[發明專利]一種帶大閉口肋的超高性能混凝土組合橋面板結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201910019499.3
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109853380A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 曲宛桐;邵旭東;李玉祺;寧立;劉明慧;張旸;盧紹鴻
• 申請（專利權）人: 廣東省交通規劃設計研究院股份有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;高文龍

本發明公開了一種帶大閉口肋的超高性能混凝土組合橋面板結構及其施工方法，該橋面板結構包括鋼頂板和多個閉口肋，所述的閉口肋等間距間隔焊接在鋼頂板的下表面，所述鋼頂板的上表面鋪設有鋼筋網與超高性能混凝土澆筑形成的鋼筋混凝土層，所述的鋼筋網由相交錯的多根橫向鋼筋和多根縱向鋼筋組成，所述鋼筋混凝土層上還鋪設有薄層聚合物鋪設層，所述閉口肋為尺寸較大的大閉口加勁肋，形狀為上大下小的等腰梯形，上開口寬度W1為500mm，底邊寬度W2為250mm，高度H為380mm，兩個腰與所述鋼頂板之間的夾角α為72°。本發明適用于中大跨徑橋梁結構的主梁。本發明同時公開了該橋面板結構的施工方法。

技術領域

本發明涉及橋梁結構及施工方法，具體是指一種帶大閉口肋的超高性能混凝土組合橋面板結構及其施工方法。

背景技術

傳統正交異性鋼橋面板的普遍使用。正交異性鋼橋面板有諸多優點：(1)自重輕；(2)承載力高；(3)施工周期短，工廠制造與現場安裝均較為便捷；(4)作為主梁一部分受力，能適用于各種結構形式和跨度的橋梁。

現有常見的橋面板結構如圖1所示，包括鋼頂板1和多個閉口肋2，鋼頂板1的上表面鋪設有瀝青混凝土層3，閉口肋2固定焊接在鋼頂板1的下表面，相鄰的兩個閉口肋2之間的中心間距為600mm，閉口肋2的尺寸為：高度280mm，上開口寬300mm，底寬170mm，厚度為8mm。這種橋面板結構存在疲勞破壞和鋪裝層病害問題。

疲勞破壞和鋪裝層病害是傳統正交異性鋼橋面板亟待解決的難題。正交異性鋼橋面板是焊接結構，且直接承受車輪荷載作用，疲勞病害十分突出，而其中頂板—U肋連接焊縫處的疲勞問題占較大比重；同時，在使用瀝青混凝土等柔性鋪裝層時，鋼橋面板變形大，很大程度影響了鋪裝層的受力狀態，許多橋梁在投入運營后不久便出現開裂、坑槽、車轍和橫向推移等鋪裝層病害。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種帶大閉口肋的超高性能混凝土組合橋面板結構，該橋面板結構解決了正交異性鋼橋面板頂板焊接疲勞開裂和柔性鋪裝層病害的問題，閉口肋采用尺寸較大的大閉口加勁肋，適用于中大跨徑橋梁結構的主梁。

本發明的這一目的通過如下技術方案來實現：一種帶大閉口肋的超高性能混凝土組合橋面板結構，包括鋼頂板和多個閉口肋，所述的閉口肋等間距間隔焊接在鋼頂板的下表面，所述鋼頂板的上表面鋪設有鋼筋網與超高性能混凝土澆筑形成的鋼筋混凝土層，所述的鋼筋網由相交錯的多根橫向鋼筋和多根縱向鋼筋組成，所述鋼筋混凝土層上還鋪設有薄層聚合物鋪設層，其特征在于：所述閉口肋為尺寸較大的大閉口加勁肋，形狀為上大下小的等腰梯形，上開口寬度W1為500mm，底邊寬度W2為250mm，高度H為380mm，兩個腰與所述鋼頂板之間的夾角α為72°

本發明屬于正交異性橋面板結構，是一種能夠有效解決工程病害、提升施工效率、降低橋梁全壽命造價的組合結構，閉口肋采用尺寸較大的大閉口加勁肋，特別適用于中大跨徑橋梁結構的主梁。

密配筋超高性能混凝土的問世可解決正交異性鋼橋面板疲勞破壞和鋪裝層病害的難題。超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete，UHPC)具有較高的彈性模量(40～60GPa)、高抗壓強度(150～230MPa)、一定的抗拉強度(7-10MPa)和良好的耐久性能(氯離子擴散系數、吸水特性、磨耗系數等均明顯低于普通混凝土)；在經過蒸汽養護后，收縮、徐變量可忽略不計。在超高性能混凝土內部配以密實的鋼筋網，并通過抗剪連接件與鋼橋面板結合，僅在密配筋的UHPC層上部鋪設10mm的薄層聚合物鋪裝層(thin polymeroverlay，TPO)作為磨耗層。這樣，在自重基本不變的情況下，橋面板的剛度和力學性能均有顯著提升，鋼頂板疲勞破壞和鋪裝層病害兩大難題均可得到解決。

本發明中，所述閉口肋的厚度為10mm。

本發明中，相鄰的兩個閉口肋之間的中心間距為1000mm。

本發明中，所述鋼頂板的厚度為12mm。