一种带格栅式接头的装配式组合桥面结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种带格栅式接头的装配式组合桥面结构及施工方法，所述组合桥面结构包括至少两块钢板-纤维混凝土组合式构件装配而成；所述钢板-纤维混凝土组合式构件包括位于下部的钢桥面板和浇筑于钢桥面板上的预制纤维混凝土件；相邻两块钢板-纤维混凝土组合式构件的对接区域设有格栅式接头；所述格栅式接头包括现浇纤维混凝土件和固结于钢桥面板上的格栅加强构件；所述格栅加强构件由位于所述对接区域两侧的预制纤维混凝土件和位于所述对接区域中的现浇纤维混凝土件完全包覆，所述预制纤维混凝土件和现浇纤维混凝土件通过所述格栅加强构件连接构成整体的纤维混凝土层；相邻的两块所述钢桥面板连接固定形成整体的钢桥面板层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种桥梁结构的建筑细部及其施工，特别涉及一种装配式组合桥面结构及其施工方法。
技术介绍
现有的钢桥水泥混凝土桥面铺装层采用整体式现浇的施工方式，如图1所示，施工完成后，在钢桥面板层1上形成有现浇混凝土铺装层7，现浇混凝土铺装层7中预制有增强钢筋15。现有常规桥面水泥混凝土铺装大多数采用现浇施工方式，由于桥面板混凝土易收缩开裂，现有的现浇施工技术无法保证施工质量，而且大面积的现浇混凝土的养护难度非常大，混凝土强度会因养护不到位而受到很大的折减，这将大大减少桥面铺装层的使用寿命。另外，由于现浇施工时间长，开放交通时间晚，这会进一步影响当地的交通状况和经济发展。随着材料科学的发展和进步，在桥梁建筑领域出现了超高性能纤维混凝土，虽然采用纤维混凝土施工后得到的桥面结构具有明显的优势，但由于现有的桥面铺装施工工艺囿于整体现浇施工法，通过整体现浇施工法在桥面板上浇筑纤维混凝土存在很多问题：例如工程施工工期长、生产效率低下、生产成本难以控制；现场施工操作不方便，大面积的现浇混凝土板蒸汽养护难度大；钢筋和纤维混凝土均易受到环境的不利影响，对环境敏感性大，尤其是海洋环境下空气中氯离子的大量存在，对于钢筋的抗锈蚀性能和现浇混凝土的耐久性是极大的威胁，浇筑后的纤维混凝土层其各项性能难以得到保障。此外，现有技术中也开始出现装配式的钢-纤维混凝土组合桥面结构，但现有的装配式组合桥面结构存在接缝处局部应力过大、铺装层易产生裂缝、桥面结构的耐久性及抗疲劳性能难以满足使用要求等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述技术问题提出一种采用装配式施工方法建造的能提高组合桥面结构局部的抗拉强度和刚度、降低装配式结构接缝应力、有效防止铺装层裂缝产生、耐久性好、抗疲劳性能好的带格栅式接头的装配式钢-纤维混凝土组合桥面结构，同时还提供一种施工效率高、施工成本小、施工进度快的带格栅式接头的装配式钢-纤维混凝土组合桥面结构施工方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带格栅式接头的装配式组合桥面结构，所述组合桥面结构包括至少两块钢板-纤维混凝土组合式构件装配而成；所述钢板-纤维混凝土组合式构件包括位于下部的钢桥面板和浇筑于钢桥面板上的预制纤维混凝土件；相邻两块所述钢板-纤维混凝土组合式构件的对接区域设有格栅式接头；所述格栅式接头包括现浇纤维混凝土件和固结于钢桥面板上的格栅加强构件；所述格栅加强构件由位于所述对接区域两侧的预制纤维混凝土件和位于所述对接区域中的现浇纤维混凝土件完全包覆，所述预制纤维混凝土件和现浇纤维混凝土件通过所述格栅加强构件连接构成整体的纤维混凝土层；相邻的两块所述钢桥面板连接固定形成整体的钢桥面板层；每块钢桥面板的两端至少一端固接有一个格栅加强构件，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的一侧以嵌固方式与钢板-纤维混凝土组合式构件中的预制纤维混凝土件连接，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的另一侧以嵌固方式与所述现浇纤维混凝土件连接。