應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橋梁工程，尤其是涉及一種應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋 面板。
【背景技術(shù)】
[0002] 正交異性鋼橋面板具有質(zhì)量輕、運(yùn)輸與架設(shè)方便、施工周期短、承載能力大等優(yōu) 點(diǎn)，在大跨徑橋梁和城市橋梁中有著廣泛的應(yīng)用，但是正交異性鋼橋面板用鋼量大、造價(jià)較 高，在集中荷載作用下局部變形量較大，在焊縫約束處會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力；在橋梁設(shè)計(jì)壽命內(nèi)， 受到車(chē)輪的反復(fù)碾壓易產(chǎn)生疲勞裂縫。由于純鋼橋面的構(gòu)造復(fù)雜，焊縫數(shù)量多，施焊難度 大，所以工廠制造、現(xiàn)場(chǎng)組裝精度和焊接質(zhì)量要求都非常高。除此之外由于橋面鋪裝所處的 自然環(huán)境和荷載環(huán)境較為惡劣，受到重載、高溫、振動(dòng)等多重作用，造成了純鋼橋面結(jié)構(gòu)銹 蝕，焊縫產(chǎn)生疲勞裂紋，鋪裝層普遍開(kāi)裂等病害，嚴(yán)重時(shí)需要拆除并重新施工橋面系。
[0003] 鋼梁與混凝土板組成的疊合梁在一定程度上避免了純鋼橋面板存在的問(wèn)題，但疊 合梁的鋼梁大都采用開(kāi)口截面形式，鋼梁之間需要依靠橫向聯(lián)系組成整體；鋼梁與混凝土 板在溫度力和收縮力作用下變形不同步；鋼梁頂部需要與混凝土板完全接觸，存在抗扭轉(zhuǎn) 性能較差、混凝土板重量較大、現(xiàn)場(chǎng)焊接量大的問(wèn)題，其應(yīng)用范圍因而受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種將波形鋼板與混凝土板結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于大跨徑橋梁 和城市橋梁的組合橋面板。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案： 本發(fā)明所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，包括橋面板體，所述橋 面板體由下部的波形鋼板和上部的混凝土板組合而成；對(duì)稱(chēng)焊接在所述波形鋼板波峰上的 剪力連接件向上延伸至所述混凝土板中；在所述混凝土板的中部均衡設(shè)置有加強(qiáng)鋼筋和捆 扎所述加強(qiáng)鋼筋的環(huán)形箍筋。
[0006] 所述的剪力連接件為栓釘、型鋼或開(kāi)孔板。
[0007] 所述波形鋼板的厚度為6~30mm，相鄰兩波峰/波谷之間的間距為0. 4~1. 0m。
[0008] 所述混凝土板的厚度為50~ 160mm。
[0009] 所述加強(qiáng)鋼筋順橋向通長(zhǎng)布置，其直徑為10~28mm;垂直于所述加強(qiáng)鋼筋設(shè)置的 環(huán)形箍筋直徑為10~20mm，相鄰兩環(huán)形箍筋之間的間距為100~300mm。
[0010] 所述環(huán)形箍筋與所述剪力連接件相互連接。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1)將波形鋼板抗剪能力強(qiáng)、抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)和混凝土板抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)結(jié)合在一 起，充分利用材料的性能，在重型荷載下有足夠的抗彎承載能力，不先于橋梁整體的承載能 力喪失而破壞；在集中荷載作用下有足夠小的變形，能避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞問(wèn)題。
[0012] 2)采用混凝土板代替常規(guī)鋼橋面系的頂板，能降低橋面系的造價(jià)。
[0013] 3)波形鋼板可由普通鋼板沖壓而成，易于大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，便于節(jié)段運(yùn)輸； 4) 采用波形鋼板后，焊接量非常小，能減少由于焊接工藝自身缺陷引起的多種橋面板 病害； 5) 在橫向溫度作用和混凝土收縮作用下，波形鋼板的褶皺效應(yīng)能大幅度減小鋼板與混 凝土變形不同步的問(wèn)題，能降低橋面板橫橋向的應(yīng)力，避免橋面板橫橋向的開(kāi)裂； 6) 在混凝土板上僅采用常規(guī)的浙青混凝土鋪裝就能滿(mǎn)足行車(chē)的需要，并且易于更換， 能避免傳統(tǒng)正交異性鋼橋面板普遍存在的鋪裝易損壞問(wèn)題； 7) 與常規(guī)的正交異性鋼橋面板構(gòu)造形式接近，易直接應(yīng)用于新建鋼橋結(jié)構(gòu)或已建鋼橋 面系的更換。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 如圖1所示，本發(fā)明所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，包括 由下部的波形鋼板1 (底板)和上部的混凝土板2 (頂板)組合而成的橋面板體：對(duì)稱(chēng)焊接在 波形鋼板1波峰上的剪力連接件3向上延伸至混凝土板2中；在混凝土板2的中部順橋向 通長(zhǎng)均衡設(shè)置有加強(qiáng)鋼筋4,并通過(guò)捆扎加強(qiáng)鋼筋的環(huán)形箍筋5連接后形成整體；環(huán)形箍筋 5與剪力連接件3相互連接，確保波形鋼板1和混凝土板2之間有足夠的抗剪剛度。
