先将一定数量的抗拔不抗剪连接件布置在负弯矩区钢梁的顶部,然后在负弯矩区钢梁的顶部浇铸负弯矩区混凝土顶板,在浇筑负弯矩区混凝土顶板的同时,在负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别带拉索的锚固件,待负弯矩区混凝土顶板成型后,再将负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的锚固件上的拉索的另一端分别对应地与穿心千斤顶的两端连接,对穿心千斤顶加载,对拉索施加拉力,拉索将拉力传递给锚固件,锚固将拉力传递给负弯矩区混凝土顶板,对负弯矩区混凝土顶板形成一个轴压作用,此时由于负弯矩区混凝土顶板和负弯矩区钢梁是通过抗拔不抗剪连接件相连的,负弯矩区钢梁不会约束负弯矩区混凝土顶板的变形,因此负弯矩区混凝土顶板会在轴力的作用下发生明显的轴向变形。通过改变穿心千斤顶拉力的大小,可以直接控制负弯矩区混凝土顶板的轴力,进而控制负弯矩区混凝土顶板的轴向变形,该变形量与后期负弯矩区混凝土顶板轴向压应力水平直接相关的,若轴向变形大,负弯矩区混凝土顶板的压应力储备就更高。本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,可以为负弯矩区混凝土顶板导入充足的压应力,从而可以抵消负弯矩区混凝土顶板在桥梁使用过程中可能产生的拉应力,保证在没有配置预应力筋的情况下,桥面板在长期荷载作用下均处于受压状态,防止负弯矩区混凝土顶板的开裂,真正提升桥梁结构的耐久性能。而且,该施工设备成本低廉,施工更为简单且迅速,施工过程中无需增加额外的建造成本,锚固件、拉索和穿心千斤顶可以重复使用。根据本发明第一方面的一个实施例,所述抗拔不抗剪连接件包括螺杆、螺帽和低弹模包裹件,所述螺杆一端与所述螺帽相连,所述低弹模包裹件包裹在所述螺杆上。根据本发明第一方面进一步的实施例,所述低弹模包裹件的径向厚度根据计算得到的滑移量确定,所述螺帽的直径大小为能够防止所述负弯矩区混凝土顶板和所述负弯矩区钢梁之间的分离和掀起。根据本发明第一方面进一步的实施例,所述低弹模包裹件采用泡沫、海绵或布料制成的包裹件。根据本发明第一方面的一个实施例,所述锚固件包括端板、设置在所述端板的下表面上的栓钉或钢筋,和设置在所述端板的上表面上的连接耳板,当所述锚固件锚固在所述负弯矩区混凝土顶板时,所述栓钉位于所述负弯矩区混凝土顶板中,所述连接耳板位于所述负弯矩区混凝土顶板的上方,所述连接耳板用于与所述拉索的一端连接。根据本发明第一方面进一步的实施例,所述连接耳板设有安装孔,所述安装孔用于与所述拉索的一端连接。根据本发明第一方面进一步的实施例,所述栓钉或所述钢筋焊接在所述端板上,所述栓钉或所述钢筋的数量和规格根据所述拉索的设计拉力确定。本发明第二方面提供一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法。根据本发明第二方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,包括如下步骤:S1:在连续组合梁桥负弯矩区钢梁的顶部布置多个抗拔不抗剪连接件;S2:在已布置有所述抗拔不抗剪连接件的所述负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板的同时,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别对应地设置锚固件,所述锚固件的下部锚固在所述负弯矩区混凝土顶板中,所述锚固件的上部位于所述负弯矩区混凝土顶板的上方;将拉索的一端与所述锚固件的上部连接;S3:待所述负弯矩区混凝土顶板成型后,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的所述锚固件之间设置穿心千斤顶,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的一端连接,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的另一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的另一端连接;S4:通过所述穿心千斤顶对所述拉索施加拉力,使所述负弯矩区混凝土顶板受压发生轴向变形;S5:保持所述穿心千斤顶对所述拉索施加的拉力,浇筑所述负弯矩区域以外的其它区域的混凝土板;S6:待所述其它区域的混凝土板成型后,释放所述穿心千斤顶对所述拉索施加的拉力,移除所述穿心千斤顶和所述锚固件。根据本发明第二方面的一个实施例,所述负弯矩区混凝土顶板掺有膨胀剂,以补偿负弯矩区混凝土顶板的收缩。根据本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,可以实现负弯矩区混凝土板轴向应力的导入,在成桥时为负弯矩区的桥面板提供一定的压应力储备,且该压应力水平可以通过施工控制,从而有效地抵消负弯矩区混凝土顶板收缩、温度变化和移动荷载下产生的拉应力,除此之外,由于负弯矩区布置的是抗拔不抗剪连接件,负弯矩区混凝土顶板与负弯矩区钢梁之间的组合作用完全得到释放,负弯矩区混凝土顶板不会随着负弯矩区钢梁的变形而变形,因此移动荷载下负弯矩区混凝土顶板的拉应力水平很小,可以使得连续组合梁桥在长期荷载作用下桥面板一直处于受压状态,从而防止了负弯矩桥面板开裂问题的产生,极大的增强结构的耐久性。