阅读说明：本技术 可重复拆装盖梁结构设计及实施方法 (Repeatedly-detachable capping beam structure design and implementation method ) 是由 李方元 徐栋 刘超 沈殷 柳惠芬 张国泉 李国平 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：可重复拆装盖梁结构设计及实施方法,其特征在于,将盖梁根据分段吊装重量及受力特点,采用横桥向分成若干段,同时根据主梁与盖梁搭接和传力部位特点,在顺桥向分成若干片,然后以预制形式加工制作；相邻段或片其接头采用可拆和再装专用接头,实现快速连接,通过横向桥的可重复张拉的预应力设置,实现横桥向的整体连接；通过顺桥向的拉杆或接送,实现顺桥向相邻片的连接,从而形成完整的盖梁实现整体受力。可为桥梁设计与施工,特别是桥梁重复使用,减少建筑垃圾和对环境的影响具有重要经济和社会价值。(The design and implementation method of the repeatedly detachable capping beam structure is characterized in that the capping beam is divided into a plurality of sections in the transverse bridge direction according to the characteristics of sectional hoisting weight and stress, and is divided into a plurality of pieces in the bridge direction according to the characteristics of the lap joint and force transmission part of the main beam and the capping beam, and then the capping beam is processed and manufactured in a prefabricated mode; the joints of the adjacent sections or sheets adopt detachable and reloadable special joints to realize quick connection, and the integral connection in the transverse bridge direction is realized through the prestress setting of the transverse bridge capable of being tensioned repeatedly; the connection of adjacent plates along the bridge direction is realized through the pull rod or the receiving and sending along the bridge direction, so that the complete capping beam is formed to realize the integral stress. The method can be used for bridge design and construction, particularly for bridge reuse, and has important economic and social values for reducing construction waste and influence on environment.)

可重复拆装盖梁结构设计及实施方法

技术领域

本申请属于桥梁工程领域，特别是混凝土梁桥技术领域，适应当前我国装配化施工技术的推广。

背景技术

我国是桥梁建设大国，特别是混凝土桥梁量大面广，上部结构多采用密排的装配式桥梁，截面形式包括空心板、T梁、小箱梁等。近年来，工业化施工桥梁正在成为行业热点，主要体现了环保、预制件质量检验体系有保证，以及现场施工速度快捷的优点，同时现代化的施工方法也符合行业技术进步的需求。

在小跨径的装配式桥梁领域，梁体多采用整跨预制吊装；在大跨径桥梁领域，我国预制节段拼装施工的混凝土桥梁的跨径已接近200米；钢-砼组合桥梁的装配式施工桥梁的跨径增加至70米左右。而这些装配式施工工艺或设计均是考虑节段间的完全粘结，不存在其拆开或重复连接施工。

目前桥梁设计和施工均以“正装”的角度进行，这些桥梁都无法“倒拆”，即在设计之初并没有考虑将来如何处理这些桥梁，受业内对混凝土桥梁最终可拆除对环境的影响，加上我国城市的迅速扩大和交通快速发展，许多桥梁存在使用寿命短的问题，通常采用拆除重建，而不是采用“搬走”重装使用，也就是未形成完整的、成系统的全寿命周期的桥梁建设方法。

中小跨径混凝土桥梁占我国桥梁的90％以上里程，建立一套完整系统的，覆盖桥梁预制节段拼装施工桥梁的上部结构和下部结构，必将为我国环境、经济还来巨大效益。

发明内容

本申请的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可重复拆装盖梁结构、专用接头结构及设计方法。由于盖梁是上部主梁结构和下部墩柱结构传力过滤关键部分，加上其受力特殊性，因而盖梁设计通常采用了相对结实的截面尺寸，因而其重量大，是装配式桥梁中最为困难的一环。虽然目前也采用了节段装置式施工，但其尺寸和重量依然无法避免大型施工装备与操作难度。为了解决这一问题，本发明结合可重复拆装设计理念，将盖梁设计若干段和若干片，借助可拆装的接头、预应力及连杆，实现轻型化快捷施工。

为实现上述目标，本申请提供了如下技术方案:

一种可重复拆装的桥梁盖梁设计和施工方法，其特征在于，将盖梁根据分段吊装重量及受力特点，采用横桥向分成若干段，同时根据主梁与盖梁搭接和传力部位特点，在顺桥向分成若干片，然后以预制形式加工制作；相邻段或片其接头采用可拆和再装专用接头，实现快速连接，通过横向桥的可重复张拉的预应力设置，实现横桥向的整体连接；通过顺桥向的拉杆或接送，实现顺桥向相邻片的连接，从而形成完整的盖梁实现整体受力。

该方法涉及的可重复拆装桥梁盖梁结构，包括若干横桥向节段、顺桥向分片、预应力索和连接体系四部分组成；

一、由若干横桥向节段组合成横桥向构件；

各个横桥向节段101在横桥向拼接起来。

二、由若干顺桥向分片组合成顺桥向构件；

三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向以中央片为对称，左右两片外形又与所述横桥向节段101的外形相吻合，用于上下叠加安装。

三、预应力索(图中未画)及预应力索管道103

所述横桥向节段、顺桥向分片布置有可重复穿张拉的预应力索管道，用于在拆除后重装时可以再次穿索。

四、存在于横桥向节段间、顺桥向分片间的连接体系

包括连杆104、专用接头机构；

三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向分别与中央片之间采用连杆连接。

各个横桥向节段101在横桥向拼接采用连接接头机构，接头用插销式连接，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用预埋或焊接，分别布置在两接触构件两侧的截面。

所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；

每个接头分为子接头3、母接头2，分别预埋或焊接于相邻节段或分片；

母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段(分片)中或焊接于节段(分片)端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214；

所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、***于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。

所述销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3***对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4***节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案，作为举例而非限定，具有如下有益效果：本申请的重复拆装设计方法和结构，仅适用于盖梁。本申请提供的结构，为我国资源或环境保护，减少材料和经济浪费，实现桥梁的重复使用提供了全新思路，具有重大经济和社会效益，具有极大的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明横桥向节段连接示意图

图2是本发明顺桥向分段连接示意图

图3是本发明接头连接件分解示意图(锚固状态(a)、分解状态图(b))

图4现有技术中传统的预制装配式桥梁基本组成

附图标记说明：

图中：

横桥向节段 101

顺桥向分片 102

预应力孔道 103

连杆104，连杆孔105

销栓4、子接头3、母接头2

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本申请的实施例有较佳的实施性，并非是对本申请任何形式的限定。本申请实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本申请优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本申请实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本申请的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本申请实施例的目的，并非是限定本申请可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本申请各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

一种可重复拆装的桥梁盖梁设计和施工方法，其特征在于，将盖梁根据分段吊装重量及受力特点，采用横桥向分成若干段，同时根据主梁与盖梁搭接和传力部位特点，在顺桥向分成若干片，然后以预制形式加工制作；相邻段或片其接头采用可拆和再装专用接头，实现快速连接，通过横向桥的可重复张拉的预应力设置，实现横桥向的整体连接；通过顺桥向的拉杆或接送，实现顺桥向相邻片的连接，从而形成完整的盖梁实现整体受力。

一种可重复拆装桥梁盖梁结构，其特征在于，包括若干横桥向节段、顺桥向分片、预应力索和连接体系四部分组成。

一、由若干横桥向节段组合成横桥向构件；

如图1所示，各个横桥向节段101在横桥向拼接起来。

二、由若干顺桥向分片组合成顺桥向构件；

如图2所示，三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向以中央片为对称，左右两片外形又与所述横桥向节段101的外形相吻合，用于上下叠加安装。

三、预应力索

所述横桥向节段、顺桥向分片，除了专用接头连接外，根据受力要求，还可以布置有可重复穿张拉的预应力索管道或空间，用于在拆除后重装时可以再次穿索。预应力索如何布置是根据盖梁各结构自身需要满足设计规范、安全规范条件，这属于现有技术规范。预应力索设置和施工，参照规范，不是本发明的创新点。

四、存在于横桥向节段间、顺桥向分片间的连接体系

横桥向节段间、顺桥向分片间除了考虑上述预应力索的布置外，同时需要考虑与相邻间的连接。

为此，本发明命名为专用连接机构，包括连杆、专用接头机构，它们根据需要，可进行结构的拆卸而不破坏盖梁结构主体，并拆卸后根据需要重新拼装后仍保证结构受力。

如图2所示，三个顺桥向分片102，在顺桥向拼接起来，其左右两片在顺桥向分别与中央片之间采用连杆连接。

各个横桥向节段101在横桥向拼接采用连接接头机构，接头用插销式连接，由众多的连接接头构成，连接接头可以采用与预制节段(钢筋混凝土、钢结构)间预埋或焊接，预埋或焊接接头位置根据结构受力需要，主要是克服弯矩和剪力需要(为本领域普通技术人员具备的常识性结构力学知识)分别布置在截面两侧。