[0016] 實(shí)際使用中，剪力連接件3可以為栓釘、型鋼或開(kāi)孔板結(jié)構(gòu)；根據(jù)斷面構(gòu)造和 橋面板的受力分析確定，波形鋼板1的厚度為6~30mm，相鄰兩波峰/波谷之間的間距 為0. 4~1. 0m。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的需要選擇和橋面板受力分析確定，混凝土板2的厚度為 50~160mm ;順橋向通長(zhǎng)布置的加強(qiáng)鋼筋4的直徑為10~28mm ;垂直于加強(qiáng)鋼筋4設(shè)置的環(huán)形 箍筋5直徑為10~20mm，相鄰兩環(huán)形箍筋之間的間距為100~300mm。
[0017] 施工時(shí)，將波形鋼板1(選用厚度合適的鋼板沖壓而成）平鋪在地面上，在其波峰 面上進(jìn)行剪力連接件3的焊接；然后在波形鋼板1的波谷中填充鋼模板或與波谷形狀相一 致的氣囊作為內(nèi)膜，在波形鋼板的頂部綁扎加強(qiáng)鋼筋4和環(huán)形箍筋5 (加強(qiáng)鋼筋4分為上下 兩層，分別與環(huán)形箍筋5的上下層連接，同時(shí)環(huán)形箍筋5的下層與剪力連接件3連接，使之 形成一個(gè)整體)，最后通過(guò)澆注混凝土形成混凝土板2,波形鋼板1作為底板和頂部的混凝 土板2形成組合橋面系。
[0018]目前常用的鋼橋面板鋪裝形式包括澆筑式浙青混凝土鋪裝，浙青瑪蹄脂混凝土鋪 裝，環(huán)氧樹(shù)脂浙青混凝土鋪裝三種，這三種形式的鋪裝在施工過(guò)程均有很?chē)?yán)格的溫度和濕 度要求，需要采用特殊的施工工藝和施工機(jī)具，而本申請(qǐng)中各構(gòu)件的施工均采用常規(guī)的施 工方法和施工機(jī)具即可實(shí)現(xiàn)。各橋面板性能的對(duì)比如下表所示
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，包括橋面板體，其特征在于： 所述橋面板體由下部的波形鋼板（1)和上部的混凝土板（2)組合而成；對(duì)稱(chēng)焊接在所述波 形鋼板（1)波峰上的剪力連接件（3)向上延伸至所述混凝土板（2)中；在所述混凝土板（2) 的中部均衡設(shè)置有加強(qiáng)鋼筋（4)和捆扎所述加強(qiáng)鋼筋的環(huán)形箍筋（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，其特征在 于：所述的剪力連接件（3)為栓釘、型鋼或開(kāi)孔板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，其特征在 于：所述波形鋼板（1)的厚度為6~30mm，相鄰兩波峰/波谷之間的間距為0. 4~1. Om。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，其特征在 于：所述混凝土板（2)的厚度為50~160mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，其特征在 于：所述加強(qiáng)鋼筋（4)順橋向通長(zhǎng)布置，其直徑為10~28mm ;垂直于所述加強(qiáng)鋼筋（4)設(shè)置 的環(huán)形箍筋（5)直徑為10~20mm，相鄰兩環(huán)形箍筋之間的間距為100~300mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，其特征在 于：所述環(huán)形箍筋（5)與所述剪力連接件（3)相互連接。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于大跨徑橋梁和城市橋梁上的組合橋面板，包括橋面板體，橋面板體由下部的波形鋼板和上部的混凝土板組合而成；對(duì)稱(chēng)焊接在波形鋼板波峰上的剪力連接件向上延伸至混凝土板中；在混凝土板的中部均衡設(shè)置有加強(qiáng)鋼筋和捆扎加強(qiáng)鋼筋的環(huán)形箍筋。本發(fā)明將波形鋼板和混凝土板的特點(diǎn)結(jié)合在一起，充分利用材料的性能，在重型荷載下有足夠的抗彎承載能力，在集中荷載作用下有足夠小的變形，能避免焊縫產(chǎn)生過(guò)大的次應(yīng)力；采用混凝土板代替鋼橋面板的頂板，能降低橋面系的造價(jià)；由于焊接量非常小，能減少焊接工藝自身缺陷引起的橋面板病害；波形鋼板的褶皺效應(yīng)能大幅度減小鋼板與混凝土變形不同步的問(wèn)題，避免橋面板橫橋向的開(kāi)裂。
【IPC分類(lèi)】B32B3-28, B32B13-06, E01D19-12, E01D101-30, B32B7-08, E01D101-26, B32B15-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104594194
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510057421
【發(fā)明人】李斐然, 張旭慧, 王東威, 張存超, 劉雪
【申請(qǐng)人】河南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日