此外,该技术无需额外增加建造材料用量,在施工时所采用的锚固件、拉索和穿心千斤顶均可以重复使用,降低了施工成本,施工简单且迅速。本发明第三方面还提供一种梁桥。根据本发明第三方面实施例的梁桥,所述梁桥采用根据本发明第二方面任意一个实施例的所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂的施工方法获得。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明本发明的上述和或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1是现有技术典型的连续组合梁桥的结构示意图。图2为图1所示的连续组合梁桥在典型工况下的内力图。图3是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之一示意图。图4是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之二示意图。图5是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之三示意图。图6是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之四示意图。图7是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之五示意图。图8是本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法的步骤之六示意图。图9是本发明第一方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备中的抗拔不抗剪连接件结构示意图。图10是本发明第一方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备中的锚固件结构示意图。附图标记:抗拔不抗剪连接件1螺杆11螺帽12低弹模包裹件13锚固件2端板21栓钉22连接耳板23安装孔231拉索3穿心千斤顶4负弯矩区钢梁5负弯矩区混凝土顶板6具体实施方式下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。下面结合图7来描述根据本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂设备。如图7所示,根据本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,包括抗拔不抗剪连接件1、锚固件2、拉索3和穿心千斤顶4。其中,抗拔不抗剪连接件1用于布置在连续组合梁桥负弯矩区钢梁5的顶部;当在已布置有抗拔不抗剪连接件1的负弯矩区钢梁5的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板6时,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端分别对应地设置锚固件2,锚固件2的下部用于锚固在负弯矩区混凝土顶板6中;锚固件2的上部与拉索3的一端连接;待负弯矩区混凝土顶板6成型时,穿心千斤顶4设置在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端的锚固件2之间,其中,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的一端连接,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的另一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的另一端连接,穿心千斤顶4用于对于拉索3施加拉力,使负弯矩区混凝土顶板6受压发生轴向变形。具体地说,抗拔不抗剪连接件1用于布置在连续组合梁桥负弯矩区钢梁5的顶部。可以理解的是,负弯矩区钢梁5的顶部布置的抗拔不抗剪连接件1有一定数量,可以释放负弯矩区钢梁5与负弯矩区混凝土顶板6之间的约束,使负弯矩作用下的负弯矩区混凝土顶板6不会随着负弯矩区钢梁5的变形而产生拉应力,而且可以提升施工过程中负弯矩区混凝土顶板6的压应力的导入度,有利于全部的压应力都可以预先施加在负弯矩区混凝土顶板6上。当在已布置有抗拔不抗剪连接件1的负弯矩区钢梁5的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板6时,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端分别对应地设置锚固件2,锚固件2的下部用于锚固在负弯矩区混凝土顶板6中。