所用接头分别预埋或焊接于相邻横桥向节段101之间，以及横桥向结构叠加安装于顺桥向结构之间的接触面。也就是说，在横桥向节段101之间接触截面，以及横桥向节段101与顺桥向分片102之间接触截面间，都分布有接头。子母两接头具有一定的定位导向机构以实现结构灵活对接。所用接头中的子母接头，在拼装达到预定位置后，采用插销固定。

所述接头机构，包括母头、子头及销栓件；子头和母头分别与节段或分片预埋固定，根据受力需要按规律排列分布在截面处；销栓件为子头和母头连接件，根据受力需要，同一截面销栓件可以有多个，采用同轴穿过多个子母连接件，位置分布根据梁截面受力需要而定。具体的结构设计：

各个接头分布于相邻节段101端部截面，以及横桥向节段101与顺桥向分片102之间接触截面。

每个接头分为子接头3(图b)、母接头2(图a)，分别预埋或焊接于相邻节段或分片(图a预埋于图3的左节段中、图b预埋于图3的右节段中)，两子母接头具有一定的定位导向机构以实现结构灵活对接。结构实现：母接头2包括本体和脚22，母接头2通过脚22预埋入节段(分片)中或焊接于节段(分片)端部；所述本体包括外部的基板211、嵌于节段内的扁形引入腔212，所述基板211平面上开设入口213，所述引入腔212侧部上开设通孔214。所述子接头3包括本体和脚32，子接头3通过脚32预埋入节段中或焊接于接段端部；所述本体包括外部的基板311、***于扁形引入腔212内的扁形舌312，所述基板311平面上开设扁形舌312，所述扁形舌312侧部上开设通孔314。

如图3所示，所述接头机构还包括销栓4以及分布于相邻节段内的通孔。每个子接头3***对应母接头2中，在拼装达到预定位置后，采用销栓4***节段中的通孔，用于实现接头机构的整体固定。

以上节段101、节片102、母接头2、子接头3和销栓4，当节段101或者节片102的拆除与移动时：根据需要，可在需要时通过卸载后进行销栓的拨出，接头的分离，预应力的放松。

所述接头，分别布置在各分段和分片两侧构件上，连接件在接头两侧与混凝土段具有足够固定、预埋、焊接，以符合安全规范，以传统现有技术完全可以做到，在说明书中仅作为声明，确保拼装后的受力、拆装时操作、再拼装时的安装。这些安全方面的设定要求以及如何实现，是本申请技术领域的规范、常识。如何来进行固定、预埋、焊接，以确保拼装后的受力安全，这不是本申请技术方案需要详细公开的内容，利用现有技术达到行业规范即可。

本发明所有构件，除预应力拉索根据需要更新外，均可在异地重新拼装，实现梁桥的二次使用。

设计时采用节段拼装式施工，也可以进行“倒拆”，实现各节段或者分片的卸除，并在需要情况下，可再次拼装连接和使用。

在顺桥向布置有可重复空穿张拉的连杆104，在拆除后重装时可以再次采用连杆104连接。

所述的节段和分片，体内外体外

在横桥向，设置有可重复安装预应力索(图中未画)或；在顺桥向设置有可重复空穿张拉的连杆104。

所用节段101和分片102，根据需要拆分时，只需要截断横向桥预应力索和顺桥面向连杆，拨除连接接头插销，即可实现分离。

所用节段和分片，根据需要重装组装时，只需要再次利用原有字母接头和插销连接相邻节段或分片，并在原有孔道103中重新安装预应力索或连杆并张拉固定，即可实现盖梁的重装和二次使用。

本申请整体结构，在横桥向根据施工时受力与吊装要求分成若干段，顺桥向分成若干片；横桥向采用可拆装接头，结合可重复张拉的预应力设置实现快速拼装与拆卸；顺桥向采用可拆装接头和拉杆，实现顺桥向片装可拼装和拆卸。

上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。