[發明專利]一種鋼-超高性能混凝土組合橋面板收縮弱約束連接構造及施工方法

在審

• 申請號: 202010740793.6
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112538820A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 徐晨;張渤雨
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本申請屬于橋梁工程組合結構領域，涉及一種鋼?超高性能混凝土組合橋面板收縮弱約束連接構造及施工方法。本申請的目的是為了緩解組合橋面板中超高性能混凝土收縮帶來的不利影響，提供了一種具有超高性能混凝土早期收縮弱約束特性的組合橋面板連接構造的施工方法，此方法得到的這種構造可以實現在既無高溫蒸汽養護及加密配設鋼筋，也無添加膨脹劑的條件下，顯著降低超高性能混凝土組合橋面板早期收縮開裂的風險，顯著提升施工可靠性，并節省鋼筋用量，提高結構經濟性。

技術領域

本申請屬于橋梁工程組合結構領域，涉及一種鋼-超高性能混凝土組合橋面板收縮弱約束連接構造和施工方法。

背景技術

現有鋼-超高性能混凝土組合橋面板及其橋面鋪裝層主要有整體式現澆和分塊式現澆的施工方式。橋梁主梁結構施工完成后，在鋼橋面板頂面鋪設鋼筋網，現澆超高性能混凝土層，間隔均勻的焊接在鋼板頂面的焊釘覆蓋于現澆混凝土層當中，發揮連接鋼橋面板與超高性能混凝土(UHPC)的作用，實現橋面板組合效應。

超高性能混凝土(UHPC)具有優良力學性能，但其澆筑完成后收縮時變效應顯著，在橋面板焊釘的約束下短期內容易引發較高的拉應力甚至產生裂縫。已有抗裂方法工藝特點及局限：主要是在澆筑時進行高溫蒸養快速提高材料強度以抵抗收縮產生的次生應力；同時在超高性能混凝土中進行密集配設縱、橫橋向通長鋼筋，約束后期收縮裂縫的發展。這種方法在約束裂縫方面具有效果，但也提高了施工成本和質量保障難度。在實際施工中，由于施工質量問題所導致的橋面板上超高性能混凝土收縮開裂，從而影響到超高性能混凝土組合橋面板構件耐久性及安全的事例時有報道。

另一種現有方法工藝及局限就是在材料中添加微量膨脹劑以抵消超高性能混凝土材料的收縮，實現超高性能混凝土常溫養護環境。但膨脹劑的摻入量受到濕度、溫度以及施工條件等的影響，這導致了超高性能混凝土存在著硬化后收縮效應變化不穩定、準確預估難的特點，給超高性能混凝土組合橋面板的抗收縮效應設計帶來影響。

注：超高性能混凝土(UHPC)，該材料本身為本領域已知產品。

發明內容

本申請的目的是為了緩解組合橋面板中超高性能混凝土收縮帶來的不利影響，提供了一種具有超高性能混凝土早期收縮弱約束特性的組合橋面板連接構造的施工方法，此方法得到的這種構造可以實現在既無高溫蒸汽養護及加密配設鋼筋，也無添加膨脹劑的條件下，顯著降低超高性能混凝土組合橋面板早期收縮開裂的風險，顯著提升施工可靠性，并節省鋼筋用量，提高結構經濟性。

目的二，給出一種新型橋面構造：所述的超高性能混凝土層(3)包括：澆筑的群釘孔(4)以外部分、澆筑的群釘孔(4)部分和澆筑的超高性能混凝土板上面的路面鋪裝部分。澆筑方式也可以參照傳統過程，無先后澆筑順序，也不必要間隔時間養護。所述正交異性鋼橋面板中的正交異性鋼筋網絡，以及焊釘集群，這兩大特征也完全區別于傳統的鋼筋網絡。同時，焊釘集群由若干焊釘組構成，每個焊釘組由若干焊釘(2)組成，焊釘集群化布置于鋼橋面板(1)上。以上對本領域給出了全新的鋼筋網絡布設方式。

本申請技術方案如下：

一種鋼-超高性能混凝土組合橋面板連接構造的施工方法，其特征在于，該方法的步驟包含如下：

5)在鋼橋面板1上焊接若干焊釘組，形成集群，縱向、橫向齊整，每個焊釘組由若干焊釘2組成；