一種雙維波形鋼及混凝土組合橋面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙維波形鋼及混凝土組合橋面板，屬于組合橋面板設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，正交異性鋼橋面板在大跨橋梁結(jié)構(gòu)中已運(yùn)用了 60余年。然而，在中國近年來交通量的急劇增長和超重車虐行下，正交異性鋼橋面板瀝青混凝土鋪裝層相繼出現(xiàn)了縱橫向裂縫、車轍、脫層、推移、坑槽鼓包以及與鋼橋面的脫離等病害，即使采用國外的改性瀝青和環(huán)氧瀝青等材料，鋼橋面鋪裝層病害仍然不能得到根治，其主要原因是瀝青混凝土鋪裝層下鋼橋面板厚度不足，在超重車(130~150t)輪壓作用下，應(yīng)力幅大大超標(biāo)，從而加劇了疲勞破壞。目前的研宄表明，為滿足超重車需要，鋼橋面板應(yīng)加厚至18~20mm，但加厚鋼板造價(jià)將大大提高；鋼板下U肋是鋼橋面縱向剛度的重要保證，但U肋與鋼板之間單面焊接使正交異性板的整體性得不到保證，在車輛反復(fù)荷載作用下U肋焊縫將產(chǎn)生疲勞破壞；特別應(yīng)當(dāng)指出正交異性鋼橋面板橫隔板間距一般為2~4m，U肋橫向間距為0.5-0.7m，這樣造成通長的縱向U肋和橫隔板交點(diǎn)數(shù)量極多，焊縫總長度過長，進(jìn)而增加了鋼結(jié)構(gòu)焊接疲勞破壞的幾率。
[0003]針對正交異性鋼橋面瀝青混凝土鋪裝層存在的問題，目前，已有薄層活性粉末混凝土面層及正交異性鋼板組合橋面板對傳統(tǒng)的正交異性鋼橋面進(jìn)行代替?；钚苑勰┗炷辆哂袕?qiáng)度高、韌性大和耐久性能好等優(yōu)點(diǎn)，通過栓釘與鋼橋面形成整體后，極大增加了橋面板的抗彎剛度，這樣從根本上解決了鋼橋面瀝青混凝土鋪裝層由于過大變形引起的病害。但該結(jié)構(gòu)未能解決U肋與鋼板單面焊整體性得不到保證以及U肋與橫隔板正交數(shù)量大、焊縫長導(dǎo)致疲勞破壞幾率增大的弊病。
[0004]波形鋼板是用平鋼板冷壓成型后的產(chǎn)品，其抗彎剛度相對于平鋼板有數(shù)十倍的提高，如果橫向引入橋面板中可以大大提高鋼板抗彎剛度，可減少板厚；如果縱向當(dāng)腹板使用可以加大傳統(tǒng)正交異性鋼板U肋的縱向跨徑和橫向間距，可將傳統(tǒng)正交異性鋼板U肋與橫隔板正交數(shù)量減少6~9倍。有鑒于此，本發(fā)明提出超高性能混凝土及雙維波形鋼組合橋面板新結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為解決傳統(tǒng)正交異性鋼板U肋與鋼板單面焊整體性不足以及U肋與橫隔板正交數(shù)量大、焊縫長易于疲勞破壞等弊病，進(jìn)一步提高波形鋼及混凝土組合橋面板的機(jī)械性能，提出一種具有結(jié)構(gòu)輕型化、承載力大、抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)的雙維波形鋼及混凝土組合橋面板。
[0006]本發(fā)明提供的所述雙維波形鋼及混凝土組合橋面板，包括混凝土組合橋面板和位于混凝土組合橋面板下方的波形鋼，所述波形鋼包括橫向波形鋼底板和固接在所述橫向波形鋼底板下方的豎向波形鋼腹板，橫向波形鋼底板與豎向波形鋼腹板垂直，在所述豎向波形鋼腹板底部固接水平底鋼板。
