一种直腹板闭口纵肋钢-UHPC组合桥面及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种直腹板闭口纵肋钢

【技术实现步骤摘要】
一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面及其制造方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程领域，特别是涉及一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面及其制造方法。

技术介绍

[0002]正交异性桥面具有建筑高度小、施工便捷以及绿色环保等突出优点，在各种类型的桥梁工程中广泛应用。经过半个多世纪的工程实践，形成了采用倒梯形闭口纵肋的正交异性桥面通用构造型式，因倒梯形纵肋构造局部刚度高，可以减少材料的消耗。然而，在实际运营车流的局部轮载作用下，该种钢桥面板的纵肋
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面板接头和纵肋
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横隔板接头均出现了大量的疲劳裂纹，严重威胁了桥梁运营安全。
[0003]为解决这些问题，邵旭东等提出了一种新型组合桥面(正交异性钢板
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薄层RPC组合桥面基本性能研究.中国公路学报,2012)，增大桥面整体刚度。该方法着眼于将轮载分散给更多的组件共同受力，从而减轻轮载作用下的局部力学效应，达到改善构造细节疲劳性能的目的。然而，工程实践表明，该组合桥面能有效改善纵肋
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面板接头的疲劳性能，而对远离面板区域的纵肋
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横隔板接头改善并不明显。
[0004]为进一步改善纵肋
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横隔板接头处的疲劳性能，张士红等提出了一种新型带开口肋的组合桥面(轻型组合桥面板球扁钢纵肋
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横隔板连接细节局部应力分析.土木工程学报,2016)。有限元计算和模型试验研究表明该方法能有效改善纵肋
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面板接头以及纵肋
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横隔板接头的疲劳性能。然而，开口肋的纵肋腹板与面板需要采用双面焊构造，增加了制造工序，不利于降低工程造价。
[0005]此外，彭勃等研究表明(闭口肋轻型组合桥面板疲劳性能研究.土木工程学报,2017)，单纯增大纵肋或横隔板厚度能减小某个构造细节在轮载作用下的应力响应，但同时会增大部分其它构造细节的应力响应，且增大了整个桥面结构的自重，经济性欠佳。另外，顾萍等研究表明在闭口纵肋内部增设小隔板或肋条(U肋带内隔板钢桥面疲劳性能研究.同济大学学报：自然科学版,2014)，虽然能减小纵肋
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横隔板接头的应力响应，但该措施会带来新的疲劳敏感细节，且增加了制造工序，增大了工程成本，也不利于实现工业自动化的大规模快速化生产。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面及其制造方法。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，包括钢面板、钢面板顶面铺设有UHPC层，UHPC层顶面铺设有沥青磨耗层，钢面板底面沿桥梁跨度方向焊接有若干横隔板，钢面板底面沿桥梁横向焊接有若干直腹板闭口纵肋；横隔板上形成有供直腹板闭口纵肋穿过的槽口，横隔板与直腹板闭口纵肋固定连接，且槽口下部形成有弧形切口。
[0009]进一步的改进，所述直腹板闭口纵肋包括两侧的竖向设置的腹板和底部水平设置的底板，底板两侧分别通过连接圆弧连接腹板，且腹板和底板均与连接圆弧相切设置。
[0010]进一步的改进，所述弧形切口的底部中部为平直部，两侧为竖直部；平直部与竖直部通过第一弧形部连通，竖直部顶部形成有第二弧形部。
[0011]进一步的改进，所述直腹板闭口纵肋厚8mm，高280mm，上开口宽300mm，相邻直腹板闭口纵肋的横桥向中心间距为600mm；横隔板厚12mm，相邻横隔板的纵桥向间距为3.0m。
[0012]进一步的改进，所述连接圆弧的半径R1＝40mm，第一弧形部外侧的半径为48mm，第二弧形部外侧的半径为25mm。
[0013]进一步的改进，所述钢面板的厚度为12mm、UHPC层的厚度为45mm，钢面板和UHPC层直接采用高35mm、直径13mm的剪力钉相连；所述UHPC层内布设有直径10mm的HRB400级带肋钢筋，HRB400级带肋钢筋包括横桥向钢筋和纵桥向钢筋。
[0014]一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面的制造方法，包括如下步骤：
[0015]S1.基于组合桥面各个组件的钢面板厚度，直腹板闭口纵肋以及横隔板进行下料；
