钢纤维混凝土-GFRP叠合板组合梁及其施工方法技术

本发明专利技术提供钢纤维混凝土

【技术实现步骤摘要】
钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁及其施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁领域一种新型组合梁，具体涉及一种钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁及其施工方法。

技术介绍

[0002]钢
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混组合梁桥是在混凝土桥和钢桥基础上发展而来的一种新的结构形式，主要由混凝土顶板、钢梁和剪力键三部分构成。混凝土顶板主要承受压应力，钢梁主要承受拉应力，剪力键负责传递混凝土板与钢梁之间的内力使两部分共同工作。钢混组合结构能够充分发挥混凝土受压特性和钢材的受拉特性，使其整体具有良好的跨越性能和经济效益。
[0003]桥面板是钢
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混组合梁中的重要构件，对组合梁整体性能起着至关重要的作用。普通混凝土板在疲劳和腐蚀作用下，逐渐出现裂缝。产生裂缝后，环境中的氯离子、硫酸根离子等侵蚀性物质会通过裂缝渗入混凝土，对混凝土板内的钢筋、栓钉等部件造成严重锈蚀，从而导致组合梁刚度和耐久性大幅降低，增加运营维护成本，甚至会威胁桥梁的正常使用。虽然采用ECC、UHPC等超高性能混凝土可以改善这类问题，但其造价高，对施工养护的条件苛刻，实际质量难以达到理想程度。在普通混凝土基础上掺入适量钢纤维或者其他类型的纤维，不仅可以有效改善混凝土的长期性能，提高抗疲劳性能和耐久性能，还可以将延缓裂缝开展，避免结构发生脆性破坏。因此，纤维混凝土在组合梁桥面板中具有广泛的应用前景。
[0004]目前，浇筑混凝土桥面板主要使用木模板、钢模板和支架，这种临时性模板和支架在混凝土凝结硬化后需要拆除。模板和支架的拆除会增加施工工作量，降低施工速度，提高施工成本，甚至会影响混凝土的质量。此外，钢
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混组合梁施工中常用的剪力键常通过焊接方式安装。栓钉的焊接工艺较为复杂，容易受外部环境影响出现缺陷，从而影响焊接质量，对组合梁整体性能产生不利影响。在后期运维过程中，栓钉难以拆卸，若想更换桥面板，只能整体拆除，无法循环利用，提高了成本。传统的施工方法已经难以适应现阶段桥梁建设的要求，亟需对现有施工方法进行改进。
[0005]鉴于目前传统钢
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混组合梁在施工、运营中存在的问题，本专利技术基于工程实际的需要提出一种新型组合梁及其施工方法。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术通过将GFRP板与纤维混凝土结合，防止纤维混凝土暴露在环境中，充分发挥GFRP轻质高强、耐腐蚀、抗风化的性能，减少环境的侵蚀，提升桥面板的耐久性能和疲劳性能，延长使用寿命，降低桥梁运营维护的成本。同时，以GFRP槽型板为混凝土永久性模板，实现混凝土的快速浇筑，组合梁的快速建造。
[0007]钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁包括钢箱梁、GFRP槽型板和纤维混凝土；GFRP槽型板由GFRP底板、 GFRP侧板和GFRP T型肋组成。纤维混凝土浇筑在GFRP槽型板中。
[0008]进一步地，钢箱梁的顶板上设置横向定位板、纵向定位板以及钢箱梁螺栓孔；所述
GFRP底板上依次设有入若干个GFRP T型肋、设有横向定位孔纵向定位孔和GFRP板螺栓孔；其中纵向限位板嵌合在纵向定位孔内，横向定位板嵌合在横向定位孔内；螺栓依次穿过钢箱梁螺栓孔和GFRP板螺栓孔并通过下螺母锁紧固定。
[0009]进一步地，所述螺栓与GFRP底板的接触面依次通过上螺母和上垫片锁紧；所述螺栓与钢箱梁顶部的接触面依次通过下垫片和下螺母锁紧。
[0010]GFRP槽型板上的T型纵肋可以有效减小钢纤维混凝土与GFRP的横向滑移，同时防止混凝土与GFRP板竖向分离。
[0011]过定位孔与定位板精确定位GFRP槽型板，实现快速安装。横向定位板与纵向定位板有利于避免浇筑和运营过程中GFRP槽型板与混凝土产生滑移，确保GFRP板与混凝土粘结性能良好。
[0012]采用双螺母螺栓连接钢梁、GFRP槽型板与钢纤维混凝土板。螺栓连接可以更好地适应现场的施工环境，避免焊接缺陷带来的不利影响，大幅减少检测工作量。上螺母主要负责固定螺栓高度，便于混凝土一次性浇筑成型。下螺母主要负责与螺栓共同起紧固作用，确保结构整体受力性能良好。
[0013]进一步地，在GFRP槽型板内填充纤维混凝土，养护直至完全凝结硬化。在混凝土中加入钢纤维后可以限制混凝土中微裂缝的发展，提高混凝土基体的密实度，抑制腐蚀因子在混凝土中的渗透，提高混凝土的抗碳化能力。混凝土中掺入钢纤维，改善了混凝土机体的微观孔结构，使混凝土内部结构更加密实，提高了混凝土的抗碳化性能。
[0014]钢