可以理解的是,通过在负弯矩区混凝土顶板6浇筑的同时,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端分别设置锚固件2,一方面锚固件2的锚固设置方便,另一方面,有利于锚固件2将拉索的拉力传递给负弯矩区混凝土顶板6,对负弯矩区混凝土顶板6形成一个轴压作用。锚固件2的上部与拉索3的一端连接。可以理解的是,通过拉索3可以向锚固件2传递拉力。待负弯矩区混凝土顶板6成型时,穿心千斤顶4设置在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端锚固件2之间,其中,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的一端连接,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的另一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的另一端连接,穿心千斤顶4用于对于拉索3施加拉力,使负弯矩区混凝土顶板6受压发生轴向变形。可以理解是,在穿心千斤顶4加载时,拉索3会绷紧,对拉索3施加拉力,拉索3将拉力传递给锚固件2,锚固件2将拉力传递给负弯矩区混凝土顶板6,对负弯矩区混凝土顶板6形成一个轴压作用,此时由于负弯矩区混凝土顶板6和负弯矩区钢梁5是通过抗拔不抗剪连接件1相连的,负弯矩区钢梁5不会约束负弯矩缺混凝土顶板6的变形,因此负弯矩区混凝土顶板6会在轴力的作用下发生明显的轴向变形。通过改变穿心千斤顶4拉力的大小,可以直接控制负弯矩区混凝土顶板6的轴力,进而控制负弯矩区混凝土顶板6的轴向变形,该变形量与后期负弯矩区混凝土顶板6轴向压应力水平直接相关的,若轴向变形大,负弯矩区混凝土顶板6的压应力储备就更高。根据本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,使用时,先将一定数量的抗拔不抗剪连接件1布置在负弯矩区钢梁5的顶部,然后在负弯矩区钢梁5的顶部浇铸负弯矩区混凝土顶板6,在浇筑负弯矩区混凝土顶板6的同时,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端分别带拉索3的锚固件2,待负弯矩区混凝土顶板6成型后,再将负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端的锚固件2上的拉索3的另一端分别对应地与穿心千斤顶4的两端连接,对穿心千斤顶4加载,对拉索3施加拉力,拉索3将拉力传递给锚固件2,锚固将拉力传递给负弯矩区混凝土顶板6,对负弯矩区混凝土顶板6形成一个轴压作用,此时由于负弯矩区混凝土顶板6和负弯矩区钢梁5是通过抗拔不抗剪连接件1相连的,负弯矩区钢梁5不会约束负弯矩区混凝土顶板6的变形,因此负弯矩区混凝土顶板6会在轴力的作用下发生明显的轴向变形。通过改变穿心千斤顶4拉力的大小,可以直接控制负弯矩区混凝土顶板6的轴力,进而控制负弯矩区混凝土顶板6的轴向变形,该变形量与后期负弯矩区混凝土顶板6轴向压应力水平直接相关的,若轴向变形大,负弯矩区混凝土顶板6的压应力储备就更高。由此,本发明第一方面实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,可以为负弯矩区混凝土顶板6导入充足的压应力,从而可以抵消负弯矩区混凝土顶板6在桥梁使用过程中可能产生的拉应力,保证在没有配置预应力筋的情况下,桥面板在长期荷载作用下均处于受压状态,防止负弯矩区混凝土顶板6的开裂,真正提升桥梁结构的耐久性能。而且,该施工设备成本低廉,施工更为简单且迅速,施工过程中无需增加额外的建造成本,锚固件2、拉索3和穿心千斤顶4可以重复使用。如图9所示,根据本发明第一方面的一个实施例,抗拔不抗剪连接件1包括螺杆11、螺帽12和低弹模包裹件13,螺杆11一端与螺帽12相连,低弹模包裹件13包裹在螺杆11上。由此,有利于释放负弯矩区钢梁5与负弯矩区混凝土顶板6之间的约束,使负弯矩作用下的负弯矩区混凝土顶板6不会随着负弯矩区钢梁5的变形而产生拉应力,而且可以提升施工过程中负弯矩区混凝土顶板6的压应力的导入度,有利于全部的压应力都可以预先施加在负弯矩区混凝土顶板6上。可选的,低弹模包裹件13可以采用泡沫、海绵或布料制成的包裹件。根据本发明第一方面进一步的实施例,低弹模包裹件13的径向厚度根据计算得到的负弯矩区混凝土顶板6的滑移量确定,可以理解的是,这里的滑移量指的是负弯矩区混凝土顶板6轴向变形的变形量。由此,可以较为准确地控制抗拔不抗剪连接件1达到预期的滑移能力。螺帽12的直径大小为能够防止负弯矩区混凝土顶板6和负弯矩区钢梁5之间的分离和掀起。也就是说,螺帽12的直径需要足够大以避免负弯矩区混凝土顶板6和负弯矩区钢梁5之间的分离和掀起,提升桥梁结构的耐久性能。如图10所示,根据本发明第一方面的一个实施例,锚固件2包括端板21、设置在端板21的下表面上的栓钉22或钢筋,和设置在端板21的上表面上的连接耳板23,当锚固件2锚固在负弯矩区混凝土顶板6时,栓钉22位于负弯矩区混凝土顶板6中,连接耳板23位于负弯矩区混凝土顶板6的上方,连接耳板23用于与拉索3的一端连接。