国内外预制梁/板各类接缝构造简述

随着既有桥梁结构的老化(RC面板砂化、疲劳等)，桥面板的更换将会不断增加，本文总结国内外现有较常用预制梁板接头的做法，供各位同仁实际工作(或科研)中启发灵感。 如有描述不当或不全，欢迎邮箱告知。

目录：

一、直接搭接型

二、双环连接型

三、U型错缝搭接型

四、端部机械/预加工扩头错缝搭接型

五、五金构件卡槽连接型

六、后张预应力连接型

七、UHPC接头

八、其他

九、总结

最基本做法，搭接长度约30d(国内桥规9.1.9为40d/50d)。该类接头对定位要求高，对于预制板可控，对于预制梁错开1根钢筋位置较难。

直筋搭接

植筋搭接拼宽桥(闪光对焊限制使用)

广东省交通运输厅2011年开展公路标准化研究，对 翼缘板上下绑扎、上下焊接和上焊下绑三种连接方式 开展模型试验研究，结论表明 三种方式均能满足要求，破坏模式无明显差异 。

三种方式

隔一焊一节省施工时间?朱玉等

《预制混凝土梁湿接缝环形钢筋搭接长度研究》

U形或勾型搭接(允许错缝不超过100mm)

直筋搭接

国内装配式主梁常用形式： 预制梁伸出U型钢筋，附加环形钢筋分别连接(搭接或焊接)，其中焊接连接型焊接工作量较大， 下层钢筋焊接长度难满足要求，焊接难度也较大。

双环焊接连接

双环绑扎连接(搭接长度似乎偏短，N9钢筋135度弯钩难以加工)

双环绑扎(中环为对焊连接)

该类 湿接缝 (U型直接搭接或错缝搭接) 应用最成熟，应用也较早（建筑专业应用广泛），也是国外预制板常规设计选型。 《公路装配式混凝土桥梁设计规范》(JTGT 3365-05-2022)5.2.7条也对此接缝类型进行了详细规定。

U型错缝破坏模式?朱玉等

公路装配式混凝土桥梁设计规范

《Loop connections between precast concrete components loaded in bending》1975一文中给出了经验公式

莱昂哈特《钢筋混凝土结构配筋原理》，程积高先生， 水利电力出版社，1984结合试验给出了经验公式。

日本根据DIN和莱昂哈特提出的该种接头形式进行试验验证后， 规定搭接长度要求(采用RC+预应力构造接头时无需满足)：

La=K×a≥1.5D≥200mm；

a=f × a0 × (Ase/Asv);

a0=(σsa/4τoa) × φ;

D1≥(1.4+2.8φ/e) × φ × σe/γWN；

D2≥7φ(20mm≤φ≤28mm)且 ≥4φ(φ<20mm)

式中 ： La-必要搭接长度；K- 考虑到接头钢筋错开量影响的系数，搭接接头位置集中在一个横截面时，φ14mm或更大时为 2.2；f-钢筋形状系数，钢筋末端弯钩或环形为0.5；Ase/Asv-必要钢筋面积/配置钢筋面积≥1/3，此处为1；σsa- βs(钢筋屈服强度)/V(设计安全系数)，此处 为 160N/mm2；τoa-基本粘结应力，σ ck = 50N/mm2时，τoa = 3N/mm2；φ-钢筋直径;D1-抵抗劈裂力对应的钢筋弯曲直径(内径)；D2-钢筋制造对应的弯矩直径(内径)；e-环面间距；σe-弯曲起点出钢筋应力；γWN-混凝土设计标准强度。混凝土强度不宜小于50MPa。

圆U和矩U搭接长度

美国U型错缝搭接(1''=25.4mm，1'=12''=304.8mm)

钢筋端部机械锚固或预加工扩头可以减少钢筋锚固长度，横向钢筋不用另穿，方便施工，国内外对此也展开了较多研究，以下挑选典型型式简要说明。(国内已有实用新型专利)

2020年日本对PC预制板纵向常用的几种机械锚固湿接缝展开疲劳寿命定量评价。

公式意义详见原文?竹田京子等

预埋定型钢槽，后插入工字形或直接插入连接。

优点： 几乎没有现场混凝土浇筑( 20mm湿接缝 ， 砂浆填充 )； 可替换性极佳 ； 较U型错缝减少劳动力58%，工期缩短43% 。

缺点：精度要求高。

预埋槽+后插工字钢?MiL建设

预埋槽+直插?户田建设

利用 后张预应力使得桥面板连续 。美国规范预制板采用此方式连接时，最小平均有效预应力不应小于0.25ksi(约1.7MPa),通常图纸要求不小于2MPa。

日本RC+预应力接头U型错缝

美国纵向预应力接头,横向直接搭接(下层端圆，上层直接，湿接缝不小于300mm)

每块预制板配备n颗可调高螺栓用于平整桥面板?WSDOT

美国RC+预应力U型搭接带来施工难度问题

横向钢筋无法穿越，不得不采用钢绞线变更

日本装配式T梁湿接缝采用预应力接头或RC+预应力接头，湿接缝宽度小于300mm用前者，大于300mm用后者。

日本装配式T梁接缝预应力或RC加预应力接头

利用 UHPC致密性和超高强度作为传力接头，钢筋锚固长度约8D，搭接长于约6D 。

优点： 湿接缝小 (150mm) ， 直端钢筋无需焊接 ， 24h可达设计强度要求 。

缺点： 价格贵(未来会逐渐降低)，长久性能待验证。

美国UHPC接头 ?Benja(1''=25.4mm，1'=12''=304.8mm)

国内UHPC接头?地江集团

国内装配式UHPC接头

机械式连接： 利用钢板 焊接或钢筋连接器连接预制板，但由于其长期耐久性问题一般不使用 。

机械式连接

螺旋钢筋接头： 在闭合钢筋缠绕螺旋钢筋。缺点较为明显，有限宽度内封闭，施工麻烦，细节问题较为突出，不受欢迎，很少使用。

螺旋钢筋连接

砂浆直填型： 用于横向单向板纵向接缝，缝窄(25mm，不配钢筋)，直接采用环氧砂浆或聚合物砂浆填充。

优点： 现场浇筑量极少；无需额外钢筋；易于更换；施工时间短；

缺点：适用场景有限。

直接填充型

交界面粗糙处理

疲劳试验?远东高工株式会社

静载试验?远东高工株式会社

1、 双环搭接国内中小跨装配式最常用(量大面广)，但纵穿钢筋及搭接焊接施工较为麻烦，工作量大，可进一步研究免除焊接(部分省50cm以上湿接缝不焊接)。

2、 U型错缝、预应力接头型式国外应用最为广泛 ，研究也较多，施工上需要横穿钢筋，较为麻烦。

3、 利用钢筋端部扩头增加锚固力从而减少锚固长度形式，国外应用较广，国内研究较多(国标)，应用较少，建议进一步结合国内实际情况(施工、板厚等)进行研究。

4、 UHPC接头施工最省力，但价格较高(普通的3～5倍)，长时间性能待验证。