一種梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及橋梁工程橋面板技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，橋梁結(jié)構(gòu)中常采用的橋面板形式主要有鋼筋混凝土橋面板、鋼-混凝土疊合橋面板和正交異性鋼橋面板等。其中鋼筋混凝土橋面板由于自重大，使橋梁整體恒載偏大，在大跨度橋梁中的應(yīng)用受到限制，而承載力的相對(duì)固定，使其在超載作用下易于受到損傷；鋼-混凝土疊合橋面板肋部采用鋼梁、翼緣采用混凝土板，兩者通過(guò)抗剪連接件連成整體，由于連接面狹窄，混凝土板與鋼梁結(jié)合面附近常發(fā)生混凝土翼板的縱向開裂，且在車輛荷載作用下負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板橫向開裂也不容忽視；正交異性鋼橋面板雖然自重較輕，但設(shè)計(jì)、施工難度較大，且自身剛度的不足導(dǎo)致瀝青混凝土鋪裝層容易出現(xiàn)裂縫、車轍、脫層、推移、坑槽鼓包以及與鋼橋面的脫離等病害，U肋與鋼板和橫隔板過(guò)多的焊縫，更增加了焊接點(diǎn)疲勞破壞的幾率。為此，探尋一種剛度大、自重輕、抗疲勞性能優(yōu)異的新型橋面板顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種剛度大、自重輕、整體性好、抗疲勞性能優(yōu)異的梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005]本發(fā)明包括凹形壓型鋼板(I)、長(zhǎng)栓釘(2 )、短栓釘(3 )、橫向鋼筋(4 )、縱向鋼筋
[5]、普通混凝土(6)和活性粉末混凝土(7)，其中凹形壓型鋼板(1)、普通混凝土(6)和活性粉末混凝土(7)組成自下而上的梯度結(jié)構(gòu)。在凹型壓型鋼板(I)凹槽中心固定有一列豎立的長(zhǎng)栓釘(2 )，凹形壓型鋼板(I)凸部設(shè)有若干列豎立的短栓釘(3 )，長(zhǎng)栓釘(2 )和短栓釘
(3)上端部均焊接在橫向鋼筋(4)上，與橫向鋼筋(5)垂直方向上設(shè)置有縱向鋼筋(6)，縱向鋼筋(6)位于橫向鋼筋(4)上方，并與橫向鋼筋(4)、長(zhǎng)栓釘(2)和短栓釘(3)連接點(diǎn)固接；在凹型壓型鋼板(I)凹槽內(nèi)澆筑有將長(zhǎng)栓釘(2)包含在內(nèi)的普通混凝土(6);在凹形壓型鋼板(I)凸面和已澆的普通混凝土( 6 )上方澆筑有將長(zhǎng)栓釘(2 )、短栓釘(3 )、橫向鋼筋(4 )和縱向鋼筋(5)覆蓋的薄層活性粉末混凝土(7)。
[0006]所述的普通混凝土抗壓強(qiáng)度不超過(guò)50MPa，澆筑高度與壓型鋼板的凸面平齊。
[0007]所述的活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度不低于140MPa，抗拉強(qiáng)度不低于20MPa，鋼纖維體積參量為0.15-0.3%ο
[0008]所述的長(zhǎng)栓釘(2)與短栓釘(3)的頂部平齊。它們的縱向排列間距相同，均為0.2-0.5mο
[0009]所述的凹形壓型鋼板(I)凹槽頂部寬度與底部寬度比為0.6-0.8。
[0010]所述的凹形壓型鋼板(I)通過(guò)長(zhǎng)栓釘(2 )、短栓釘(3)、橫向鋼筋(4)和縱向鋼筋
(5)與普通混凝土和活性粉末混凝土連成整體。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):(1)凹形壓型鋼板在工廠制作，施工中作為普通混凝土和活性粉末混凝土澆筑的模板，使用中作為梯度結(jié)構(gòu)的一部分，節(jié)省了模板，降低了造價(jià)；(2)凹形壓型鋼板和普通混凝土組成的板肋增大了橋面板的縱向剛度，減少了焊縫的數(shù)量，降低了橋面板疲勞破壞的幾率；(3)活性粉末混凝土作為橋面板的面層，減少了橋面板的厚度，減輕了自重，通過(guò)長(zhǎng)栓釘、短栓釘、橫向鋼筋和縱向鋼筋與凹形壓型鋼板、普通混凝土緊密連接，確保了橋面板結(jié)構(gòu)的整體性，有效解決了正交異性鋼橋面鋪裝存在的病害；(4)將凹形壓型鋼板、普通混凝土和活性粉末混凝土組合形成梯度結(jié)構(gòu)，能充分利用壓型鋼板的抗拉性能、普通混凝土的抗壓性能以及活性粉末混凝土的抗壓、抗拉性能，提高了結(jié)構(gòu)承載力；