在本专利技术中，所述预制纤维混凝土件与所述现浇纤维混凝土件的纤维混凝土接缝设置在所述格栅加强构件的上方。在本专利技术中，所述钢板-纤维混凝土组合式构件中配置有沿桥梁纵向延伸且贯穿所述钢桥面板的第一纵向增强钢筋以及连接在格栅加强构件之间的第二纵向增强钢筋，相邻两块所述钢板-纤维混凝土组合式构件的对接区域设有连接钢筋；所述第一纵向增强钢筋之间通过连接钢筋对接连接。在本专利技术中，所述格栅式结构包括相互交叉连接的纵桥向钢杆件和横桥向钢杆件；所述横桥向钢杆件固设在所述纵桥向钢杆件上方或者所述横桥向钢杆件穿设在所述纵桥向钢杆件上且所述横桥向钢杆件与纵桥向钢杆件固定连接。在本专利技术中，所述纤维混凝土层的上方覆设有磨耗层；所述钢桥面板层和所述纤维混凝土层的结合面处设置有抗剪结构。在本专利技术中，所述预制纤维混凝土件和现浇纤维混凝土件主要由活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土以及注浆纤维混凝土的一种或数种浇筑而成。本专利技术提供一种获取上述带格栅式接头的装配式组合桥面结构的施工方法，包括以下步骤：S1制作钢板-纤维混凝土组合式构件：a、在钢桥面板两端分别焊接固定格栅加强构件，所述格栅加强构件的外侧与所述钢桥面板的外侧预留出对接区域的空间；b、将格栅加强构件的内侧与设在钢桥面板上的第二纵向增强钢筋进行对接，并铺设第一纵向增强钢筋，同时在钢桥面板的顶面均匀设置抗剪结构；c、将纤维混凝土浇筑于所述钢桥面板上并覆盖除对接区域以外的空间得到预制纤维混凝土件，第一纵向增强钢筋从预制纤维混凝土件的端部伸出，制得带格栅加强构件的钢板-纤维混凝土组合式构件；S2组合拼接钢板-纤维混凝土组合式构件：a、取两块按步骤（1）方法预制好的带格栅加强构件的钢板-纤维混凝土组合式构件，并使两块钢板-纤维混凝土组合式构件沿桥梁纵向对齐抵接，形成对接区域；b、先焊接位于对接区域底部的相邻两钢桥面板，然后将设在对接区域内的第二纵向增强钢筋与格栅加强构件焊接连接，并将第一纵向增强钢筋在对接区域用连接钢筋焊接连接；c、往对接区域内浇筑纤维混凝土，完成相邻两块钢板-纤维混凝土组合式构件的组合拼接；S3重复依次装配：重复上述步骤（2）的操作并按照节段施工法将钢板-纤维混凝土组合式构件沿桥梁纵向依次装配对接，形成整体、连续的钢桥面板层和纤维混凝土层；S4在所述纤维混凝土层的顶面进行粗糙化处理形成路表面或者在所述纤维混凝土层上方加铺磨耗层，完成带格栅式接头的装配式组合桥面结构的施工。在本专利技术中，步骤S1中所述的钢桥面板和格栅加强构件的表面涂装有防腐剂。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1.本专利技术的装配式钢-纤维混凝土组合桥面结构是一种可有效应用装配式施工方式进行施工的组合桥面结构，本专利技术的组合桥面结构充分利用装配式桥梁施工方式的优点，不仅能够有效地缩短施工工期、降低生产成本、提高工程质量，而且可以减少施工环境可能带来的不利影响，构件的安装简单、施工方便。2.本专利技术的装配式钢-纤维混凝土组合桥面结构主要由纤维混凝土层和钢桥面板层共同受力，由于采用了装配式施工方法，本专利技术的组合桥面结构中特别采用了格栅式接头，该格栅式接头中特别包含有纵横向钢杆件，这种特殊的结构设计减小了接头位置钢桥面板及其纵横肋在车辆轮载下的应力，大大增强了接缝处纤维混凝土与钢桥面板之间抗层间滑移能力，并对纤维混凝土有”加筋”和“套箍”的作用，大幅度减小了纤维混凝土接缝开裂的风险。总的来说，本专利技术通过在装配式钢-纤维混凝土组合桥面结构（尤其是正交异性钢桥面板组合结构）中设置格栅式接头，使装配式施工工艺的优势得以充分、有效地发挥出来，这不仅便利了施工操作，提供了施工效率，而且更有利于保证组合桥面结构的施工质量。