带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法

专利2026-01-28  4


本发明涉及一种新型带钢筋格构剪力连接件的正交异性钢-混凝土组合桥面板,属于桥梁结构。


背景技术:

1、随着钢-混凝土组合结构桥梁在我国的推广应用,钢板-混凝土连续组合桥面板由于其承载力强、刚度大、施工简便、抗疲劳和耐久性能好而受到人们的青睐。在桥面板施工中,底部钢板可以起到模板的作用,免除模板支撑架设和拆除工作,实现快速施工。同时,在钢筋混凝土桥面板的翻修和改建工程中,采用钢板-混凝土组合桥面板能够加快施工进度和减小交通影响。因此,钢板-混凝土组合桥面板在工程实践中具有广泛的应用前景。正交异性组合桥面板结构重量介于正交异性钢桥面板和混凝土桥面板之间,结构高度和承载能力均大于正交异性钢桥面板和混凝土板。

2、传统的剪力连接件主要有pbl和栓钉。尽管栓钉剪力连接件具有优异的力学性能和延展性,但仍然存在一些缺点,如需要大量的人力和存在疲劳问题。而带有pbl剪力件的正交异性钢-混凝土组合桥面板的承载力虽然显著大于带栓钉剪力连接件的组合桥面板。但pbl剪力连接件无法弥补组合桥面板连接不足的问题。

3、桥梁作为重要的交通基础设施,是恐怖爆炸袭击及军事打击的重点目标之一。通过采用带钢筋格构剪力连接件的正交异性钢-混凝土组合桥面板可显著提高其抗爆性能,其混凝土根据设计需要分别选择不同强度的普通混凝土、橡胶混凝土、超高性能混凝土。

4、申请号20191046036.7公开了一种波纹钢-橡胶混凝土组合桥面板,其设计思路为双层钢板-橡胶混凝土组合结构。

5、申请号201610309805.3公开了凹助耐候钢-混凝土组合桥面板,其底钢板为其板面沿长度方间隔上凹形成波峰部的凹助形底钢板;其均为设计复杂和成本较高,不便于工程应用。

6、申请号201110314503.2公开了负弯矩区抗裂的钢-混凝土组合连续梁桥,其设计思路为负弯矩区采用高强混凝土和预应力筋,但由于连续组合钢-混凝土桥面板仅在负弯矩区设置预应力筋施工难度较大和造价高。

7、申请号201810098694.5公开了一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法,其设计思路是布置多层的防护体系,但由于设计复杂和造价太高,不便于工程应用。

8、申请号201410743551.7公开了一种使用柔性连接件的钢桥面铺装结构与铺装方法,但该结构并未考虑桥面板的抗爆性能。

9、申请号201510946264.0公开了一种具有防爆性能的钢桥面铺装结构与铺装方法,其并未考虑通过设置剪力连接件和混凝土铺装层改善桥面板的抗爆性能。


技术实现思路

1、本发明提供的一种新型带钢筋格构剪力连接件的正交异性钢-混凝土组合桥面板。有效解决螺栓需要大量的人力和存在疲劳问题、pbl剪力连接件连接不足和有效解决负弯矩区桥面板裂能力低的技术难题及提高其抗爆性能。其研究具有重要的工程意义。

2、本发明采用如下技术方案:

3、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;施工步骤如下:

4、步骤一、采用平钢板及加劲肋焊接形成正交异性钢板;

5、步骤二、在正交异性钢板上焊接钢筋格构剪力连接件;

6、步骤三、位于正交异性钢板上部四周搭建模版;

7、步骤四、根据工程设计选择普通混凝土或纤维混凝土或uhpc混凝土;

8、当采用普通混凝土或纤维混凝土时,其步骤三中的模版高度为10-15cm;

9、当采用uhpc混凝土时,步骤三中的模版高度小于6cm;

10、步骤五、根据浇筑所选择的普通混凝土或纤维混凝土或uhpc混凝土,当浇筑完成后形成混凝土层,对混凝土层所选用的浇筑混凝土进行养护。

11、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;步骤一中采用的劲肋焊为开肋或u型加劲肋;将开肋或u型加劲肋架设在支架上;

12、支架为若干个相互平行放置,每个支架上放置若干个开肋或u型加劲肋;

13、若干个相互平行支架的放置长度与平钢板长度相等;

14、平钢板架设与开肋或u型加劲肋上相互焊接形成正交异性钢板。

15、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;

16、所述的钢筋格构剪力连接件包括下弦钢筋、斜钢筋、上弦钢筋,

17、所述的下弦钢筋为若干根纵横交错的钢筋组成;下弦钢筋布置在正交异性钢板的平钢板的上端面;