(5)組合橋面板在工廠養(yǎng)護(hù)成型，現(xiàn)場(chǎng)組裝，便于施工質(zhì)量的控制，可加快建造和更換速度，縮短工期。
[0012]綜上所述，本發(fā)明具有自重輕、剛度大、承載力高、體系受力合理、制作安裝方便以及整體性好等特點(diǎn)，能有效解決現(xiàn)有橋面板存在的自重大、剛度不足和易疲勞破壞等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明橫斷面示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:I為凹形壓型鋼板，2為長(zhǎng)栓釘，3為短栓釘，4為橫線鋼筋，5為縱向鋼筋，6為普通混凝土，7為活性粉末混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]如圖1和圖2所示，在凹型壓型鋼板I凹槽中心固定有一列豎立的長(zhǎng)栓釘2，凹形壓型鋼板I凸部設(shè)有若干列豎立的短栓釘3，長(zhǎng)栓釘2和短栓釘3上端部均焊接在橫向鋼筋4上，在與橫向鋼筋5垂直方向上設(shè)置有縱向鋼筋6，縱向鋼筋6位于橫向鋼筋4上方，并與橫向鋼筋4、長(zhǎng)栓釘2和短栓釘3連接點(diǎn)固接；在凹型壓型鋼板I凹槽內(nèi)澆筑有將長(zhǎng)栓釘2包含在內(nèi)的普通混凝土 6 ;在凹形壓型鋼板I凸面和已澆的普通混凝土 6上方澆筑有將長(zhǎng)栓釘2、短栓釘3、橫向鋼筋4和縱向鋼筋5覆蓋的薄層活性粉末混凝土 7。。
[0018]以公路常用的帶橫梁和縱梁，且以縱梁受力為主的橋梁為例，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如下。
[0019]凹形壓型鋼板在工廠通過(guò)平鋼板冷壓成型，其中鋼板厚6-10mm，凹槽頂部寬度與底部寬度比為0.6-0.8，凸面與凹槽底部寬度比值為2-4，下料時(shí)單塊凹形壓型鋼板寬度為橋梁結(jié)構(gòu)中相鄰橫梁中心距的2-3倍，長(zhǎng)為4-6m，縱向切割位置位于凹形壓型鋼板的凸處。
[0020]單塊鋼板成型后，在凹形壓型鋼板凹槽底部中心均焊接一列長(zhǎng)栓釘，凸面焊接若干列短栓釘，在長(zhǎng)栓釘和短栓釘上方設(shè)置與其焊接的橫向加強(qiáng)鋼筋，在橫向鋼筋上方與長(zhǎng)栓釘和短栓釘相交處均設(shè)置一根與之垂直的縱向鋼筋。其中長(zhǎng)栓釘與短栓釘?shù)捻敳科烬R，兩者縱向間距一致，均為0.2-0.5m，縱向鋼筋與橫向鋼筋之間通過(guò)鋼絲綁扎連接，凹形壓型鋼板單個(gè)凸面短栓釘列數(shù)、鋼筋和栓釘直徑根據(jù)組合橋面板的受力情況由計(jì)算來(lái)確定。
[0021]凹形壓型鋼板和混凝土之間連接件加工完成后，在凹形壓型鋼板凹槽內(nèi)澆筑將長(zhǎng)栓釘包含在內(nèi)的普通混凝土，澆筑工序在工廠完成，要求普通混凝土抗壓強(qiáng)度不超過(guò)50MPa，澆筑高度與凹形壓型鋼板的凸面平齊，澆筑時(shí)縱向兩邊各預(yù)留1cm作為施工接縫，待普通混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，為確保其與后續(xù)澆筑的活性粉末混凝土之間緊密連接，表面進(jìn)行鑿毛處理。
[0022]在凹形壓型鋼板凸面和已澆的普通混凝土上方澆筑將長(zhǎng)栓釘、短栓釘、橫向鋼筋和縱向鋼筋覆蓋的薄層活性粉末混凝土，澆筑完成覆蓋養(yǎng)護(hù)24h脫模，再在80 ± 5° C高溫下養(yǎng)護(hù)48h后，冷卻到室溫。澆筑工序均在工廠完成，要求澆筑時(shí)四邊各預(yù)留1cm作為施工接縫，澆筑后活性粉末混凝土抗壓強(qiáng)度不低于140MPa，抗拉強(qiáng)度不低于20MPa，鋼纖維體積參量為 0.15-0.3%ο
