超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板制造技术

本发明专利技术公开了一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，包括预制钢板，预制钢板弯折预制形成横桥向间隔布置的若干顺桥向凹槽，预制钢板的底面顺桥向间隔布置若干横桥向加劲肋，预制钢板的顶面设有剪力连接件，预制钢板的顺桥向两侧端部设有端封板，预制钢板吊装至桥面系钢横梁顶面，端封板与钢横梁顶板形成横桥向凹槽，在预制钢板的顶面设置钢筋网片后浇筑超高性能混凝土，超高性能混凝土填充预制钢板的顺桥向凹槽、以及横桥向凹槽后分别形成顺桥向凹槽肋和横桥向凹槽肋，并通过剪力连接件与预制钢板结合形成组合桥面板。本发明专利技术具有构件轻巧、跨越能力强、施工便捷、能充分发挥材料受力性能、抗疲劳性能好、经济性好的优点。经济性好的优点。经济性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板


[0001]本专利技术属于桥面板结构设计
，具体涉及一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，尤其涉及一种肋板式超高性能混凝土与预制弯折钢板组合结构的轻型桥面板结构。

技术介绍

[0002]随着交通量的不断增长和超载现象的日益加重，传统正交异性钢桥面结构由于其局部刚度及疲劳性能不足导致钢桥面铺装在使用3～5年后极易产生裂缝、脱层、车辙等病害，更为严重的是钢桥面自身产生疲劳裂缝，对结构安全性及耐久性造成危害。工程界基于两种思路来解决钢桥面问题：第一种思路是分别改进铺装层性能和钢梁疲劳性能，分而治之；第二种思路是采用钢与混凝土组合结构，同时解决两种病害，但对于钢与普通混凝土组合结构，还是存在混凝土层抗裂性能不佳的问题。
[0003]超高性能混凝土(Ultra
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High Performance Concrete，简称UHPC)是一种从材料组成、配合比设计、微观结构等各方面均不同于普通高性能混凝土的一种新型水泥基材料，其抗压强度往往大于120MPa，轴向抗拉强度达到7～12MPa，极限拉应变可以达到1500～4000μ，具有超高韧性、超高强度、和超长的耐久性，实现了工程材料性能的大跨越。普通钢筋砼
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钢组合桥面系自重较大，抗裂性能及耐久性不佳，采用超高性能混凝土(UHPC)+钢组合桥面的方案在有效防治钢桥面病害的同时具有结构自重轻、不易开裂、耐久性好、全寿命周期成本低等优点，越来越多地受到工程界重视。
[0004]现有钢
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超高性能混凝土组合桥面结构普遍采用的技术方案为，在采用闭口加劲肋(U肋)或开口加劲肋(I形肋或球扁钢)的传统正交异性钢桥面系上叠置一层配筋UHPC层，二者通过剪力连接件相连。这类组合桥面已在传统钢桥面加固及新建桥梁中有不少应用案例，UHPC结构层厚度在3.5～6cm之间，考虑到组合桥面板刚度的提升，将原钢桥面板厚度从14～16mm优化至12～14mm。然而，该结构形式中采用闭口加劲肋的正交异性钢桥面的焊接工作量较大，桥面系用钢量较高，因此其经济性不佳；采用开口肋的UHPC
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钢组合桥面板纵向抗弯刚度不足、跨越能力较弱，会增加横梁及横肋的用钢量。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，以解决现有技术中的不足。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0007]提供一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，包括预制钢板，所述预制钢板弯折预制形成横桥向间隔布置的若干顺桥向凹槽，所述预制钢板的底面顺桥向间隔布置若干横桥向加劲肋，所述预制钢板的顶面设有剪力连接件，所述预制钢板的顺桥向两侧端部设有端封板，所述预制钢板吊装至桥面系钢横梁顶面，所述端封板与钢横梁顶板形成横桥向凹槽，在所述预制钢板的顶面设置钢筋网片后浇筑超高性能混凝土，超高性能混凝土
填充所述预制钢板的顺桥向凹槽、以及所述横桥向凹槽后分别形成顺桥向凹槽肋和横桥向凹槽肋，并通过所述剪力连接件与所述预制钢板结合形成组合桥面板。
[0008]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述剪力连接件为焊钉连接件和/或钢筋连接件，所述焊钉连接件布置在所述预制钢板的顶面及凹槽肋的凹槽底面，所述钢筋连接件布置在凹槽肋的凹槽内侧壁。
[0009]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述钢筋连接件包括一组间隔布置的钢筋头，所述钢筋头的一侧与所述顺桥向凹槽的凹槽内侧壁焊接。
[0010]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述钢筋连接件还包括一根顺桥向通长钢筋，所述钢筋头的另一侧与所述顺桥向通长钢筋焊接。
