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1、10申请公布号CN103911949A43申请公布日20140709CN103911949A21申请号201410141585922申请日20140409E01D19/1220060171申请人东南大学地址211189江苏省南京市江宁区东南大学路2号申请人东南大学成贤学院72发明人熊文张娟秀叶欣姚伟发叶见曙74专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所普通合伙32249代理人杨晓玲54发明名称一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置57摘要本发明公开了一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，利用竖向钢筋与顶面横向连接钢筋以及底面横向连接钢筋组成矩形框架结构横向连接桥面板，并利用横向钢筋的弹性伸缩模拟桥面板之。
2、间的铰接受力状态。该横向抗剪钢筋连接装置通过在扁锚后方设置竖向钢筋并从桥面板顶面穿出底面，从而避开扁锚所占空间，达到不受空间限制的在桥面板之间按一定间距布置横向连接抗剪钢筋。利用本发明不仅使桥面板横向抗剪钢筋布置空间不受限制，确保桥面板横向联系满足设计要求，竖向钢筋与顶面横向连接钢筋以及底面横向连接钢筋所组成的矩形框架结构还使得桥面板之间的铰接受力状态更加准确。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN103911949ACN103911949A1/1页21一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置。
3、，其特征在于包括间隔分布的钢筋组套，每个钢筋组套包括竖向钢筋（1）、顶面横向连接钢筋（2）和底面横向连接钢筋（3）；所述竖向钢筋（1）对称于两个横向待连接的混凝土桥面板（8）的对称轴并且分别上下贯穿插在这两块混凝土桥面板（8）内；所述顶面横向连接钢筋（2）横向设置在竖向钢筋（1）的顶端并且连接对称的竖向钢筋（1）；所述底面横向连接钢筋（3）横向设置在竖向钢筋（1）的底端并且连接对称的竖向钢筋（1）；每个钢筋组套内的竖向钢筋（1）、顶面横向连接钢筋（2）和底面横向连接钢筋（3）组成矩形框架结构；还包括上封混凝土（4）、横向现浇段（5）和下封混凝土（6），所述横向现浇段（5）设置在两个横向待连接的。
4、混凝土桥面板（8）之间的间隙内；所述上封混凝土（4）浇筑在竖向钢筋（1）与顶面横向连接钢筋（2）之上；所述下封混凝土（6）浇筑在竖向钢筋（1）与底面横向连接钢筋（3）的下方。2根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述竖向钢筋（1）上设有横向弯起，所述横向弯起设置在竖向钢筋（1）的上部，且横向弯起弯向对面的竖向钢筋（1）。3根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述竖向钢筋（1）的插入位置相比于混凝土桥面板（8）上的扁锚（9）的位置远离横向待连接的混凝土桥面板（8）的对称轴。4根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，。
5、其特征在于所述竖向钢筋（1）的直径为18CM20CM。5根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述顶面横向连接钢筋（2）和底面横向连接钢筋（3）的直径为10CM12CM。6根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述上封混凝土（4）采用自密实微膨胀混凝土材料，且上封混凝土（4）铺设超出竖向钢筋（1）以及顶面横向连接钢筋（2）上端3CM5CM。7根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述横向现浇段（5）采用自密实微膨胀混凝土材料，且横向现浇段（5）的浇注厚度与横向待连接的混凝土桥面板（8）的厚度相等，横向现浇。
6、段（5）的宽度与两块横向待连接的混凝土桥面板（8）之间的间隙相等。8根据权利要求1所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述下封混凝土（6）采用自密实微膨胀混凝土材料，且下封混凝土（6）铺设超出竖向钢筋（1）以及底面横向连接钢筋（3）下端3CM5CM。9根据权利要求2所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述顶面横向连接钢筋（2）平行设置的2根，且竖向钢筋（1）位于2根顶面横向连接钢筋（2）之间，所述顶面横向连接钢筋（2）焊接固定在两个对称的横向弯起上。10根据权利要求2所述的一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，其特征在于所述底面横向连接钢筋（3）有2根，且竖。