[0023]橋面板工廠預(yù)制完成后，采用大型運(yùn)輸設(shè)備如運(yùn)梁車運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)橋面吊機(jī)安裝到橋梁的縱梁上，為保證橋面板和縱梁之間變形協(xié)調(diào)，在兩者之間每隔3-5m設(shè)置一個(gè)厚6-8cm的橡膠墊；吊裝完成后首先將接縫處凹形壓型鋼板焊接形成整體，然后在其凹槽底部中心縱向焊接1-2列長(zhǎng)栓釘，凸面橫向焊接2-3列短栓釘，短栓釘縱向間距與橋面板預(yù)制時(shí)一致，為保證橋面板整體性，將接縫處將橫向鋼筋和縱向鋼筋連接貫通。
[0024]接縫處連接件施工完畢后，在凹形壓型鋼板凹槽內(nèi)澆筑普通混凝土，其中混凝土澆筑高度、澆筑后強(qiáng)度要求、表面處理方式與橋面板預(yù)制時(shí)一致。待普通混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理后，在接縫處凹形壓型鋼板凸面和已澆的普通混凝土上方澆筑與預(yù)制橋面板等厚度的活性粉末混凝土，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方式與橋面板預(yù)制時(shí)一致，待所有接縫處混凝土養(yǎng)護(hù)到位后即可進(jìn)行橋面鋪裝的施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板，其特征是包括凹形壓型鋼板(I)、長(zhǎng)栓釘(2)、短栓釘(3)、橫向鋼筋(4)、縱向鋼筋(5)、普通混凝土(6)和活性粉末混凝土(7)，其中凹形壓型鋼板(I)、普通混凝土(6)和活性粉末混凝土(7)組成自下而上的梯度結(jié)構(gòu)；在凹型壓型鋼板(I)凹槽中心固定有一列豎立的長(zhǎng)栓釘(2)，凹形壓型鋼板(I)凸部設(shè)有若干列豎立的短栓釘(3)，長(zhǎng)栓釘(2)和短栓釘(3)上端部均焊接在橫向鋼筋(4)上，與橫向鋼筋(5)垂直方向上設(shè)置有縱向鋼筋(6)，縱向鋼筋(6)位于橫向鋼筋(4)上方，并與橫向鋼筋(4)、長(zhǎng)栓釘(2)和短栓釘(3)連接點(diǎn)固接；在凹型壓型鋼板(I)凹槽內(nèi)澆筑有將長(zhǎng)栓釘(2)包含在內(nèi)的普通混凝土(6);在凹形壓型鋼板(I)凸面和已澆的普通混凝土(6)上方澆筑有將長(zhǎng)栓釘(2)、短栓釘(3)、橫向鋼筋(4)和縱向鋼筋(5)覆蓋的薄層活性粉末混凝土(7); 所述的長(zhǎng)栓釘(2)與短栓釘(3)的頂部平齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板，其特征是所述長(zhǎng)栓釘(2)和短栓釘(3)縱向排列間距相同，為0.2-0.5m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板，其特征是所述的凹形壓型鋼板(I)凹槽頂部寬度與底部寬度比為0.6-0.8。
【專利摘要】一種梯度結(jié)構(gòu)組合橋面板，自下而上包括凹型壓型鋼板、普通混凝土和活性粉末混凝土；凹型壓型鋼板凹槽中心固定有一列豎立長(zhǎng)栓釘，凹形壓型鋼板凸部設(shè)有若干列豎立短栓釘，長(zhǎng)栓釘和短栓釘上端部焊接在橫向鋼筋上，橫向鋼筋垂直方向上設(shè)有縱向鋼筋，縱向鋼筋位于橫向鋼筋上方，并與橫向鋼筋、長(zhǎng)栓釘和短栓釘連接點(diǎn)固接；凹型壓型鋼板凹槽內(nèi)澆筑有將長(zhǎng)栓釘包含在內(nèi)的普通混凝土；凹形壓型鋼板凸面和已澆的普通混凝土上方澆筑有將長(zhǎng)栓釘、短栓釘、橫向鋼筋和縱向鋼筋覆蓋的薄層活性粉末混凝土。本發(fā)明具有自重輕、剛度大、承載力高、體系受力合理、制作安裝方便以及整體性好等特點(diǎn)，能有效解決現(xiàn)有橋面板存在的自重大、剛度不足和易疲勞破壞等問(wèn)題。
【IPC分類】E01D19-12
【公開號(hào)】CN104594192
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410717270
【發(fā)明人】任亮, 王凱, 上官興, 徐晶, 朱恩
【申請(qǐng)人】華東交通大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日