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纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁及其施工方法，包括以下步骤：步骤1：工厂预制钢箱梁，焊接横向定位板与纵向定位板，通过激光切割精确切割出钢箱梁螺栓孔； 步骤2：GFRP槽型板包括GFRP底板、GFRP侧板和GFRP T型肋；并采用拉挤一次成型工艺加工成GFRP槽型板，并预留横向定位孔、纵向定位孔和GFRP板螺栓孔；横向定位孔、纵向定位孔大小分别与横向定位板、纵向定位板的位置、截面大小相同；GFRP板螺栓孔与钢箱梁螺栓孔位置、直径相同；步骤3： 将上螺母固定在螺栓的设计高度，保证钢梁以上的螺栓高度符合设计要求；上螺母下方安装上垫片并穿入预留的螺栓孔中，然后固定下螺母与下垫片，完成螺栓的连接与固定，将GFRP槽型板与钢箱梁连接为整体。
[0015]步骤4： 在GFRP槽型板填充钢纤维混凝土，构成钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁。
[0016]本专利技术的有益效果是：（1）相比普通混凝土板，纤维混凝土板具有更高的强度，更强的耐久性，可以减少混凝土的收缩徐变，防止混凝土内部裂缝延伸，同时它具有较强的抗震能力、抗冲击能力以及抗疲劳性能，可以很好地适应桥梁运营过程中的各种环境。
[0017]（2）GFRP槽型板不仅可以保护内部的纤维混凝土不受侵蚀，还可以当做永久性模板使用。利用底板的定位孔快速定位，简化施工流程，提高浇筑速度。同时，它可以有效地减轻结构自重，节约材料，降低组合梁造价。
[0018]（3）结构主要部件都可预制、拼装，可以有效提高施工质量。主要部件之间采用螺栓连接，整体安装拆卸简单，后期运营维护方便。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的组合梁结构图；图2为本专利技术的组合梁侧视图；图3为钢箱梁1构造图；图4为GFRP槽型板的构造图；图5为双螺母螺栓结构图；附图标记说明：1
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钢箱梁；2
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横向定位板；3
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纵向定位板；4
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螺栓；5
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上螺母；6
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上垫片；7
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下螺母；8
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下垫片；9
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GFRP槽型板；10
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GFRP底板；11
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GFRP侧板；12
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GFRP T型肋；13
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纤维混凝土板，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁，其特征在于：包括钢箱梁（1）、GFRP槽型板（9）和纤维混凝土（13）；GFRP槽型板（9）由GFRP底板（10）、 GFRP侧板（11）和GFRP T型肋（12）组成；纤维混凝土（13）浇筑在GFRP槽型板（9）中。2.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁，其特征在于：钢箱梁（1）的顶板上设置横向定位板（2）、纵向定位板（3）以及钢箱梁螺栓孔（14）；所述GFRP底板（10）上依次设有入若干个GFRP T型肋（12）、设有横向定位孔（16）、纵向定位孔（17）和GFRP板螺栓孔（15）；其中纵向限位板（3）嵌合在纵向定位孔（17）内，横向定位板（2）嵌合在横向定位孔（16）内；螺栓（4）依次穿过钢箱梁螺栓孔（14）和GFRP板螺栓孔（15）并通过下螺母（7）锁紧固定。3.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土
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GFRP叠合板组合梁，其特征在于：所述螺栓（4）与GFRP底板（10）的接触面依次通过上螺母（5）和上垫片（6）锁紧；所述螺栓（4）与钢箱梁（1）顶部的接触面依次通过下垫片（8）和下螺母（7）锁紧。4.根据权利要求1所述的钢纤维混凝土
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G...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫景鹏，李博成，石磊，闫冀明，李树臣，刘明爽，郑金涛，赵鹏飞，张梦婷，梅涵，梁梁，赵强，杨俊凯，
申请(专利权)人：海洋石油工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：