从实际应用效果来看，本专利技术的组合桥面结构不改变桥面结构的总体厚度，大大增强了接缝处纤维混凝土与钢桥面板之间抗层间滑移能力，并对纤维混凝土有“加筋”和“套箍”的作用，能有效提高组合桥面结构的局部强度和刚度，降低接缝处应力水平，有效防止接缝处裂缝的产生。具有重大的实用价值和良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带格栅式接头的装配式组合桥面结构，所述组合桥面结构包括至少两块钢板‑纤维混凝土组合式构件装配而成；所述钢板‑纤维混凝土组合式构件包括位于下部的钢桥面板和浇筑于钢桥面板上的预制纤维混凝土件；其特征在于：相邻两块所述钢板‑纤维混凝土组合式构件的对接区域设有格栅式接头；所述格栅式接头包括现浇纤维混凝土件和固结于钢桥面板上的格栅加强构件；所述格栅加强构件由位于所述对接区域两侧的预制纤维混凝土件和位于所述对接区域中的现浇纤维混凝土件完全包覆，所述预制纤维混凝土件和现浇纤维混凝土件通过所述格栅加强构件连接构成整体的纤维混凝土层；相邻的两块所述钢桥面板连接固定形成整体的钢桥面板层；每块钢桥面板的两端至少一端固接有一个格栅加强构件，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的一侧以嵌固方式与钢板‑纤维混凝土组合式构件中的预制纤维混凝土件连接，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的另一侧以嵌固方式与所述现浇纤维混凝土件连接。

【技术特征摘要】
1.一种带格栅式接头的装配式组合桥面结构，所述组合桥面结构包括至少两块钢板-纤维混凝土组合式构件装配而成；所述钢板-纤维混凝土组合式构件包括位于下部的钢桥面板和浇筑于钢桥面板上的预制纤维混凝土件；其特征在于：相邻两块所述钢板-纤维混凝土组合式构件的对接区域设有格栅式接头；所述格栅式接头包括现浇纤维混凝土件和固结于钢桥面板上的格栅加强构件；所述格栅加强构件由位于所述对接区域两侧的预制纤维混凝土件和位于所述对接区域中的现浇纤维混凝土件完全包覆，所述预制纤维混凝土件和现浇纤维混凝土件通过所述格栅加强构件连接构成整体的纤维混凝土层；相邻的两块所述钢桥面板连接固定形成整体的钢桥面板层；每块钢桥面板的两端至少一端固接有一个格栅加强构件，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的一侧以嵌固方式与钢板-纤维混凝土组合式构件中的预制纤维混凝土件连接，所述格栅加强构件沿桥梁纵向的另一侧以嵌固方式与所述现浇纤维混凝土件连接。
2.如权利要求1所述的带格栅式接头的装配式组合桥面结构，其特征在于：所述预制纤维混凝土件与所述现浇纤维混凝土件的纤维混凝土接缝设置在所述格栅加强构件的上方。
3.如权利要求1所述的带格栅式接头的装配式组合桥面结构，其特征在于：所述钢板-纤维混凝土组合式构件中配置有沿桥梁纵向延伸且贯穿所述钢桥面板的第一纵向增强钢筋以及连接在格栅加强构件之间的第二纵向增强钢筋，相邻两块所述钢板-纤维混凝土组合式构件的对接区域设有连接钢筋；所述第一纵向增强钢筋之间通过连接钢筋对接连接。
4.如权利要求1所述的带格栅式接头的装配式组合桥面结构，其特征在于：所述格栅式结构包括相互交叉连接的纵桥向钢杆件和横桥向钢杆件；所述横桥向钢杆件固设在所述纵桥向钢杆件上方或者所述横桥向钢杆件穿设在所述纵桥向钢杆件上且所述横桥向钢杆件与纵桥向钢杆件固定连接。
5.如权利要求1所述的带格栅式接头的装配式组合桥面结构，其特征在于：所述纤维混凝土层的上方覆设有磨耗层。
6.如权利要求1所述的带格栅式接头的装配式组合桥面结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，刘方成，张勇，陈海涛，岳洪滔，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43