18、所述的上弦钢筋为若干根纵横交错的钢筋组成;上弦钢筋位于下弦钢筋的上方;

19、所述的斜钢筋为两根钢筋组合形成的三角结构,下弦钢筋与上弦钢筋之间布置斜钢筋。

20、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;三角结构的斜钢筋的夹角角度为30°-75°。

21、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;斜钢筋沿下弦钢筋及上弦钢筋长度方向成直线排列成单列;下弦钢筋及上弦钢筋(8)之间布置若干列斜钢筋。

22、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;在单列排列的斜钢筋中斜钢筋之间的间距为100mm-300mm。

23、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;

24、所述的钢筋格构剪力连接件包括下弦钢筋、弧形钢筋、上弦钢筋;

25、所述的下弦钢筋为若干根纵横交错的钢筋组成;下弦钢筋布置在正交异性钢板的平钢板的上端面;

26、所述的弧形钢筋的弧顶部朝上,其底部端固定在下弦钢筋上;

27、所述的上弦钢筋为若干更根纵横交错的波浪形钢筋组成;上弦钢筋与弧形钢筋弧顶部相固定。

28、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;弧形钢筋沿下弦钢筋长度方向成直线排列成单列;波浪形的上弦钢筋的波峰部与弧形钢筋的弧顶部相连;上弦钢筋的波谷部位于纵横相邻的弧形钢筋之间。

29、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;在单列排列的弧形钢筋中弧形钢筋之间的间距为100mm-300mm。

30、有益效果

31、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法,其钢筋格构剪力连接件可以实现自动化生产,增加了桥面板刚度,从而可以实现免支撑快速施工,同时钢筋骨架预埋于桥面板混凝土中,桥面板仍为整体,并未破坏桥面板混凝土的整体性,在提高底钢板刚度的同时,弥补了pbl连接件组合桥面板的不足;其也可以在工厂进行预制,现场进行拼装。另外,其也能够解决钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区桥面板裂能力低的技术难题。

32、本发明所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法中,钢筋格构剪力连接件由上弦钢筋、下弦钢筋和斜钢筋组成,其可根据设计需要设置钢筋格构的数量、上弦钢筋或下弦钢筋的直径、斜钢筋的倾斜角度、弯起角度、高度和直径等;混凝土层可根据设计需要分别采用普通混凝土、橡胶混凝土和超高性能混凝土等,对于负弯矩区可增加钢筋网进一步改善负弯矩的抗裂性能。

33、基于三角结构的钢筋格构剪力连接件,其结构可以进一步改进为弯曲的波浪形状,进一步提高了钢筋网的弯矩抗裂性能。


技术特征:

1.带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;

2.根据权利要求1所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:步骤一中采用的劲肋焊为开肋或u型加劲肋;将开肋或u型加劲肋架设在支架上;

3.根据权利要求1所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:

4.根据权利要求3所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:三角结构的斜钢筋(7)的夹角角度为30°-75°。

5.根据权利要求3所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:斜钢筋(7)沿下弦钢筋(6)及上弦钢筋(8)长度方向成直线排列成单列;下弦钢筋(6)及上弦钢筋(8)之间布置若干列斜钢筋(7)。

6.根据权利要求5所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:在单列排列的斜钢筋(7)中斜钢筋(7)之间的间距为100mm-300mm。

7.根据权利要求1所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:

8.根据权利要求5所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:弧形钢筋(9)沿下弦钢筋(6)长度方向成直线排列成单列;波浪形的上弦钢筋(8)的波峰部与弧形钢筋(9)的弧顶部相连;上弦钢筋(8)的波谷部位于纵横相邻的弧形钢筋(9)之间。

9.根据权利要求5所述的带钢筋格构剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板施工方法;其特征在于:在单列排列的弧形钢筋(9)中弧形钢筋(9)之间的间距为100mm-300mm。


技术总结
本发明涉及一种新型带钢筋格构剪力连接件的正交异性钢‑混凝土组合桥面板,属于桥梁结构技术领域。施工步骤为:焊接形成正交异性钢板;在正交异性钢板上焊接钢筋格构剪力连接件;位于正交异性钢板上部四周搭建模版;根据浇筑所选择的普通混凝土或纤维混凝土或UHPC混凝土,当浇筑完成后形成混凝土层,对混凝土层所选用的浇筑混凝土进行养护。本发明的钢筋格构剪力连接件可以实现自动化生产,增加了桥面板刚度,从而可以实现免支撑快速施工,在提高底钢板刚度的同时,弥补了PBL连接件组合桥面板的不足;也能够解决钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区桥面板裂能力低的技术难题。

技术研发人员:单玉麟,宗周红,林元铮,李佳奇,李明鸿,万顺寅,臧倩
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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