[發(fā)明專利]帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210197621.4
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102704394A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵旭東;陳斌;張喜剛;曹君輝
• 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;E01D101/30
• 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，特別涉及一種組合式橋面結(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7，現(xiàn)澆混凝土鋪裝層7中預(yù)制有增強(qiáng)鋼筋16。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，由于橋面板混凝土易收縮開裂，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(huì)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使用壽命。另外，由于現(xiàn)澆施工時(shí)間長，開放交通時(shí)間晚，這會(huì)進(jìn)一步影響當(dāng)?shù)氐慕煌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：例如工程施工工期長、生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)成本難以控制；現(xiàn)場施工操作不方便，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。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中也開始出現(xiàn)裝配式的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有的裝配式組合橋面結(jié)構(gòu)存在接縫處局部應(yīng)力過大、鋪裝層易產(chǎn)生裂縫、橋面結(jié)構(gòu)的耐久性及抗疲勞性能難以滿足使用要求等缺陷。

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，為采用裝配式施工方法提供一種能提高組合橋面結(jié)構(gòu)局部的抗拉強(qiáng)度和剛度、降低裝配式結(jié)構(gòu)接縫應(yīng)力、有效防止鋪裝層裂縫產(chǎn)生、耐久性好、抗疲勞性能好的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種施工效率高、施工成本小、施工進(jìn)度快的帶強(qiáng)化接頭的鋼-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)方案為一種帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)，所述組合橋面結(jié)構(gòu)主要由多塊鋼板-纖維混凝土組合式構(gòu)件裝配而成，所述鋼板-纖維混凝土組合式構(gòu)件包括位于下部的鋼橋面板和澆筑于鋼橋面板上的預(yù)制纖維混凝土件；相鄰兩塊所述鋼板-纖維混凝土組合式構(gòu)件的對接區(qū)域設(shè)有強(qiáng)化接頭式構(gòu)造；所述強(qiáng)化接頭式構(gòu)造包括現(xiàn)澆纖維混凝土件和固接于鋼橋面板上的鋼板加強(qiáng)構(gòu)件，所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件由位于所述對接區(qū)域兩側(cè)的預(yù)制纖維混凝土件和位于所述對接區(qū)域中的現(xiàn)澆纖維混凝土件完全包覆，所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件與所述預(yù)制纖維混凝土件之間和/或所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件與所述現(xiàn)澆纖維混凝土件之間通過企口咬合方式連接成整體的纖維混凝土層，相鄰的所述鋼橋面板通過在鋼板接縫處焊接形成整體的鋼橋面板層。

上述的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件可以優(yōu)選為設(shè)置于對接區(qū)域中心且跨相鄰兩鋼橋面板的單片整體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件，所述現(xiàn)澆纖維混凝土件位于所述單片整體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件上方。所述單片整體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件沿橋梁縱向的兩側(cè)通過企口咬合方式分別與相鄰兩個(gè)鋼板-纖維混凝土組合式構(gòu)件中的預(yù)制纖維混凝土件連接。

上述的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件還可以是由分別固接在相鄰兩鋼橋面板上的雙片分體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件組成；所述現(xiàn)澆纖維混凝土件位于雙片分體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件中間，且截面呈“T”字形狀；每片分體式鋼板加強(qiáng)構(gòu)件沿橋梁縱向的一側(cè)通過企口咬合方式與鋼板-纖維混凝土組合式構(gòu)件中的預(yù)制纖維混凝土件連接，另一側(cè)通過企口咬合方式與所述現(xiàn)澆纖維混凝土件連接。

上述的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，所述預(yù)制纖維混凝土件與所述現(xiàn)澆纖維混凝土件的纖維混凝土接縫優(yōu)選設(shè)置在所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件的上方。

上述的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述預(yù)制纖維混凝土件中配置有沿橋梁縱向延伸的縱向增強(qiáng)鋼筋，所述現(xiàn)澆纖維混凝土件中配置有縱向增強(qiáng)鋼筋或連接鋼筋。所述預(yù)制纖維混凝土件中的縱向增強(qiáng)鋼筋與所述現(xiàn)澆纖維混凝土件中的縱向增強(qiáng)鋼筋或連接鋼筋直接進(jìn)行對接。

上述的帶強(qiáng)化接頭的鋼-纖維混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的，所述鋼板加強(qiáng)構(gòu)件上方固接有沿橋梁縱向貫穿所述現(xiàn)澆纖維混凝土件、并延伸到兩側(cè)預(yù)制纖維混凝土件中的局部加強(qiáng)鋼筋。通過局部加強(qiáng)鋼筋的局部加密，進(jìn)一步提高了薄弱結(jié)合面處的抗拉強(qiáng)度。