7、向钢筋（1）位于2根底面横向连接钢筋（3）之间，所述底面横向连接钢筋（3）焊接固定在两个竖向钢筋（1）的底端。权利要求书CN103911949A1/5页3一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置技术领域0001本发明涉及桥梁建筑工程，特别适用于一种针对主梁横向连接现浇段的桥面板横向抗剪钢筋连接装置。背景技术0002主梁桥面板设置横向预应力时，在桥面板横向端部必须留有相应扁形锚具（以下简称“扁锚”）的布置空间，一般来说扁锚宽度为20CM左右，而扁锚沿桥纵向布置间距为50CM，显然已经没有空间按传统方法进行传统横向抗剪钢筋布置，即横向分别插入两块桥面板而使两者横向联系并形成铰接受力状态。如果简单地避开。
8、扁锚锚固空间进行横向钢筋布置，则会导致横向钢筋布置间距不满足设计要求，不能保证主梁横向连接现浇段的连接性能。如今桥梁设计车道越来越多，结构宽度越来越宽，桥面板横向预应力逐渐普遍应用，在桥梁设计中这一难题越来越显著，亟待解决。发明内容0003要解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提出一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，解决现有技术中，一旦主梁桥面板布置有横向预应力，便会导致主梁横向连接现浇段按传统方法进行横向抗剪钢筋连接时钢筋布置空间不足的技术问题。0004技术方案为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案0005一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，包括间隔分布的钢筋组套，每个钢筋组套包。
9、括竖向钢筋、顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋；所述竖向钢筋对称于两个横向待连接的混凝土桥面板的对称轴并且分别上下贯穿插在这两块混凝土桥面板内；所述顶面横向连接钢筋横向设置在竖向钢筋的顶端并且连接对称的竖向钢筋；所述底面横向连接钢筋横向设置在竖向钢筋的底端并且连接对称的竖向钢筋；每个钢筋组套内的竖向钢筋、顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋组成矩形框架结构；还包括上封混凝土、横向现浇段和下封混凝土，所述横向现浇段设置在两个横向待连接的混凝土桥面板之间的间隙内；所述上封混凝土浇筑在竖向钢筋与顶面横向连接钢筋之上；所述下封混凝土浇筑在竖向钢筋与底面横向连接钢筋的下方。0006钢筋组套间隔分布，竖直跨。
10、接在需要横向连接的两个混凝土桥面板上，可以有效避开横向预应力锚具的位置。通过两两竖向钢筋从上到下贯穿插在需要横向连接的两个混凝土桥面板上，然后利用顶面横向连接钢筋以及底面横向连接钢筋分别从竖向钢筋的顶端和底端将两个竖向钢筋连接起来形成矩形框架结构，初步将需要横向连接的两个混凝土桥面板进行横向连接起来并实现铰接受力状态，本发明采用竖向、顶面以及底面钢筋组成的一个低刚度框架结构模拟铰接状态，由于钢筋位于结构上下外表层，受弯后顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋分别产生较大的受拉、受压变形，可以准确模拟铰接受力状态。但是，显然仅有钢筋的连接是远远不够的，因此在需要横向连接的两个混凝土桥面板之间的缝隙内。
11、需要填上填料将需要横向连接的两个混凝土桥面板直接连接起来，同时在矩形框架说明书CN103911949A2/5页4结构的上下端均需要铺设封层将所有的钢筋组套都包裹起来以保护钢筋组套从而防止腐蚀同时保证整体强度足够。0007作为优选的，在本发明中，所述竖向钢筋上设有横向弯起，所述横向弯起设置在竖向钢筋的上部，且横向弯起弯向对面的竖向钢筋。弯起部分露出桥面板并朝向相对，有利于竖向钢筋与顶面横向连接钢筋相连。相对的，竖向钢筋的下端为竖直形式，这样便于插入并穿出混凝土桥面板。0008进一步的，在本发明中，所述竖向钢筋的插入位置相比于混凝土桥面板上的横向预应力锚具的位置远离横向待连接的混凝土桥面板的对称轴。
