阅读说明：本技术 一种装配式预应力uhpc砼杆桁架叠合板涵洞结构 (Assembled prestressing force UHPC concrete pole truss superimposed sheet culvert structure ) 是由 白龙 艾杰 段晓伟 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构,包括：现浇基础,所述现浇基础上方设有后浇底板,所述后浇底板两侧均通过涵台预留钢筋固定连接UHPC华夫板涵台,所述UHPC华夫板涵台上方通过剪力销连接盖板；所述现浇基础上方设有卡设UHPC华夫板涵台的基础卡槽；所述盖板、UHPC华夫板涵台及现浇基础形成拼装涵节,所述涵节上有涵节接缝,涵节接缝填塞沥青麻絮,涵节之间设蝶形橡胶止水带,止水带外侧裹沥青油毛毡。结构设计合理,施工简便,采用预制生产、现场拼装,能有效保证施工质量,缩短建设工期。(The invention discloses an assembled prestressed UHPC concrete pole truss laminated slab culvert structure, which comprises: the cast-in-place foundation comprises a cast-in-place foundation, wherein a post-cast bottom plate is arranged above the cast-in-place foundation, two sides of the post-cast bottom plate are fixedly connected with a UHPC waffle slab culvert platform through culvert platform reserved steel bars, and a cover plate is connected above the UHPC waffle slab culvert platform through shear pins; a foundation clamping groove for clamping a UHPC waffle slab culvert platform is arranged above the cast-in-place foundation; the cover plate, the UHPC waffle slab culvert platform and the cast-in-place foundation form an assembled culvert section, culvert section joints are arranged on the culvert section and filled with asphalt floc, a butterfly rubber waterstop is arranged between the culvert sections, and asphalt felt is wrapped outside the waterstop. The structure design is reasonable, the construction is simple and convenient, the prefabricated production and the on-site assembly are adopted, the construction quality can be effectively ensured, and the construction period is shortened.)

一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构

技术领域

本发明涉及涵洞建设技术领域，特别涉及一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构。

背景技术

在高速公路桥涵结构中，涵洞具有数量大，分布广的特点，是一种具有排水、通道等功能的小型构造物。其建设进度及施工质量关系整条公路的施工周期及质量。

目前，公路新建、改建及接长的涵洞通常采用现浇形式施工，工点分散，施工条件不统一，导致结构施工工艺不易控制，现浇、养护过程中结构质量很难保障；另外，野外施工受天气、地形、混凝土龄期、材料运输等影响，施工进度缓慢。因此采用标准化设计、预制生产、现场拼装技术可保证结构本身质量，提升施工进度，降低环境污染。

传统预制涵洞多为混凝土结构，受材料承载力，混凝土骨料粒径等影响，结构截面尺寸较大，导致结构自重大，现场拼装较困难，拼装精度不易控制。本发明拱涵结构采用UHPC材料，其承载力高，抗裂性能好；材料粒径远小于普通混凝土，因此减小了截面尺寸，降低了结构自重，现场安装方便且精度高。

传统叠合板须设混凝土剪力键以便一、二期混凝土共同受力，其构造复杂；为承受施工中二期混凝土湿重，一期底板尺寸不能太小，材料用量大。因此提出预应力UHPC砼杆桁架叠合板结构，利用UHPC砼杆提高一期结构刚度，减少施工期间的临时支撑。另外，UHPC材料耐久性好，本涵可广泛应用于冻融、腐蚀等恶劣环境。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构，结构设计合理，施工简便，采用预制生产、现场拼装，能有效保证施工质量，缩短建设工期。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构，包括：现浇基础，所述现浇基础上方设有后浇底板，所述后浇底板两侧均通过涵台预留钢筋固定连接UHPC华夫板涵台，所述UHPC华夫板涵台上方通过剪力销连接盖板；

所述现浇基础上方设有卡设UHPC华夫板涵台的基础卡槽；

所述盖板、UHPC华夫板涵台及现浇基础形成拼装涵节，所述涵节上有涵节接缝，涵节接缝填塞沥青麻絮，涵节之间设蝶形橡胶止水带，止水带外侧裹沥青油毛毡。

优选地，所述盖板、UHPC华夫板涵台、后浇底板及现浇基础组成涵洞。

优选地，所述盖板为预应力UHPC砼杆桁架叠合板，所述盖板包括：一期底板及二期后浇板，所述一期底板固定在二期后浇板下方，所述一期底板上方设有桁架砼杆，所述桁架砼杆下方固定连接若干个桁架斜杆，所述桁架斜杆底端固定连接一期底板。

优选地，所述UHPC华夫板涵台包括基础底座，所述基础底座一侧上方固定连接涵台顶板，所述基础底座上表面设有若干个涵台主肋，相邻涵台主肋之间设有若干个涵台次肋，所述涵台顶板上设有剪力销。

