采用倒U型抗剪连接件的钢-混凝土组合桥面板及施工方法技术

本发明专利技术属于桥梁结构技术领域，尤其涉及一种采用倒U型抗剪连接件的钢

【技术实现步骤摘要】
采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板及施工方法


[0001]本专利技术属于桥梁结构
，尤其涉及一种采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板及施工方法。

技术介绍

[0002]桥面板，作为桥梁结构的重要组成部分，直接承受上部车辆轮压和冲击，其工作状态会直接影响到桥梁的使用性能，正确地选用桥面板结构，在桥梁设计中意义重大。
[0003]钢
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混凝土组合桥面板，是由钢底板和上层混凝土，通过栓钉或开孔钢板连接件（PBL）等各种形式的剪力连接件，组合成整体而共同受力的新型桥面板。在荷载作用下，其能够充分发挥钢材抗拉性能强，与混凝土抗压性能强的组合优势。
[0004]当前，钢
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混凝土组合桥面板构造中，通常采用密布抗剪栓钉等弹性连接件，或者开孔钢板（PBL）等刚性连接件，与栓钉进行组合，甚至在开孔钢板连接件（PBL）的孔洞内穿入纵向钢筋与其他区域内密布的栓钉进行连接，以实现钢
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混凝土组合桥面板整体的抗剪承载力的提升。
[0005]这种组合抗剪连接件中，开孔钢板自身抗滑移刚度较大，抗剪强度大，且能增强桥面底钢板的连接及桥面横向刚度，是新型的钢
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混凝土组合桥面板，对传统钢筋
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混凝土组合板的创新和发展，更适合作为承受荷载大、受荷复杂以及承受疲劳荷载作用的桥梁桥面板使用。
[0006]然而，桥面采用密布抗剪栓钉的方式，则施工作业面和工作量会显著增大，栓钉焊接质量受技术人员焊接技能和焊接设备等多种因素影响。而采用开孔钢板连接件（PBL）与栓钉进行组合的抗剪连接件，仍然需要匹配较多数量的栓钉才能满足抗剪设计要求。
[0007]而采用开孔钢板连接件（PBL）+栓钉+纵向钢筋的新型抗剪组合连接件，则首先需要在开孔钢板孔洞穿过纵向钢筋，开孔截面内的钢筋抗剪截面甚小，其与孔内混凝土截面形成钢筋+混凝土的销栓组合相较于钢板开孔全混凝土截面销栓的抗剪性能提升很小。
[0008]其次，刚性的开孔钢板连接件（PBL），自身刚度大且与桥面混凝土的接触面积小，承受荷载后极易在钢与混凝土的交接界面出现裂缝。最后，采用开孔钢板连接件（PBL）+栓钉+纵向钢筋的新型组合抗剪连接件，仍然需要与栓钉共同抗剪才能满足抗剪设计要求，桥面结构构造繁琐，施工作业面大，并且增大了用钢量和桥面自重，经济性低，限制了其在更大跨径桥梁桥面板中的应用，也不符合桥梁的桥面系持续耐久、轻型化、便捷施工的发展方向。
[0009]因此，有必要设计一种结构受力合理、自重较轻、耐久性能优良、施工便捷、经济实用性强的钢
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混凝土组合桥面板结构构造形式及其施工方法，要能有效解决当前钢
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混凝土组合桥面板构造与施工复杂、作业面大、多病害、耐久性低等问题。
[0010]专利公告号为CN214328517U、公告日为2021.10.01的中国技术专利，公开了一种钢锭铣销型钢纤维混凝土组合桥面板U型连接结构，桥面板表面设置有倒置的U型加强筋，加强筋两侧开设有若干通孔，将原本的铆钉替换为带有通孔的倒置的U型加强筋，增加
了钢板、混凝土、加强筋三者之间的接触面积，设置的通孔可以允许混凝土的流入，使得加强筋可以全部埋入混凝土中。
[0011]但是，该技术专利中的U型加强筋+强筋结构，就是上述的钢筋+混凝土的销栓组合，其相较于钢板开孔全混凝土截面销栓的抗剪性能提升很小，反而显著增大了桥重，增加了施工繁复程度。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供一种采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其能通过在底钢板上浇筑形成桥面混凝土层，并在底钢板上设置倒U型开孔钢板单元、在倒U型开孔钢板单元上设置钢筋网的方式，使得该钢
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混凝土组合桥面板的抗剪承载力得到进一步的提升。
[0013]此外，本专利技术还提供一种该组合桥面板的施工方法，其能通过先固定底钢板、再焊接倒U型开孔钢板单元、接着焊接钢筋网，最后浇筑形成桥面混凝土层的方式，相对简单、高效地完成该组合桥面板的整个施工过程。
