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
一、直接搭接型
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
二、双环连接型
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)
三、U型错缝搭接型
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
U型错缝(盐害区采用环氧钢筋)
优点： 无需模板，无需焊接。
缺点： 1、施工偏复杂，预制钢筋易底板冲突；2、横向钢筋穿插困难，有时需要变更。
日本RC接头U型错缝
美国U型错缝搭接(1''=25.4mm，1'=12''=304.8mm)
四、端部机械/预加工扩头锚固错缝搭接型
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)
平头端锚 (SLJ: S hort L apped J oint ,盐害区采用环氧钢筋)
钢筋端部采用 套筒增大截面 ，从而增加端部锚固能力。 该接头型式在此类接头中发明最早，应用最广。在日本更换桥面板大部分采用此类形式(相较于其他)。
受力图示?PC床板接头工法研究会
疲劳性能与U型错缝接头相当?PC床板接头工法研究会
优点(相较U型错缝)： 1、没有钢筋弯曲构造限制，可以用于较薄桥面板厚度；2、 钢筋搭接长度可由30d减少为15d ，湿接缝更短，预制板可以预制更长，减少预制板数量；3、 施工方便，正交钢筋可以预先捆绑后摊铺 ；4、经济性好，节约11%造价。
缺点： 需要模板。
日本平头端锚
T头端锚 (TH: Trunc-head ,盐害区采用环氧钢筋)
钢筋端部采用预加工 T头(或异形)增大截面 ，从而增加端部锚固能力。 (耐久性与U型错缝相当)
受力图示?PC床板接头工法研究会
日本T头端锚
美国T头端锚
异形头端锚
螺头端锚(盐害区采用环氧钢筋)
钢筋端部采用 螺帽增大截面 ，从而增加端部锚固能力。
优点： 同上；
缺点： 端头按照国标会较大，影响保护层厚度。
受力图示
耐久性与直接搭接接头相当
日本螺头端锚(KK接头)
与U型错缝接头施工工序比较
美 国 端 锚
德国端 锚
CABR钢筋锚固板规格
国标锚固板规范及图集
弧形螺头端锚 ( 盐害区采用环氧钢筋)
钢筋端部采用 螺帽增大截面并弯曲 ，从而增加端部锚固能力。
受力图示
100年耐久性满足
日本螺头端锚(Mussl接头)
板头端锚 ( Head bar ， 盐害区采用环氧钢筋)
锚固板加工?邱守峦
钢筋端部采用 锚固板增大截面 ，从而增加端部锚固能力。 高强纤维砼(97MPa) 。
优点： 湿接缝小(11 0m m) ， 现场浇量少 ， 无需横向钢筋 ，填充密实高强纤维砼抑制了收缩，耐久性好。
缺点： 需要底模；端锚过大 ，影响保护层厚度；相邻间距保证；
日本锚固板端锚
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
五、五金构件卡槽连接型
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
六、预应力 接头
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
七、UHPC( Ultra-High Performance Concrete 超高韧性混凝土)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
八、其他接头
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
九、总结
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。
作者：朱刚/王成树/丰月华/陈耀军/刘甜甜/陈正星
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参考文献：
1、Connection Details for Prefabricated Bridge Elements and Systems，USDT，2009 ；
2、Design Guide for Precast UHPC Waffle Deck Panel System, including Connections，USDT，2013；
3、UHPC Connection of Precast Bridge Deck，JAN L等，2016；
4、PC桥面板更换合理接头开发研究，吉松秀和等，2014 ；
5、松场桥PC桥面板更换工程，佐野市都市部建设部，2008；
6、桥面板合理化施工，预应力混凝土建设协会，2000；
7、陶瓷锚头桥面板接头界面形状有关研究，高桥周斗等，2019；
8、国道桥梁拼宽工程，日本桥梁建设土木施工管理技士会；
9、Loop connections between precast concrete components loaded in bending，1975；
10、钢筋混凝土结构配筋原理，莱昂哈特著，程积高译，1984；
11、反复移动荷载下预制PC桥面板接头疲劳寿命定量评价，竹田京子等，2020。
The End ......
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