优选地，所述盖板、UHPC华夫板涵台与基础卡槽之间采用沥青麻絮填塞，纵向涵节接头外包沥青油毛毡。

本发明的有益效果为：

1、工程化预制，施工质量容易保障。

2、结构设计合理、施工简便。盖板为预应力UHPC砼杆桁架叠合板，一期底板张拉预应力，全截面受压。一期底板上设UHPC砼杆桁架，以提高构件整体高度，进而提高一期底板承载力。同时，砼杆桁架可作为一期、二期混凝土的连接剪力键。受压底板本身具有一定变形能力，与砼杆桁架组合，结构变形弹性变形能力增大，便于运输安装。

涵台主肋方向张拉预应力，主肋底端采用变截面以抵抗盖板偏压引起的反向弯矩，次肋加强刚度。结构只张拉先张法预应力，无需普通钢筋。现场底座施工完成后即可吊装盖板涵台，施工快速。

3、结构耐久性好，可以在恶劣环境条件下使用。UHPC材料本身具有耐腐蚀的特性，使得该结构可以在强冻融、强腐蚀等恶劣环境条件下使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明涵洞立面的结构示意图；

图3为本发明涵洞盖板一期底板的结构示意图；

图4为本发明涵洞盖板叠合盖板的结构示意图；

图5为本发明涵台的结构示意图；

图6为本发明涵台的构造图。

附图标记对照表：

1-盖板、2-UHPC华夫板涵台、3-后浇底板、4-现浇基础、5-剪力销、6-基础卡槽、7-涵台预留钢筋、8-桁架砼杆、9-一期底板、10-桁架斜杆、11-涵台主肋、12-涵台次肋、13-涵台顶板、14-基础底座、15-涵节接缝、16-涵节、17-二期后浇板。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图6所示，一种装配式预应力UHPC砼杆桁架叠合板涵洞结构，包括：现浇基础4，所述现浇基础4上方设有后浇底板3，所述后浇底板3两侧均通过涵台预留钢筋7固定连接UHPC华夫板涵台2，所述UHPC华夫板涵台2上方通过剪力销5连接盖板1；

所述现浇基础4上方设有卡设UHPC华夫板涵台2的基础卡槽6；

所述盖板1、UHPC华夫板涵台2及现浇基础4形成拼装涵节16，所述涵节16上有涵节接缝15，涵节接缝15填塞沥青麻絮，涵节之间设蝶形橡胶止水带，止水带外侧裹沥青油毛毡。

所述盖板1、UHPC华夫板涵台2、后浇底板3及现浇基础4组成涵洞。所述盖板1为预应力UHPC砼杆桁架叠合板，所述盖板1包括：一期底板9及二期后浇板17，所述一期底板9固定在二期后浇板17下方，所述一期底板9上方设有桁架砼杆8，所述桁架砼杆8下方固定连接若干个桁架斜杆10，所述桁架斜杆10底端固定连接一期底板9。所述UHPC华夫板涵台2包括基础底座14，所述基础底座14一侧上方固定连接涵台顶板13，所述基础底座14上表面设有若干个涵台主肋11，相邻涵台主肋之间设有若干个涵台次肋12，所述涵台顶板13上设有剪力销5。所述盖板1、UHPC华夫板涵台2与基础卡槽6之间采用沥青麻絮填塞，纵向涵节接头外包沥青油毛毡。

1、预制生产：

本发明预制的单位为盖板、UHPC华夫板涵台，其预制流程除盖板桁架外均相同：模板组装→涂抹脱模剂→纵向预应力钢筋定位→(桁架定位绑扎)→纵向预应力钢筋张拉→浇筑混凝土→振动台振动→蒸汽养护→拆模、标记→吊运至存放区→喷淋养护→出厂。

具体地，参考图5、6，在模板上绑扎拱肋钢筋，纵向预应力钢筋定位并张拉，浇筑混凝土，待混凝土强度达到70％之后放张，脱模养护。同时进行预制基础的现场实施。

具体地，本涵跨径为1、2、3、4m，填土厚度0.5到6m，一期底板厚度均为3cm，涵台华夫板厚度均为5cm。

2、现场拼装：

将盖板1、UHPC华夫板涵台2运送至现场后，进行现场拼装。

(1)涵台、盖板安装：将UHPC华夫板涵台2吊装至基础卡槽(由于其特殊构造，侧拱能够实现自平衡，无需立模)，涵台安装到位后吊装盖板1，保证剪力销准确插入一期底板预留孔，盖板1、UHPC华夫板涵台2将在自重下保持稳定。然后根据设计沉降缝间距浇筑盖板二期混凝土，两道沉降缝之间盖板浇筑为整体。

(2)底板浇筑：在涵台底座预留钢筋7上绑扎底板钢筋，浇筑底板混凝土并抹面，之后进入底板混凝土养护。底板混凝土养护的同时进行下一节段的组装，以此类推。

(3)接缝处理：待全部涵洞拼装完成，全部底板浇筑养护完毕之后，进行接缝处理。在基础卡槽6填塞沥青麻絮，在涵节之间首先设橡胶止水带，然后外裹两道沥青油毛毡，确保涵节处不漏水。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。