[發(fā)明專利]一種超高性能混凝土橋面板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710849940.1
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107587424A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁立農(nóng);王誠;郭文華;黃湛軍;李旭華;劉安興;黎敏;王強
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司44104
• 代理人: 李海波,侯莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超高性能混凝土(UHPC)橋面板。

背景技術(shù)

正交異性鋼橋面板由鋼頂板、縱向加勁肋及橫隔板通過焊縫連接而成，它以具有自重輕、極限承載力大、施工周期短等一系列優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于大跨度橋梁中，但由于鋼橋面板剛度較小、與瀝青混凝土的粘結(jié)性能以及相互協(xié)調(diào)變形性能較差等因素，使許多在役的正交異性鋼橋面板出現(xiàn)了疲勞開裂、鋪裝層損壞(車轍、坑槽)等大量病害；而采用較重的普通混凝土橋面板代替鋼梁上的正交異性鋼橋面板，雖然解決了正交異性鋼橋面板疲勞病害，但由于其自身抗拉強度較低，不僅板較厚、自重較大、經(jīng)濟性較差，而且在濕接縫、斜拉索錨固區(qū)附近橋面板以及預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)附近橋面板易產(chǎn)生裂縫，而超高性能混凝土(UHPC)可有效解決普通混凝土抗拉強度較低的問題，其具有以下突出優(yōu)點：

⑴由于UHPC抗拉、抗壓強度高，UHPC組合橋面板僅需普通混凝土橋面

板一半左右的厚度，結(jié)構(gòu)自重輕，有效減小了下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)工程規(guī)模，經(jīng)

濟性好。

⑵UHPC組合橋面板代替正交異性鋼橋面板，能夠完全避免出現(xiàn)正交異性橋面板的疲勞開裂問題，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。

⑶UHPC組合橋面板是由水泥、硅灰、石英砂、鋼纖維等無機材料組成的混凝土結(jié)構(gòu)，與瀝青混凝土鋪裝的粘結(jié)性能及相互協(xié)調(diào)變形性能較好，解決了正交異性鋼橋面板與瀝青磨耗層的粘結(jié)容易失效以及瀝青鋪裝層容易損壞的問題，而橋面鋪裝可采用常規(guī)瀝青混凝土，經(jīng)濟性好。

⑷UHPC的高抗拉強度解決了普通混凝土橋面板因抗拉強度低而容易產(chǎn)生橋面板裂縫的問題，而且由于其氯離子擴散系數(shù)僅為普通混凝的1/100左右、吸水性僅為普通混凝的1/14左右、蒸養(yǎng)后的收縮基本為零、徐變系數(shù)僅為普通混凝土的15％左右，因此，UHPC組合橋面板耐久性高、使用壽命長，后期維護(hù)費用低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種抗拉和抗壓強度高、連接可靠、耐久性好、造價較低的超高性能混凝土(UHPC)橋面板，可有效解決現(xiàn)有采用正交異性鋼橋面板而引起的疲勞開裂、橋面鋪裝破損和普通混凝土橋面板容易開裂等長期困擾工程界的難題，適用于PK鋼箱組合梁、閉口鋼箱組合梁、邊鋼箱組合梁、工字鋼組合梁以及鋼桁架組合梁等。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)：一種超高性能混凝土橋面板，其特征在于：它是由呈陣列排布的超高性能混凝土板連接為一體構(gòu)成，所述超高性能混凝土板的底面為凹槽狀，該凹槽是呈自上而下漸括的扁平的四棱臺形，在超高性能混凝土板內(nèi)設(shè)有由沿兩受力主方向設(shè)置的鋼筋所連接成一體的鋼筋網(wǎng)，相鄰兩超高性能混凝土板之間的連接段是超高性能混凝土板連接段，全部或部分的超高性能混凝土板連接段與位于橋面板下方的主梁的內(nèi)部構(gòu)件相連。

本發(fā)明顯著提高了橋面板局部剛度，解決了采用正交異性鋼橋面板引起的長期困擾工程界的疲勞開裂病害的問題；而且，UHPC與瀝青混凝土的粘結(jié)性能及相互協(xié)調(diào)變形性能較好，避免了正交異性鋼橋面板與瀝青磨耗層的粘結(jié)容易失效以及瀝青鋪裝層容易損壞的風(fēng)險，橋面鋪裝可采用常規(guī)瀝青混凝土。另外，本發(fā)明采用高抗拉、抗壓強度的超高性能混凝土UHPC橋面板，橋面板厚度僅為普通混凝土橋面板的二分之一左右，自重輕，使得橋梁的下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)規(guī)模小；同時，本發(fā)明UHPC的高抗拉強度解決了普通混凝土橋面板因抗拉強度低而易產(chǎn)生橋面板裂縫的問題，而且其氯離子擴散系數(shù)低、吸水性低、蒸養(yǎng)后的收縮為零且徐變小、耐久性高、使用壽命長，后期維護(hù)費用低，經(jīng)濟性好。

作為本發(fā)明的一種實施方式，所述主梁的內(nèi)部構(gòu)件是橫梁和縱梁，所述橫梁和縱梁縱橫交錯形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，每塊超高性能混凝土板位于一個網(wǎng)格上且超高性能混凝土板連接段與橫梁和縱梁的上翼緣連接，在橫梁和縱梁的上翼緣上設(shè)有剪力釘。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，縱梁和橫梁的上翼緣與相鄰兩塊超高性能混凝土板之間形成加腋區(qū)，在所述加腋區(qū)中設(shè)有閉合箍筋，且在加腋區(qū)中增設(shè)有橫筋或縱筋，所述閉合箍筋套箍在穿過加腋區(qū)的橫向鋼筋或者縱向鋼筋上。

本發(fā)明還可以做以下改進(jìn)，所述橋面板主要由預(yù)制段和現(xiàn)澆段組成，相鄰兩預(yù)制段通過現(xiàn)澆段相連，在預(yù)制段的施工縫側(cè)布置補強的加密鋼筋，澆注超高性能混凝土后形成預(yù)制段；相鄰兩預(yù)制段之間沿順橋向預(yù)留有現(xiàn)澆段，所述現(xiàn)澆段在澆注超高性能混凝土之前為濕接縫。

作為本發(fā)明的一種實施方式，所述濕接縫位于橫梁和縱梁的上翼緣位置，每節(jié)預(yù)制段由數(shù)塊完整的超高性能混凝土板連接而成，所述現(xiàn)澆段是與主梁相連的超高性能混凝土板連接段。