[0007]進(jìn)一步地，在所述的橫向波形鋼底板的下凹處焊接與其垂直的豎向波形鋼腹板。
[0008]進(jìn)一步地，在所述的橫向波形鋼底板和豎向波形鋼腹板之間設(shè)置橫向加勁板。
[0009]進(jìn)一步地，所述橫向加勁板每隔2~3m設(shè)置一道。
[0010]進(jìn)一步地，橫向波形鋼底板與豎向波形鋼腹板焊接；豎向波形鋼腹板與水平底鋼板焊接。
[0011]進(jìn)一步地，所述混凝土組合橋面板的結(jié)構(gòu)包括，在橫向波形鋼底板上焊接橫向加勁鋼筋并設(shè)置豎向栓釘，在所述的栓釘上布置與其焊接的橫向鋼筋，在所述橫向鋼筋上方布置有與其垂直的縱向主筋，在所述的橫向波形鋼底板內(nèi)澆筑將橫向加勁鋼筋、豎向栓釘、橫向鋼筋和縱向主筋包含在內(nèi)的混凝土。
[0012]進(jìn)一步地，所述的橫向波形鋼底板上焊接的橫向加勁鋼筋間距為0.2-0.4 mo
[0013]進(jìn)一步地，水平底鋼板的寬度為0.3~0.4 m。
[0014]進(jìn)一步地，在混凝土組合橋面板、水平底鋼板和豎向波形鋼腹板圍成的區(qū)域內(nèi)填充混凝土。
[0015]進(jìn)一步地，所述混凝土組合橋面板為超高性能混凝土組合橋面板。
[0016]本實(shí)用新型提供的波形鋼及混凝土組合橋面板的主要由波形鋼和混凝兩部分組成，其中，波形鋼部分是體現(xiàn)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵之處，波形鋼底板在施工中作為底模使用，運(yùn)營中主要承擔(dān)橫向荷載下跨中下緣拉應(yīng)力，其肋部變高后加大了慣性矩，改善了受力；混凝土優(yōu)選超高性能混凝土，具有9~15Mpa甚至更高的允許拉應(yīng)力，使用在連續(xù)橋面板中能滿足超重車支點(diǎn)負(fù)彎矩拉應(yīng)力的要求，從根本上解決了普通混凝土連續(xù)板開裂的難題；連接系由栓釘、橫向水平加勁鋼筋、頂層橫向鋼筋和縱向鋼筋組成，是波形鋼底板和超高性能混凝土形成整體的關(guān)鍵。波形鋼腹板上端與橫向波形鋼焊接，下端與鋼底板焊接形成工型組合梁，由于工型組合梁高度遠(yuǎn)大于正交異性板U肋，因此縱向跨徑和橫向間距均可增大2~3倍，這樣肋板的正交數(shù)量可減少4~9倍，大幅度降低疲勞破壞發(fā)生的幾率。
[0017]本實(shí)用新型采用橫向波形鋼底板與豎向波形鋼腹板相結(jié)合，在水平和垂直兩個(gè)方向上均形成了波形鋼結(jié)構(gòu)支撐，具有很好的力學(xué)性能。在所述的橫向波形鋼底板上焊接橫向水平加勁鋼筋并設(shè)置豎向栓釘，在所述的栓釘上布置與其焊接的頂層橫向鋼筋，在所述頂層橫向鋼筋上方布置有與其垂直的頂層縱向主筋，在所述的橫向波形鋼底板內(nèi)板澆筑將底層縱橫鋼筋網(wǎng)、栓釘、頂層縱橫鋼筋網(wǎng)包含在內(nèi)的超高性能活性粉末混凝土。在所述的橫向波形鋼底板下凹處居中位置焊接與其垂直的豎向波形鋼腹板，在所述豎向波形鋼腹板下焊接水平底鋼板，在所述的橫向波形鋼底板和豎向波形鋼腹板之間設(shè)置橫向加勁板。所述的橫向波形鋼底板上焊接的橫向水平加勁鋼筋間距為0.2-0.4 m ;在橫向波形鋼底板下每個(gè)凹處居中位置均雙面焊接與其垂直的豎向波形鋼腹板，在豎向波形鋼腹板下雙面焊接寬為0.3~0.4 m水平鋼底板；在橫向波形鋼底板和豎向波形鋼腹板之間每隔2~3 m設(shè)置一