[發(fā)明專(zhuān)利]剛性連接件鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及鋪裝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710152020.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106869026A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉世明;陳平祥;朱潔;汪潤(rùn)新;李尚宇;李東峰;蔣軍峰;侯青峰;陳震;李曉克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E01D19/12
• 分類(lèi)號(hào): E01D19/12
• 代理公司: 鄭州立格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41126
• 代理人: 李紅衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁建造工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種剛性連接件鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及鋪裝方法。

背景技術(shù)

目前，在大跨度橋梁中，正交各向異性鋼橋面以其構(gòu)件質(zhì)量輕、運(yùn)輸與架設(shè)方便、施工周期短等特點(diǎn)逐漸被廣泛應(yīng)用，故現(xiàn)有的大多數(shù)鋼橋橋面板多采用正交異性鋼橋面板，即在鋼橋面頂板內(nèi)側(cè)焊接縱向腹板，這些縱肋與橫隔板正交，從而與鋼橋面板一起組成了正交結(jié)構(gòu)異性板。

橋面鋪裝層一般采用薄層鋼筋混凝土、瀝青混凝土鋪設(shè)在正交異性鋼橋面板上，為固定鋼筋混凝土橋面板，通常布置焊釘、開(kāi)孔鋼板等連接件。在整個(gè)橋面結(jié)構(gòu)中正交異性鋼板相當(dāng)于柔性支承，在車(chē)輛荷載作用下，混凝土鋪裝層局部位置處的拉應(yīng)力達(dá)3MPa～7MPa，普通鋼筋混凝土難以滿足要求。

相對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，焊釘剛度比較大，而設(shè)計(jì)過(guò)程中通常不考慮混凝土橋面板與鋼梁的相互作用，兩者間的連接件僅僅起到固定作用，布置得比較稀疏。但是，焊釘本身剛度比較大，造成焊釘受到的剪力較大，如何降低局部位置焊釘?shù)募袅χ党蔀樵O(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。

開(kāi)槽鋼板連接件存在穿入鋼筋困難，施工復(fù)雜等問(wèn)題。同時(shí)，上述現(xiàn)有的鋼橋面需要布置普通鋼筋，制作工藝比較復(fù)雜，存在局部應(yīng)力集中的問(wèn)題；同時(shí)，現(xiàn)有構(gòu)造方式也導(dǎo)致許多鋪裝病害與問(wèn)題，主要有：1、汽車(chē)等的荷載過(guò)重會(huì)對(duì)應(yīng)引起鋪裝表面拉應(yīng)變過(guò)大，易導(dǎo)致鋪裝層縱、橫向開(kāi)裂或剝離；2、鋪裝層耐久性不足，在汽車(chē)等反復(fù)荷載作用下，鋪裝層的混合料易蠕變而形成永久變形，長(zhǎng)久積累則造成車(chē)轍；3、因焊釘布置數(shù)量有限，連接件抗剪承載力較小，不能承受較大鋼混間相對(duì)位移，在根部容易發(fā)生疲勞破壞，且焊釘附近的混凝土易在受力早期出現(xiàn)壓碎破壞；4、開(kāi)孔鋼板連接件承載力大，但需要在孔內(nèi)穿鋼筋，施工不便；5、鋪裝層抗拔及抗剝離能力差，在車(chē)輛輪壓作用下，容易出現(xiàn)早期局部破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種施工方便、使用效果好的剛性連接件鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及鋪裝方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：剛性連接件鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，包括頂板和與頂板底面正交相連的縱向腹板和橫隔板，頂板頂面上鋪設(shè)有橋面鋪裝層；頂板頂面上設(shè)有位于橋面鋪裝層內(nèi)的連接件；連接件包括鋼筋和至少1個(gè)垂設(shè)于頂板頂面上的鋼板，鋼板頂部設(shè)有間隔分布的左槽板和右槽板，左槽板和右槽板均向鋼板側(cè)部?jī)A斜；左槽板和右槽板傾斜方向相反，左槽板和右槽板間預(yù)留有槽口；鋼筋穿設(shè)于槽口中；橋面鋪裝層包括自下而上依次設(shè)置的鋼纖維混凝土層及瀝青混凝土層；左槽板和右槽板頂面均低于鋼纖維混凝土層表面。

鋼板、左槽板和右槽板的厚度為10mm～14mm，鋼板高度為30mm～50mm，左槽板和右槽板之間的夾角為55°～65°；左槽板和右槽板的高度均為100mm～150mm，左槽板和右槽板頂部間的間距為100mm～180mm，槽口寬度為30mm～50mm。

鋼纖維混凝土層中鋼纖維占比為1%～3%。

槽口中心與鋼筋中心重合；鋼板與頂板之間焊接，焊接為單面焊或雙面焊。

鋼筋與槽口間的間隙大于鋼纖維混凝土粗骨料直徑和鋼纖維長(zhǎng)度。

槽口為半圓形、半菱形或長(zhǎng)方形。

瀝青混凝土層的厚度為30mm～50mm。

上述剛性連接件鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，所述方法包括如下步驟：

a）將頂板、縱向腹板和橫隔板焊接在一起，形成鋼梁；

b）對(duì)鋼板進(jìn)行加工，在鋼板頂部間隔設(shè)置傾斜方向相反的左槽板和右槽板；

c）將鋼板焊接在頂板上，焊接方式為：焊接方式為俯焊，單面焊或雙面焊，焊縫等級(jí)要求二級(jí)；

d）將鋼筋放置于槽口中，保證鋼筋和槽口對(duì)中；

e）將鋼纖維混凝土澆注在頂板頂面上，使之填充在各鋼板、左槽板、右槽板和鋼筋之間，形成鋼纖維混凝土層；并保證左槽板和右槽板的頂面低于鋼纖維混凝土層的表面；

d）在鋼纖維混凝土層上澆注鋪設(shè)瀝青混凝土，形成瀝青混凝土層，從而最終形成整個(gè)橋面鋪裝層。

步驟e）中使用的鋼纖維混凝土制作方法為：首先，將鋼纖維和粗、細(xì)骨料投入攪拌機(jī)干拌30s～60s；然后，加入水泥、礦粉、水及外加劑攪拌，攪拌時(shí)間長(zhǎng)于180s；最后，對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于5天。

步驟c）中，雙面焊連續(xù)焊縫長(zhǎng)度為5倍鋼板厚度，單面焊連續(xù)焊縫長(zhǎng)度為10倍鋼板厚度，未焊段長(zhǎng)度小于相鄰連續(xù)焊縫長(zhǎng)度。