[發(fā)明專利]橋面板橫向不等強鋼-混凝土組合橋面系及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510083570.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104631318A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶建國;樊健生;劉誠;潘文豪
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00;E01D101/24;E01D101/30
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于大跨斜拉橋或懸索橋的組合橋面系，屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，大跨斜拉橋或懸索橋的橋面系多采用正交異性鋼橋面配合環(huán)氧瀝青鋪裝的形式。工程實踐表明，由于加勁肋構(gòu)造復(fù)雜，橋面剛度較低、鋼-瀝青界面粘結(jié)性能差等原因，正交異性鋼橋面在車輛荷載作用下存在兩大病害，即鋼結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂和瀝青鋪裝層病害。在橋面鋼結(jié)構(gòu)頂板上澆筑混凝土，并用抗剪連接件或抗剪連接措施將鋼結(jié)構(gòu)和混凝土連成整體，形成鋼-混凝土組合橋面系，可有效降低車輛荷載下鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，提高橋面剛度，增強瀝青和橋面的粘結(jié)性能，從而改善鋼結(jié)構(gòu)疲勞開裂和瀝青鋪裝層病害問題。

超高性能混凝土由活性粉末混凝土和鋼纖維組成，是一種具有超高強度、超高韌性和高耐久性的水泥基復(fù)合材料。橋梁承受橫向風(fēng)荷載時，橋面外側(cè)可能存在較大的拉應(yīng)力。在橋面外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別鋪設(shè)超高性能混凝土和普通混凝土，既可有效提高橋面在橫向風(fēng)荷載作用下的抗裂性能，又可降低橋面造價，充分利用組合效應(yīng)帶來的綜合優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種承載力高、剛度大、抗裂性能好的橋面板橫向不等強組合結(jié)構(gòu)橋面系，綜合利用鋼、普通混凝土和超高性能混凝土的優(yōu)勢，從而獲得更理想的受力性能、施工性能和綜合經(jīng)濟指標。

本發(fā)明的一種橋面板橫向不等強鋼-混凝土組合橋面系，其特征在于，該組合橋面系包括橋面外側(cè)的超高性能混凝土、橋面內(nèi)側(cè)的普通混凝土和橋面鋼結(jié)構(gòu)，沿橋面寬度方向在兩外側(cè)1/8～1/4橋?qū)挿秶鷥?nèi)鋪設(shè)超高性能混凝土，在剩余寬度范圍內(nèi)鋪設(shè)普通混凝土。

所述橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂面設(shè)有抗剪連接措施將橋面混凝土與橋梁鋼結(jié)構(gòu)連成整體。

所述橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂面抗剪連接處理措施為在橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂面焊接栓釘或橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂面帶有凸起花紋。

在橋面外側(cè)超高性能混凝土和橋面內(nèi)側(cè)普通混凝土內(nèi)布設(shè)鋼筋。

所述的超高性能混凝土內(nèi)布設(shè)鋼纖維。

本發(fā)明的橋面板橫向不等強鋼-混凝土組合橋面系的施工方法，其特征在于，該施工方法步驟如下：

(1)安裝橋面鋼結(jié)構(gòu)；

(2)在橋面外側(cè)澆筑超高性能混凝土；

(3)在橋面內(nèi)側(cè)澆筑普通混凝土。

所述步驟(1)后在橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂板上焊接栓釘或橋面鋼結(jié)構(gòu)的頂板采用帶凸起花紋的鋼板。

在橋面外側(cè)超高性能混凝土和橋面內(nèi)側(cè)普通混凝土內(nèi)布設(shè)鋼筋。

所述的超高性能混凝土內(nèi)配置鋼纖維。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下突出優(yōu)勢：①橋面鋼結(jié)構(gòu)頂板上鋪設(shè)的混凝土與鋼結(jié)構(gòu)形成整體，有效提高橋面的強度和剛度，從而減少鋼結(jié)構(gòu)頂板的加勁肋構(gòu)造，降低橋面的用鋼量；②在橋面外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別鋪設(shè)超高性能混凝土和普通混凝土，既可以有效提高橋面在橫向風(fēng)荷載作用下的抗裂性能(大跨柔性橋梁結(jié)構(gòu)體系混凝土板的抗裂設(shè)計往往由橫向風(fēng)荷載工況控制)，又可以降低橋面造價，充分利用組合效應(yīng)帶來的優(yōu)勢；③由于混凝土和瀝青鋪裝的界面粘結(jié)性能較好，在橋面混凝土上鋪設(shè)的瀝青鋪裝層不易發(fā)生病害；④混凝土作為承受車輛荷載作用的橋面板使用時，可顯著降低橋面鋪裝層厚度及其費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體示意圖。

圖2為采用抗剪連接件連接橋面鋼結(jié)構(gòu)和超高性能混凝土或普通混凝土的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為采用抗剪連接措施(帶有凸起花紋)連接橋面鋼結(jié)構(gòu)和超高性能混凝土或普通混凝土的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－超高性能混凝土；2－普通混凝土；3－橋面鋼結(jié)構(gòu)；4－鋼筋；5－栓釘抗剪連接件；6－抗剪連接措施(帶有凸起花紋)；7－吊桿。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。