12、。这样可以避开扁锚的位置，使得混凝土桥面板横向抗剪钢筋的布置空间不受限制。0009进一步的，在本发明中，所述竖向钢筋的直径为18CM20CM。竖向钢筋需要插入并穿出混凝土桥面板内。0010进一步的，在本发明中，所述顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋的直径为10CM12CM。这两种钢筋通过焊缝焊接至竖向钢筋上，主要起横向连接作用。0011作为优选的，在本发明中，所述上封混凝土采用自密实微膨胀混凝土材料，且上封混凝土铺设超出竖向钢筋以及顶面横向连接钢筋上端3CM5CM。利用上封混凝土一方面可以将露出混凝土桥面板以上的钢筋组套覆盖封实实现对钢筋组套的保护，另一方面上封混凝土搭接在需要横向连接的两个混。
13、凝土桥面板上，保证横向连接的强度。0012作为优选的，在本发明中，所述横向现浇段采用自密实微膨胀混凝土材料，且横向现浇段的浇筑厚度与横向待连接的混凝土桥面板的厚度相等，横向现浇段的宽度与两块横向待连接的混凝土桥面板之间的间隙相等。横向现浇段直接将两块横向待连接的混凝土桥面板之间的间隙填满，直接连接两块横向待连接的混凝土桥面板。0013作为优选的，在本发明中，所述下封混凝土采用自密实微膨胀混凝土材料，且下封混凝土铺设超出竖向钢筋以及底面横向连接钢筋下端3CM5CM。利用下封混凝土一方面可以将露出混凝土桥面板的下面板的钢筋组套覆盖封实实现对钢筋组套的保护，另一方面下封混凝土搭接在需要横向连接的两个。
14、混凝土桥面板的下面板上，保证横向连接的强度。0014以上上封混凝土、横向现浇段和下封混凝土的选材为自密实微膨胀混凝土材料，是因为自密实微膨胀混凝土材料具有良好的流动性和密实性，可以在存在致密钢筋的情况下完全填充，同时获得很多好的均质性，并且不需要附加震动的混凝土，工作环境佳，同时可以提高生产效率，降低工程造价。0015作为优选的，在本发明中，所述顶面横向连接钢筋平行设置的2根，且竖向钢筋位于2根顶面横向连接钢筋之间，所述顶面横向连接钢筋焊接固定在两个对称的横向弯起上。0016作为优选的，在本发明中，所述底面横向连接钢筋有2根，且竖向钢筋位于2根底面横向连接钢筋之间，所述底面横向连接钢筋焊接固定。
15、在两个竖向钢筋的底端。0017顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋均将竖向钢筋夹住，因顶面横向连接钢筋和底面横向连接钢筋通常设置得较细，故设置2根可提高了整体连接的均匀性和强度。0018有益效果0019与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果0020（1）布置空间不受限制。桥面板往往存在横向预应力，因此在桥面板横向端部必须说明书CN103911949A3/5页5留有空间布置扁锚，一般来说扁锚宽度为20CM左右，而横向预应力布置间距为50CM，显然已经没有空间按传统方法进行传统横向抗剪钢筋布置，即直接横向分别插入两块桥面板而使两者横向联系并形成铰接受力状态。如果简单地避开扁锚锚固空间进行横。
16、向钢筋布置，则会导致横向钢筋布置间距不满足设计要求，不能保证主梁横向连接现浇段的连接性能。本装置通过竖向钢筋布置在扁锚后方，从而具备足够的空间按所需间距进行布置，进而再通过顶面、底面横向连接钢筋将分别布置在两块桥面板的竖向钢筋横向连接，从而达到横向连接桥面板的设计要求，并模拟铰接的受力状态。0021（2）铰接受力状态更加准确。常规方法中桥面板通过现浇段进行横向连接往往采用交叉钢筋进行设计，但由于交叉钢筋为现浇段内部，受力不明确，模拟铰接效果并不好。本发明采用竖向、顶面以及底面钢筋组成的一个低刚度框架结构模拟铰接状态，由于钢筋位于结构上下外表层，受弯后顶、底层钢筋分别产生较大的受拉、受压变形，可。
17、以准确模拟铰接受力状态。0022（3）保护措施完整。采用自密实微膨胀混凝土材料作为上封混凝土、下封混凝土来保护竖向钢筋、顶面横向连接钢筋以及底面横向连接钢筋，并满足钢筋保护层厚度要求以抗腐蚀，确保两块桥面板的横向联系以及铰接状态的准确模拟。0023（4）安装方便。由于竖向钢筋采取上端弯曲，下端竖直的形式，方便后期从桥面板顶部插入结构并从底部穿出而满足其设计要求，既适合于现浇桥面板又适合于预制桥面板。附图说明0024图1是本发明的立面图；0025图2是本发明的钢筋连接局部放大图；0026图3是本发明的顶面平面图；0027图4是本发明的底面平面图；0028图5是本发明的安装步骤；0029图中有竖向。