[0011]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述超高性能混凝土为常温养护型超高性能混凝土或蒸汽养护型超高性能混凝土，所述超高性能混凝土的轴向抗拉强度在7～12Mpa,所述超高性能混凝土的极限拉应变大于2000μ，所述超高性能混凝土的28天总收缩应变在150～1000μ。
[0012]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述顺桥向凹槽肋内根据受力需要设置顺桥向预应力钢束。
[0013]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述顺桥向凹槽肋的间距与所述顺桥向凹槽肋的跨径之比在1/3～1/4。
[0014]如所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，所述顺桥向凹槽的纵向截面为矩形或梯形。
[0015]本专利技术技术方案的有益效果是：
[0016]与常规正交异性钢桥面板相比，本专利技术肋板式超高性能混凝土与钢结构组合轻型桥面板抗疲劳能力、桥面系抗弯刚度及铺装耐久性更好；
[0017]与UHPC结构层或传统闭口加劲肋的正交异性钢桥面组合桥面系相比，本专利技术采用的桥面系方案用钢量更低，且避免了大量U肋与顶板的纵向焊缝，施工便捷，因而经济性更好；
[0018]与在单向波折钢板或压型钢板并在凹槽中设置开孔板连接件的UHPC组合桥面板相比，本专利技术同时解决了组合桥面板与纵梁及横梁的连接构造、较好地参与桥面系及主梁、横梁的双向受力，使得结构的受力效率更高、整体性更好，且采用组合钢筋连接件与焊钉连接件配合布置，使得凹槽中剪力连接件施工更便捷，并预留凹槽根据受力需要张拉预应力钢束的空间；
[0019]本专利技术中预制弯折钢板下方有间隔布置的横肋，使得预制钢结构部分有较好的双向抗弯刚度，便于UHPC浇筑时的钢板变形控制，双向受力性能更优；
[0020]综上，本专利技术具有构件轻巧、运输吊装简单、施工便捷、能充分发挥材料受力性能、疲劳性能好、经济性好的优点，应用范围包括简支梁桥面系、连续梁桥面系、先简支后连续梁桥面系、或索支撑体系桥梁的加劲梁桥面系。
附图说明
[0021]为进一步说明本专利技术的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。
[0022]图1为本专利技术较佳实施例立体图；
[0023]图2为本专利技术较佳实施例平面图(图3、图5、图6中沿P
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P向截面图)；
[0024]图3为图2中沿A
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A向截面图(顺桥向凹槽肋内不设置顺桥向预应力钢束)；
[0025]图4为图2中沿A
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A向截面图(顺桥向凹槽肋内设置顺桥向预应力钢束)；
[0026]图5为图2中沿B
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B向截面图；
[0027]图6为图2中沿C
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C向截面图；
[0028]图7为图6中沿C1
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C1向截面图；
[0029]图中：0、钢横梁；1、预制钢板；2、顺桥向凹槽；3、横桥向加劲肋；4、端封板；5、横桥向凹槽；6、钢筋网片；7、超高性能混凝土带肋板；8、焊钉连接件；9、钢筋连接件；10、顺桥向预应力钢束。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，包括预制钢板，所述预制钢板弯折预制形成横桥向间隔布置的若干顺桥向凹槽，所述预制钢板的底面顺桥向间隔布置若干横桥向加劲肋，所述预制钢板的顶面设有剪力连接件，所述预制钢板的顺桥向两侧端部设有端封板，所述预制钢板吊装至桥面系钢横梁顶面，所述端封板与钢横梁顶板形成横桥向凹槽，在所述预制钢板的顶面设置钢筋网片后浇筑超高性能混凝土，超高性能混凝土填充所述预制钢板的顺桥向凹槽、以及所述横桥向凹槽后分别形成顺桥向凹槽肋和横桥向凹槽肋，并通过所述剪力连接件与所述预制钢板结合形成组合桥面板。2.如权利要求1所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，所述剪力连接件为焊钉连接件和/或钢筋连接件，所述焊钉连接件布置在所述预制钢板的顶面及凹槽肋的凹槽底面，所述钢筋连接件布置在凹槽肋的凹槽内侧壁。3.如权利要求2所述超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，所述钢筋连接件包括一组间隔布置的钢筋头，所述钢筋头的...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾民杰，王巍，鲍宇文，
申请(专利权)人：上海市政工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：