一种预制装配式复合结构盖板的制作方法

本技术涉及装配式涵洞，具体讲是指一种预制装配式复合结构盖板。

背景技术：

1、公路工程作为线性系统工程，沿线条件复杂多变，需要用到公路涵洞，用于满足道路具有排水、通道等功能。传统涵洞多采用现浇混凝土或浆砌片石进行砌筑，成品的质量很大程度上取决于施工人员的个人技术水平，漏浆、空洞等质量问题不可避免的出现，严重影响公路构造物的使用功能。近年技术人才稀缺，石匠等技术工人都已经出现了断代。在此背景下，公路涵洞的建造方式应从传统的浆砌片石、现浇混凝土以及分散预制等多种形式统一变为工厂化、集约化、专业化的建造模式转变。

2、基于以上现状，国内也出现了一些预制盖板涵洞。这种涵洞是基于现浇盖板涵洞设计的，盖板涵洞的盖板、侧板的承载力由周边土压力决定，因此在较高覆土高度下，预制构件截面尺寸较大，结构自重高，不利于现场拼装；材料用量多，导致造价高于现浇盖板涵洞。涵洞承担的土压力大小主要受到覆土高度及埋设方式等因素影响，在涵洞类型和填土高度相同的前提下，不同的埋设方式会产生不同的涵洞-土相互作用效果，从而产生不同方向的附加土压力作用于涵洞。如图1所示为上埋式涵洞，基底以上均为填土，由于刚性涵洞几乎不可压缩，而涵洞两侧的填土压缩性较大，在上部填土荷载的作用下，外土柱的沉降量大于内土柱沉降量，于是外土柱对内土柱将产生向下的剪力，使得涵洞周边的土压力超大；如图2所示为沟埋式涵洞，与上埋式涵洞相反，沟埋式涵洞两侧原状土体为原状土，其辎重压缩早已完成，而新填土柱要产生压缩变形量，因而外土柱产生向上的剪力作用于内土柱上，使得涵顶垂直土压力小于土柱压力，产生土拱效应。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种预制装配式复合结构盖板，以解决现有技术中的装配式涵洞周边土压力过大以及起吊安装重量大、施工难度大、成本高的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种预制装配式复合结构盖板，包括uhpc加筋面层、泡沫混凝土柔性层和混凝土内板，泡沫混凝土柔性层上下端面分别连接uhpc加筋面层和混凝土内板，混凝土内板底端用于连接第一涵洞侧板和第二涵洞侧板。

3、采用上述结构后，本实用新型一种预制装配式复合结构盖板具有以下优点：本实用新型应用于上埋式涵洞，装配式复合结构盖板应用在涵洞中即作为涵洞上端的盖板，外层的uhpc加筋面层充当泡沫混凝土柔性层的保护层，有效地阻止土壤水被泡沫混凝土柔性层吸收，从而增强了结构的耐久性和承载能力，装配式复合结构盖板的泡沫混凝土柔性层，能够增加涵顶内土柱的沉降量，使涵顶内土柱沉降量大于涵侧外土柱的沉降量，从而将上埋式涵洞转化为类似沟埋式涵洞的受力情况，从而降低涵洞所受的垂直土压力，而泡沫混凝土柔性层在改变周边土压力分布、充分发挥土拱效应的同时，也有助于减少结构截面尺寸，优化结构设计；

4、本实用新型应用于装配式涵洞中时改变了涵洞周边土压力的分布模式，泡沫混凝土柔性层形成的柔性夹芯层使得涵洞周边的土压力大为的减小，继而减少了预制盖板涵洞构件的尺寸，降低了起吊安装的重量以及施工难度，采用工厂化预制和现场拼装的方式，不仅能够有效保证施工质量，还可以显著缩短建设工期，提高工程进度，工作量大大降低，并且造价相对较低，实现了工厂预制混凝土构件的工地快速连接，推动了桥梁工业化建造技术的发展。

5、作为改进，混凝土内板底端左右两侧均设有安装槽并使得混凝土内板在竖直平面内的截面形状为倒凸字形，安装槽用于供第一涵洞侧板上端和第二涵洞侧板上端伸入且安装槽顶端面用于与第一涵洞侧板上端和第二涵洞侧板上端连接；采用此种结构，具有与结构简单、安装方便的优点。

6、作为改进，uhpc加筋面层厚度10-20mm，泡沫混凝土柔性层厚度50-70mm；采用此种结构，uhpc加筋面层若过厚会影响泡沫混凝土柔性层变形，过薄则无法有效阻止土壤水被泡沫混凝土柔性层吸收，而泡沫混凝土柔性层厚度取50-70mm是在确保强度的同时保证泡沫混凝土柔性层能够变形。

7、作为改进，uhpc加筋面层厚度20mm，泡沫混凝土柔性层厚度70mm。

技术特征：

1.一种预制装配式复合结构盖板，其特征在于，包括uhpc加筋面层(5)、泡沫混凝土柔性层(6)和混凝土内板(7)，所述泡沫混凝土柔性层(6)上下端面分别连接所述uhpc加筋面层(5)和所述混凝土内板(7)，所述混凝土内板(7)底端用于连接第一涵洞侧板和第二涵洞侧板。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式复合结构盖板，其特征在于，所述混凝土内板(7)底端左右两侧均设有安装槽(8)并使得所述混凝土内板(7)在竖直平面内的截面形状为倒凸字形，所述安装槽(8)用于供第一涵洞侧板上端和第二涵洞侧板上端伸入且所述安装槽(8)顶端面用于与第一涵洞侧板上端和第二涵洞侧板上端连接。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种预制装配式复合结构盖板，其特征在于，所述uhpc加筋面层(5)厚度10-20mm，所述泡沫混凝土柔性层(6)厚度50-70mm。

4.根据权利要求3所述的一种预制装配式复合结构盖板，其特征在于，所述uhpc加筋面层(5)厚度20mm，所述泡沫混凝土柔性层(6)厚度70mm。

技术总结
本技术涉及一种预制装配式复合结构盖板，包括UHPC加筋面层、泡沫混凝土柔性层和混凝土内板，泡沫混凝土柔性层上下端面分别连接UHPC加筋面层和混凝土内板，混凝土内板底端用于连接第一涵洞侧板和第二涵洞侧板；本技术应用于上埋式涵洞作为涵洞上端的盖板，外层的UHPC加筋面层充当泡沫混凝土柔性层的保护层，有效地阻止土壤水被泡沫混凝土柔性层吸收，泡沫混凝土柔性层能够增加涵顶内土柱的沉降量，使涵顶内土柱沉降量大于涵侧外土柱的沉降量，从而将上埋式涵洞转化为类似沟埋式涵洞的受力情况，从而降低涵洞所受的垂直土压力；以解决现有技术中的装配式涵洞周边土压力过大以及起吊安装重量大、施工难度大、成本高的技术问题。

技术研发人员：李志勇,李应根,俞楠,罗征,易天星,龚建君,陈汝婷
受保护的技术使用者：宁波市交通规划设计研究院有限公司
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/3/21