可以理解的是,栓钉22位于负弯矩区混凝土顶板6中,可以通过栓钉22将拉力传递给负弯矩区混凝土顶板6,对负弯矩区混凝土顶板6形成一个轴压作用。连接耳板23位于负弯矩区混凝土顶板6的上方,连接耳板23用于与拉索3的一端连接,拉索3安装简单方便。如图10所示,根据本发明第一方面进一步的实施例,连接耳板23可以设有安装孔231,通过该安装孔231可以与拉索3的一端连接,安装简单方便。根据本发明第一方面进一步的实施例,栓钉22或钢筋焊接在端板21上,栓钉22或钢筋的数量和规格根据拉索3的设计拉力确定,可以节省栓钉22或钢筋的材料,便于施工。本发明第二方面提供一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法。下面结合图3至图8来描述根据本发明实施例的连续组合梁桥负弯矩区开裂施工方法。根据本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,包括如下步骤:S1:如图3所示,在连续组合梁桥负弯矩区钢梁5的顶部布置多个抗拔不抗剪连接件1,可以释放负弯矩区钢梁5与负弯矩区混凝土顶板6的组合作用,使得两者之间不会发生协同变形,从而使负弯矩区混凝土顶板6的变形也不会受到负弯矩区钢梁5的约束。S2:如图4所示,在已布置有抗拔不抗剪连接件1的负弯矩区钢梁5的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板6的同时,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端分别对应地设置锚固件2,锚固件2的下部锚固在负弯矩区混凝土顶板6中,锚固件2的上部位于负弯矩区混凝土顶板6的上方;将拉索3的一端与锚固件2的上部连接,用于导入压应力。S3:如图5所示,待负弯矩区混凝土顶板6成型后,在负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端的锚固件2之间设置穿心千斤顶4,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的一端连接,负弯矩区混凝土顶板6的长度方向两端中的另一端的锚固件2上的拉索3的另一端与穿心千斤顶4的另一端连接,用于导入压应力。S4:如图6所示,通过穿心千斤顶4对拉索3施加拉力,使负弯矩区混凝土顶板6受压发生轴向变形,也就是说,通过穿心千斤顶4对两侧的拉索3施加拉力,该拉力通过拉索3一端的锚固件2传递给负弯矩区混凝土顶板6,由于负弯矩区混凝土顶板6是通过抗拔不抗剪连接件1与负弯矩区钢梁5相连的,负弯矩区混凝土顶板6的变形不会受到负弯矩区钢梁5的约束,因此,此时穿心千斤顶4施加的全部拉力将完全导入到负弯矩区混凝土顶板6中,负弯矩区混凝土顶板6处于受压状态,并发生一定的轴向变形。S5:如图7所示,保持穿心千斤顶4对拉索3施加的拉力,浇筑负弯矩区域以外的其它区域的混凝土板。可以理解的是,在浇筑负弯矩区域两侧区域的混凝土板时,负弯矩区混凝土顶板6仍然处于受压状态。S6:如图8所示,待其它区域的混凝土板成型后,释放穿心千斤顶4对拉索3施加的拉力,移除穿心千斤顶4和锚固件2。可以理解的是,在释放穿心千斤顶4对拉索3施加的拉力,处于压缩状态的负弯矩区混凝土顶板6将发生轴向伸长恢复原状,但是由于两侧已经浇筑了成型的混凝土板,负弯矩区混凝土顶板6的轴向伸长受到约束,从而在千斤顶撤销后仍然处于受压的状态。根据本发明第二方面的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,可以实现负弯矩区混凝土板轴向应力的导入,在成桥时为负弯矩区的桥面板提供一定的压应力储备,且该压应力水平可以通过施工控制,从而有效地抵消负弯矩区混凝土顶板6收缩、温度变化和移动荷载下产生的拉应力,除此之外,由于负弯矩区布置的是抗拔不抗剪连接件1,负弯矩区混凝土顶板6与负弯矩区钢梁5之间的组合作用完全得到释放,负弯矩区混凝土顶板6不会随着负弯矩区钢梁5的变形而变形,因此移动荷载下负弯矩区混凝土顶板6的拉应力水平很小,可以使得连续组合梁桥在长期荷载作用下桥面板一直处于受压状态,从而防止了负弯矩桥面板开裂问题的产生,极大的增强结构的耐久性。此外,该技术无需额外增加建造材料用量,在施工时所采用的锚固件2、拉索3和穿心千斤顶4均可以重复使用,降低了施工成本,施工简单且迅速。根据本发明第二方面的一个实施例,在步骤S2中,负弯矩区混凝土顶板6掺有膨胀剂,以补偿负弯矩区混凝土顶板的收缩,也就是说,通过在负弯矩区混凝土顶板6中加入适当的膨胀剂,使得负弯矩区混凝土顶板6的混凝土收缩率降低,从而达到补偿负弯矩区混凝土顶板6的收缩,有利于使得连续组合梁桥在长期荷载作用下桥面板一直处于受压状态。根据本发明第二方面进一步的实施例,在步骤S5中,浇筑负弯矩区域以外的其它区域的混凝土板时,也可以在混凝土板中加入适当的膨胀剂,以补偿混凝土板的收缩。本发明第三方面还提供一种梁桥。根据本发明第三方面的梁桥,梁桥采用本发明第二方面任意一个实施例的连续组合梁桥负弯矩区防开裂的施工方法获得。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