[0014]本专利技术解决上述问题采用的技术方案是：采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，结构包括底钢板和桥面混凝土层，所述底钢板上表面上设有倒U型开孔钢板单元，所述倒U型开孔钢板单元上端设有钢筋网。
[0015]进一步优选的技术方案在于：所述倒U型开孔钢板单元的长度方向，为桥面板的横桥向，所述倒U型开孔钢板单元的两个长边，全部设置在所述底钢板上表面上。
[0016]进一步优选的技术方案在于：所述倒U型开孔钢板单元包括两个长边向下弯曲的倒U型钢板，设置在所述倒U型钢板长边向中轴线上，并用于形成混凝土抗剪栓钉的顶部开孔，以及分别设置在所述顶部开孔两侧位置处，并用于形成混凝土抗剪栓钉的两排侧边开孔。
[0017]进一步优选的技术方案在于：所述顶部开孔和侧边开孔的形状均为椭圆形，椭圆形的长轴向为所述倒U型钢板的长边方向。
[0018]进一步优选的技术方案在于：所述侧边开孔的短轴长度，大于所述倒U型开孔钢板单元高度的1/2；所述顶部开孔的短轴长度，大于所述倒U型开孔钢板单元宽度的1/2。
[0019]进一步优选的技术方案在于：所述倒U型钢板上还设有用于安装所述钢筋网的连接架体单元。
[0020]进一步优选的技术方案在于：所述连接架体单元包括竖向矩形板，设置在所述竖向矩形板底边上，并用于卡入所述倒U型钢板的弧形槽，以及设置在所述竖向矩形板上表面上，并用于安装所述钢筋网下方钢筋的半剖管。
[0021]进一步优选的技术方案在于：所述连接架体单元还包括设置在所述弧形槽和竖向矩形板竖向侧面之间的通孔，以及设置在两个所述通孔上，且穿过两个所述侧边开孔的插接柱。
[0022]进一步优选的技术方案在于：所述连接架体单元还包括分别设置在所述插接柱两端位置处，并用于夹紧所述竖向矩形板竖向侧面的两个紧固螺母。
[0023]采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板的施工方法，依次包括以下步骤：S1、在桥梁钢主梁上固定所述底钢板；S2、将所述倒U型开孔钢板单元的两个长边都焊接在所述底钢板上表面上；
S3、在所述倒U型开孔钢板单元上端焊接所述钢筋网；S4、在所述底钢板上浇筑桥面混凝土，并在所述倒U型开孔钢板单元内外均浇捣密实，然后覆盖、养护，直至达到设计强度，最终形成完整的桥面板。
[0024]本专利技术具有以下优点。
[0025]第一，桥面混凝土层在倒U型开孔钢板单元上，形成了截面大、数量多的混凝土抗剪栓钉，显著增强了桥面板的抗剪能力。
[0026]第二，倒U型开孔钢板单元加上钢筋网的这个整体，组成桥面混凝土层的内部钢筋“骨架”，进一步提高桥面板的结构整体性。
[0027]第三，倒U型开孔钢板单元与钢筋网之间，还有一个连接架体单元，保证钢筋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：结构包括底钢板（a）和桥面混凝土层（b），所述底钢板（a）上表面上设有倒U型开孔钢板单元（1），所述倒U型开孔钢板单元（1）上端设有钢筋网（2）。2.根据权利要求1所述的采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：所述倒U型开孔钢板单元（1）的长度方向，为桥面板的横桥向，所述倒U型开孔钢板单元（1）的两个长边，全部设置在所述底钢板（a）上表面上。3.根据权利要求1所述的采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：所述倒U型开孔钢板单元（1）包括两个长边向下弯曲的倒U型钢板（101），设置在所述倒U型钢板（101）长边向中轴线上，并用于形成混凝土抗剪栓钉的顶部开孔（102），以及分别设置在所述顶部开孔（102）两侧位置处，并用于形成混凝土抗剪栓钉的两排侧边开孔（103）。4.根据权利要求3所述的采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：所述顶部开孔（102）和侧边开孔（103）的形状均为椭圆形，椭圆形的长轴向为所述倒U型钢板（101）的长边方向。5.根据权利要求4所述的采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：所述侧边开孔（103）的短轴长度，大于所述倒U型开孔钢板单元（1）高度的1/2；所述顶部开孔（102）的短轴长度，大于所述倒U型开孔钢板单元（1）宽度的1/2。6.根据权利要求3所述的采用倒U型抗剪连接件的钢
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混凝土组合桥面板，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆雄，陈康明，杨益伦，陈智威，孙作轩，
申请(专利权)人：福建省高速公路科技创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：