[0016]S2.直腹板闭口纵肋热轧成型，同时对横隔板切割供直腹板闭口纵肋连续通过的槽口；槽口预留2mm的拼装间隙；
[0017]S3.直腹板闭口纵肋与钢面板焊接：在焊接操作前，将直腹板闭口纵肋与钢面板进行翻转，即直腹板闭口纵肋在上、钢面板在下，然后进行焊接形成纵肋
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面板结构，直腹板闭口纵肋与钢面板的焊接接头为单侧坡口焊，控制纵肋腹板的焊接熔透率在80％以上，以提高疲劳性能，控制直腹板闭口纵肋顶部与钢面板的顶紧误差在0.5mm以内；当钢面板与直腹板闭口纵肋焊接完成后，二者的焊缝贴角尺寸均为8mm；弧形切口的自由边打磨光滑，光洁度控制在0.025mm以内；
[0018]S4.横隔板与钢面板、直腹板闭口纵肋的焊接：焊接时，横隔板处于钢面板上方，在横隔板与钢面板、直腹板闭口纵肋的交汇处，先将横隔板局部切割成10mm
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10mm的倒角，以使得纵肋
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面板结构的焊缝连续通过横隔板；然后，将钢面板、直腹板闭口纵肋与横隔板的焊接连续焊过倒角，并将角隅处焊接密实；当面板、直腹板闭口纵肋与横隔板焊接完成后，双侧角焊缝的贴角尺寸均为8mm；
[0019]S5.钢面板上焊接剪力钉：对每个剪力钉所在的钢面板位置进行局部打磨，使得焊接处钢面板表面平整光滑；熔焊技术对剪力钉和钢面板进行焊接，以保证剪力钉与钢面板连接牢固，相邻剪力钉的纵、横桥向间距均为150mm；
[0020]S6.安置钢筋网：在钢面板上安置钢筋垫块，依次铺设纵桥向钢筋和横桥向钢筋，并绑扎形成钢筋骨架，相邻钢筋间距为30mm；横桥向钢筋的顶部与剪力钉顶部标高一致；
[0021]S7.浇筑UHPC层并进行养护：采用专用摊铺机对混凝土进行摊铺，根据混凝土流动性能控制摊铺速度，使得模板内的混凝土摊铺平整；采用平板振动器对混凝土进行振捣，控制振捣频率，使得混凝土振捣密实；UHPC层摊铺完成后，用养生薄膜进行覆盖，进行保湿养护；待UHPC层终凝后，进行高温蒸汽养护；
[0022]S8.铺筑沥青磨耗层：首先采用抛丸工艺处理UHPC层的顶面，然后再喷洒改性乳化沥青粘层油，接着铺设35mm厚的沥青磨耗层，并进行养护，完成直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面的制造，直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面如上所示。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]1.先比现有现有技术方案的闭口纵肋均是采用倒梯形的倾斜型腹板，不易精确定位，制造质量难以控制，本专利技术的闭口纵肋的腹板为竖直的，有利于精确加工成型，提高生产质量和效率，同时，直腹板与底板共同构成的四边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，包括钢面板，钢面板的顶面铺设有UHPC层，UHPC层顶面铺设有沥青磨耗层，钢面板底面沿桥梁跨度方向焊接有若干横隔板，钢面板底部沿桥梁横向焊接有若干直腹板闭口纵肋；横隔板上形成有供直腹板闭口纵肋穿过的槽口，横隔板与直腹板闭口纵肋焊接，且槽口下部设有弧形切口。2.如权利要求所述的直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，所述直腹板闭口纵肋包括两侧的竖向设置的腹板和底部水平设置的底板，底板两侧分别通过连接圆弧连接腹板，且腹板和底板均与连接圆弧相切设置。3.如权利要求所述的直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，所述弧形切口的底部中部为平直部，两侧为竖直部；平直部与竖直部通过第一弧形部连通，竖直部顶部形成有第二弧形部。4.如权利要求3所述的直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，所述直腹板闭口纵肋厚8mm，高280mm，上开口宽300mm，相邻直腹板闭口纵肋的横桥向中心间距为600mm；横隔板厚12mm，相邻横隔板的纵桥向间距为3.0m。5.如权利要求4所述的直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，所述连接圆弧的半径R1＝40mm，第一弧形部外侧的半径为48mm，第二弧形部外侧的半径为25mm。6.如权利要求1所述的直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面，其特征在于，所述钢面板的厚度为12mm、UHPC层的厚度为45mm，钢面板和UHPC层直接采用高35mm、直径13mm的剪力钉相连；所述UHPC层内布设有直径10mm的HRB400级带肋钢筋，HRB400级带肋钢筋包括横桥向钢筋和纵桥向钢筋7.一种直腹板闭口纵肋钢
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UHPC组合桥面的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.基于组合桥面各个组件的钢面板厚度，直腹板闭口纵肋以及横隔板进行下料；S2.直腹板闭口纵肋热轧成型，同时对横隔板切割供直腹板闭口纵肋连续通过的槽口；槽口预留2mm的拼装间隙；S3.直腹板...

【专利技术属性】
技术研发人员：向泽，
申请(专利权)人：邵阳学院，
类型：发明
国别省市：