权利要求:1.一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,包括:抗拔不抗剪连接件,所述抗拔不抗剪连接件用于布置在连续组合梁桥负弯矩区钢梁的顶部;锚固件,当在已布置有所述抗拔不抗剪连接件的所述负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板时,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别对应地设置所述锚固件,所述锚固件的下部用于锚固在所述负弯矩区混凝土顶板中;拉索,所述锚固件的上部与所述拉索的一端连接;穿心千斤顶,待所述负弯矩区混凝土顶板成型时,所述穿心千斤顶设置在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的所述锚固件之间,其中,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的一端连接,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的另一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的另一端连接,所述穿心千斤顶用于对于所述拉索施加拉力,使所述负弯矩区混凝土顶板受压发生轴向变形。2.根据权利要求1所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述抗拔不抗剪连接件包括螺杆、螺帽和低弹模包裹件,所述螺杆一端与所述螺帽相连,所述低弹模包裹件包裹在所述螺杆上。3.根据权利要求2所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述低弹模包裹件的径向厚度根据计算得到的滑移量确定,所述螺帽的直径大小为能够防止所述负弯矩区混凝土顶板和所述负弯矩区钢梁之间的分离和掀起。4.根据权利要求2所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述低弹模包裹件采用泡沫、海绵或布料制成的包裹件。5.根据权利要求1所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述锚固件包括端板、设置在所述端板的下表面上的栓钉或钢筋,和设置在所述端板的上表面上的连接耳板,当所述锚固件锚固在所述负弯矩区混凝土顶板时,所述栓钉位于所述负弯矩区混凝土顶板中,所述连接耳板位于所述负弯矩区混凝土顶板的上方,所述连接耳板用于与所述拉索的一端连接。6.根据权利要求5所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述连接耳板设有安装孔,所述安装孔用于与所述拉索的一端连接。7.根据权利要求5所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工设备,其特征在于,所述栓钉或所述钢筋焊接在所述端板上,所述栓钉或所述钢筋的数量和规格根据所述拉索的设计拉力确定。8.一种连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:在连续组合梁桥负弯矩区钢梁的顶部布置多个抗拔不抗剪连接件;S2:在已布置有所述抗拔不抗剪连接件的所述负弯矩区钢梁的顶部浇筑负弯矩区混凝土顶板的同时,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端分别对应地设置锚固件,所述锚固件的下部锚固在所述负弯矩区混凝土顶板中,所述锚固件的上部位于所述负弯矩区混凝土顶板的上方;将拉索的一端与所述锚固件的上部连接;S3:待所述负弯矩区混凝土顶板成型后,在所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端的所述锚固件之间设置穿心千斤顶,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的一端连接,所述负弯矩区混凝土顶板的长度方向两端中的另一端的所述锚固件上的所述拉索的另一端与所述穿心千斤顶的另一端连接;S4:通过所述穿心千斤顶对所述拉索施加拉力,使所述负弯矩区混凝土顶板受压发生轴向变形;S5:保持所述穿心千斤顶对所述拉索施加的拉力,浇筑所述负弯矩区域以外的其它区域的混凝土板;S6:待所述其它区域的混凝土板成型后,释放所述穿心千斤顶对所述拉索施加的拉力,移除所述穿心千斤顶和所述锚固件。9.根据权利要求8所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂施工方法,其特征在于,所述负弯矩区混凝土顶板掺有膨胀剂,以补偿负弯矩区混凝土顶板的收缩。10.一种梁桥,其特征在于,所述梁桥采用根据权利要求8或9所述的连续组合梁桥负弯矩区防开裂的施工方法获得。

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