18、钢筋1、顶面横向连接钢筋2、底面横向连接钢筋3、上封混凝土4、横向现浇段5、下封混凝土6、桥面铺装7、混凝土桥面板8、扁锚9、横向预应力10、顶面横向连接钢筋与竖向钢筋之间焊缝11、底面横向连接钢筋与竖向钢筋之间焊缝12。具体实施方式0030下面结合附图对本发明作更进一步的说明。0031如图1至图5所示，一种混凝土桥面板横向抗剪钢筋连接装置，包括沿桥纵向间隔15CM分布的钢筋组套，每个钢筋组套包括2个竖向钢筋1、顶面横向连接钢筋2和底面横向连接钢筋3组成矩形框架结构；0032所述竖向钢筋1的直径为18CM，包括一个竖直主筋和一个横向弯起，所述横向弯起设置于竖直主筋的上端，所述2个竖向钢筋1对称。
19、于两个横向待连接的混凝土桥面板8的对称轴并且竖直主筋分别上下贯穿插在这两块混凝土桥面板8内，混凝土桥面板8既可以是现浇桥面板又可以是预制桥面板，保持两个横向弯起恰好露出两个横向待连接的混凝土桥面板8的顶面，且弯折方向均朝向两个横向待连接的混凝土桥面板8的对称轴；若在混说明书CN103911949A4/5页6凝土桥面板8内设计有横向预应力10，则竖向钢筋插入的位置相比于混凝土桥面板8上的扁锚9的位置要远离横向待连接的混凝土桥面板8的对称轴，这样使得横向抗剪钢筋向竖直方向扩展，从而巧妙地避开扁锚9的锚固空间；具体地，因扁锚9的布置一般沿桥纵向间距为50CM，一般来说扁锚9本身沿桥纵向宽度为20CM。
20、左右，沿桥横向长度一般小于10CM，故竖向钢筋1至少距离混凝土桥面板8边缘10CM15CM以上才能避开扁锚9，使混凝土桥面板8的横向抗剪钢筋布置空间不受限制；0033所述顶面横向连接钢筋2的直径为12CM，且有平行设置的2根，将竖向钢筋1的顶端设置于2根顶面横向连接钢筋2之间，顶面横向连接钢筋2的长度足够从顶部连接两块桥面板8处的两根竖向钢筋1，顶面横向连接钢筋2与竖向钢筋1通过顶面横向连接钢筋与竖向钢筋之间焊缝11进行焊接相连。0034所述底面横向连接钢筋3的直径为12CM，且有平行设置的2根，将竖向钢筋1的底端设置于2根底面横向连接钢筋3之间，底面横向连接钢筋3的长度足够从底部连接两块桥面。
21、板8处的两根竖向钢筋1，底面横向连接钢筋3与竖向钢筋1通过底面横向连接钢筋与竖向钢筋之间焊缝12进行焊接相连。0035还包括外面浇筑的上封混凝土4、横向现浇段5和下封混凝土6以提供抗腐蚀等保护作用，这3者的材料都选用自密实微膨胀混凝土材料。0036所述横向现浇段5设置在两个横向待连接的混凝土桥面板8之间的间隙内，且横向现浇段5的浇注厚度与横向待连接的混凝土桥面板8的厚度相等，横向现浇段5的宽度与两块横向待连接的混凝土桥面板8之间的间隙相等，一般为10CM；0037所述上封混凝土4浇筑在竖向钢筋1与顶面横向连接钢筋2之上，且上封混凝土4铺设应满足超出竖向钢筋1以及顶面横向连接钢筋2上端3CM作为。
22、保护层的厚度，一般上封混泥土4的总厚度需要达到8CM以上，形状呈梯形，该梯形两侧斜边中心点据竖向钢筋1距离为10CM，斜边角度为45度；0038所述下封混凝土6浇筑在竖向钢筋1与底面横向连接钢筋3的下方；且下封混凝土6铺设厚度满足竖向钢筋1以及底面横向连接钢筋3的保护层厚度，一般以超出竖向钢筋1以及底面横向连接钢筋3下端3CM5CM为宜。如图1所示，从混凝土桥面板8的纵向断面上看，下封混凝土6的形状呈梯形，且该梯形斜边由混泥土桥面板8的底边组成。0039上述混凝土桥面板8横向抗剪钢筋连接装置的修建过程是首先，在扁锚9后方设置竖向钢筋1并从桥面板8顶面插入并穿出底面，从而避开扁锚9所占空间；然后。
23、将顶面横向连接钢筋2以及底面横向连接钢筋3与竖向钢筋1焊接组成矩形框架结构横向连接桥面板8；进而搭设模板采用自密实微膨胀混凝土材料分别浇筑上封混凝土4、横向现浇段5以及下封混凝土6；最后在上封混凝土4之上完成桥面铺装7的浇筑。完成整个混凝土桥面板8横向抗剪钢筋连接装置的安装，该装置既可以用于现浇横向预应力桥面板也可以用于预制横向预应力桥面板的横向连接。0040上述混凝土桥面板8的横向抗剪钢筋连接装置的工作原理是利用竖向钢筋1与顶面横向连接钢筋2以及底面横向连接钢筋3组成矩形框架结构横向连接桥面板8，并利用横向钢筋的弹性变形模拟桥面板8之间的铰接受力状态。该横向抗剪钢筋连接装置通过在扁锚9后方设。
24、置竖向钢筋1并从桥面板8顶面穿出底面，从而避开扁锚9所占空间，达到不受空间限制的在桥面板8之间按一定间距布置横向连接抗剪钢筋。说明书CN103911949A5/5页70041利用本发明不仅使桥面板横向抗剪钢筋布置空间不受限制，确保桥面板横向联系满足设计要求，竖向钢筋1与顶面横向连接钢筋2以及底面横向连接钢筋3所组成的矩形框架结构还使得桥面板之间的铰接受力状态更加准确。0042以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN103911949A1/2页8图1图2图3说明书附图CN103911949A2/2页9图4图5说明书附图CN103911949A。