[發(fā)明專利]裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

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• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102383374A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵旭東;李嘉;黃政宇;辜杰凱;王文前
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)的建筑細(xì)部及其施工，尤其涉及一種鋼橋的組合式橋面結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鋼橋水泥混凝土橋面鋪裝層采用整體式現(xiàn)澆的施工方式，如圖1所示，施工完成后，在鋼橋面板層1上形成有現(xiàn)澆混凝土鋪裝層6，現(xiàn)澆混凝土鋪裝層6中預(yù)制有鋼筋2。現(xiàn)有常規(guī)橋面水泥混凝土鋪裝大多數(shù)采用現(xiàn)澆施工方式，由于混凝土易收縮開裂，現(xiàn)有的現(xiàn)澆施工技術(shù)無法保證施工質(zhì)量，而且大面積的現(xiàn)澆混凝土的養(yǎng)護(hù)難度非常大，混凝土強(qiáng)度會因養(yǎng)護(hù)不到位而受到很大的折減，這將大大減少橋面鋪裝層的壽命。而且現(xiàn)澆施工時(shí)間長，開放交通時(shí)間晚，會影響當(dāng)?shù)亟煌顩r和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

隨著材料科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，在橋梁建筑領(lǐng)域出現(xiàn)了超高性能纖維混凝土，雖然采用纖維混凝土施工后得到的橋面結(jié)構(gòu)具有明顯的優(yōu)勢，但由于現(xiàn)有的橋面鋪裝施工工藝囿于整體現(xiàn)澆施工法，通過整體現(xiàn)澆施工法在橋面板上澆筑纖維混凝土存在很多問題：例如現(xiàn)有的工程施工工期長、生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本難以控制；施工操作不方便，大面積的現(xiàn)澆混凝土板蒸汽養(yǎng)護(hù)難度大；鋼筋和纖維混凝土均易受到環(huán)境的不利影響，對環(huán)境敏感性大，尤其是海洋環(huán)境下空氣中氯離子的大量存在，對于鋼筋的抗銹蝕性能和現(xiàn)澆混凝土的耐久性是極大的威脅，澆筑后的纖維混凝土層其各項(xiàng)性能難以得到保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能提高混凝土板極限抗拉強(qiáng)度、有效防止鋪裝層裂縫產(chǎn)生、耐久性好、抗疲勞性能好的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)，還相應(yīng)提供一種施工效率高、施工成本小、施工進(jìn)度快的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的施工方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)，所述組合橋面結(jié)構(gòu)包括鋼橋面板層，所述鋼橋面板層上方覆設(shè)有裝配式纖維混凝土層，所述裝配式纖維混凝土層的本體為現(xiàn)澆纖維混凝土層，所述現(xiàn)澆纖維混凝土層中嵌合有多塊預(yù)制纖維混凝土板，所述預(yù)制纖維混凝土板周圍布設(shè)有咬合于現(xiàn)澆纖維混凝土層中的企口接頭，所述裝配式纖維混凝土層中配有鋼筋。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述企口接頭優(yōu)選為外寬內(nèi)窄的棱臺式結(jié)構(gòu)。所述預(yù)制纖維混凝土板與現(xiàn)澆纖維混凝土層通過外寬內(nèi)窄的企口嵌合方式連接，這樣可利用相互間的咬合力以消除纖維混凝土因人為將纖維“斷裂”所帶來的抗拉強(qiáng)度的削弱。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)制纖維混凝土板和現(xiàn)澆纖維混凝土層中均優(yōu)選配有鋼筋，所述預(yù)制纖維混凝土板中的鋼筋從所述企口接頭處伸出并與現(xiàn)澆纖維混凝土層中配置的鋼筋連接。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述裝配式纖維混凝土層中還優(yōu)選配有貫穿多個(gè)所述企口接頭的貫穿鋼筋。所述裝配式纖維混凝土層上方優(yōu)選覆設(shè)有磨耗層。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述鋼橋面板層和所述裝配式纖維混凝土層的結(jié)合面處優(yōu)選設(shè)置有抗剪構(gòu)件或采用抗剪式構(gòu)造。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述裝配式纖維混凝土層主要由活性粉末混凝土、超高性能纖維增強(qiáng)混凝土或注漿纖維混凝土澆筑而成。

上述的裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，裝配式纖維混凝土層具有建筑高度小、剛度大、各組合層間粘結(jié)性能好、耐久性好、抗疲勞性能好、車輛沖擊作用小等優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)由裝配式纖維混凝土層和鋼面板層共同受力，減小了鋼橋面板及其縱橫肋在車輛輪載下的應(yīng)力，大幅度減小了鋼橋面板與縱肋及隔板間焊縫疲勞開裂風(fēng)險(xiǎn)；而裝配式纖維混凝土層增大了橋面板的剛度，改善了瀝青混凝土橋面鋪裝層與橋面板的粘結(jié)性能，有利于提高橋面鋪裝層的抗裂性能和耐久性能。由于接縫處無纖維增強(qiáng)的混凝土抗拉強(qiáng)度很低，橋面板在溫度變化及車輛反復(fù)沖擊作用下，容易產(chǎn)生橫向或縱向裂縫，而上述本發(fā)明的企口接頭式連接方式可有效克服可能出現(xiàn)的縱橫向裂縫問題，提高纖維混凝土層的極限抗拉強(qiáng)度。

作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供兩種裝配式纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的施工方法。

施工方法一包括以下步驟：

（1）制作鋼橋面板層：焊接制作鋼橋面板層，并在鋼橋面板層頂面做防腐涂裝；

（2）制作預(yù)制纖維混凝土板：按設(shè)計(jì)尺寸制作多塊預(yù)制纖維混凝土板，該預(yù)制纖維混凝土板周圍加工有企口接頭（企口接頭優(yōu)選采用外寬內(nèi)窄的棱臺式結(jié)構(gòu)），該預(yù)制纖維混凝土板中配制的鋼筋從所述企口接頭處伸出；

（3）鋪設(shè)纖維混凝土板：將上述步驟（2）中制作的預(yù)制纖維混凝土板按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)在涂抹有粘結(jié)劑的上述步驟（1）制作的鋼橋面板層上方；