[發(fā)明專利]可更換組合橋面板及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010011349.0
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111074774A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉華文;劉長孟;趙立軒;段智超;曹發(fā)輝;陶齊宇
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00;G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄;廖祥文

本發(fā)明公開了一種可更換鋼混組合橋面板，包括鋼混組合橋面板、高強螺栓和鋼主梁，所述鋼混組合橋面板上預(yù)留有用于容納所述高強度螺栓的凹槽，所述鋼混組合橋面板通過所述高強螺栓與所述鋼主梁連接；本發(fā)明還公開了一種可更換鋼混組合橋面板的施工方法，本發(fā)明在組合梁橋設(shè)計之初考慮鋼混組合橋面板的更換問題，以降低組合梁橋的全壽命成本，在保證鋼混結(jié)合面力學(xué)性能滿足結(jié)構(gòu)使用要求的前提下，采用高強螺栓連接件替代常用的焊縫連接，實現(xiàn)鋼混組合橋面板可更換性，具有降低拆除成本、縮短工期，且不影響主體結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可更換組合橋面板及其施工方法。

背景技術(shù)

橋面板及鋪裝結(jié)構(gòu)是直接提供交通通行的關(guān)鍵受力構(gòu)件，長期受車輛荷載直接作用和服役環(huán)境侵蝕，因此其工作狀態(tài)直接影響到橋梁運營的安全性和行車舒適性。目前橋梁工程應(yīng)用的兩種常用橋面板型式為：混凝土橋面和鋼橋面。混凝土橋面板能夠很好地適應(yīng)瀝青混凝土橋面鋪裝或水泥鋪裝，行車效果好，但混凝土自重較大，限制了橋梁的跨越能力；鋼橋面板剛度大且自重輕，適用于大跨橋梁，但鋼橋面板易出現(xiàn)疲勞開裂，且與橋面鋪裝連接性不好，引發(fā)鋪裝層開裂等問題，影響耐久性。

鋼混組合橋面板則是近年來發(fā)展起來的橋面板構(gòu)造型式，通過底部設(shè)置鋼板上部澆筑混凝土，并通過焊釘或PBL連接件進(jìn)行鋼混連接，形成組合型式橋面板結(jié)構(gòu)。鋼混組合橋面板兼顧了混凝土橋面板和正交異性橋面板的優(yōu)勢：(1)鋼混組合作用增加了橋面板剛度，充分利用混凝土抗壓性能和鋼材抗拉性能，提高橋面板整體承載力；(2)相對于混凝土橋面板降低了橋面板的自重，可以實現(xiàn)更大跨度；相對于鋼橋面板可以和瀝青鋪裝更好的結(jié)合，提高了行車平穩(wěn)性和橋面板耐久性；(3)鋼板作為模板直接提供混凝土的澆注平臺，免去模板材料和支撐架設(shè)等，實現(xiàn)快速施工，節(jié)省工期。因此，鋼混組合橋面板受到廣泛關(guān)注，并逐漸在實際橋梁工程中得到了應(yīng)用和發(fā)展，一些單位也推出了相關(guān)設(shè)計規(guī)范；另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國建筑行業(yè)中出現(xiàn)了一種性能更高的施工材料，即為鋼纖維混凝土材料。采用鋼纖維混凝土的橋面其厚度一般為普通混凝土橋面厚度的50％～60％，不僅可以有效增強混凝土的抗裂性能、耐久性能、抗折性強度，還能增加橋梁本身的剛度，降低自重，改善橋梁的受力狀況，提高路面的舒適度。

橋面板在服役期間不可避免會出現(xiàn)開裂和剛度不足等問題，為延長橋梁的使用壽命，通常需更換橋面板，如九江長江大橋、武漢長江三橋、九堡大橋等。但組合橋面板一般都是焊接于鋼主梁，存在拆除容易損傷主體結(jié)構(gòu)、施工周期長等缺陷。具體體現(xiàn)在：大量密集布置的剪力釘，會給既有破損組合橋面板的拆除帶來很大的麻煩，作業(yè)量巨大，造成超出時間耗時、耗錢。剪力連接件將橋面板與鋼梁非常牢固地固定在一起，橫向切開并移走整塊橋面板是不可行的，需要采用手工作業(yè)，如用尖錘及割炬等來拆除。如果工程還是一項包括在既有鋼梁上更換橋面板的修復(fù)項目，還需要采取額外的措施，避免損壞鋼梁的上翼緣；對于焊縫連接的橋面板，在更換時也會對既有鋼主梁造成一定的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種可更換組合橋面板及其施工方法，本發(fā)明在組合梁橋設(shè)計之初考慮鋼混組合橋面板的更換問題，以降低組合梁橋的全壽命成本，在保證鋼混結(jié)合面力學(xué)性能滿足結(jié)構(gòu)使用要求的前提下，采用高強螺栓連接件替代常用的焊縫連接，實現(xiàn)鋼混組合橋面板可更換性，具有降低拆除成本、縮短工期，且不影響主體結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可更換鋼混組合橋面板，包括鋼混組合橋面板、高強螺栓和鋼主梁，所述鋼混組合橋面板上預(yù)留有用于容納所述高強度螺栓的凹槽，所述鋼混組合橋面板通過所述高強螺栓與所述鋼主梁連接。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述高強螺栓沿所述鋼主梁的長度方向呈U型對稱分布于鋼主梁的兩側(cè)。

作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述鋼混組合橋面板的混凝土中摻加有鋼纖維形成亂向分布的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且在鋼混組合橋面板上還設(shè)有橋面鋪裝層。