專利名稱：拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼板與混凝土組合橋面板，尤其是涉及一種拱形波紋鋼板與混凝 土組合橋面板。
背景技術：
目前，桁架結構橋梁和鋼箱結構橋梁的橋面板一般采用鋼筋混凝土、鋼板與浙青 混凝土鋪裝、鋼板與混凝土組合等三種結構形式，各種結構都有各自的特點。其中，普通鋼 筋混凝土與預應力鋼筋混凝土由于自重較大，其在大跨徑橋梁的應用受到了限制；鋼板與 浙青混凝土鋪裝結構由于剛度小、熱穩(wěn)定性差、結合力不足以及造價高等缺點，也得不到廣 泛的應用；普通鋼板與混凝土組合的橋面板，由于鋼板表面平滑，而且鋼板的抗彎剛度很 小，與混凝土組合的粘結和整體工作性能差。因此，發(fā)明一種剛度大、與混凝土粘結力強，而 且適應混凝土板變厚度需要的新型鋼板結構，并與混凝土組合形成新型的橋面板結構，顯 得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種拱形波紋 鋼板與混凝土組合橋面板，其結構簡單、制作施工方便，且結構力學性能優(yōu)越，具有結構自 重輕、受力體系合理、材料物理性能良好、造價低等特點，能有效解決目前橋面板結構存在 的諸多實際問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種拱形波紋鋼板與混凝土組 合橋面板，其特征在于包括由多列平行布設的拱形波紋鋼板組成的橋面板底板、對所述 橋面板底板進行支撐固定的橋面板底部支撐結構和在所述橋面板底板上澆筑成型的混凝 土頂層；所述橋面板底部支撐結構固定在所施工橋梁的承重結構上且其由多根肋梁拼裝組 成，多根所述肋梁拼裝組成一個供所述橋面板底板安裝的底板安裝基礎且其包括多列呈平 行布設的下縱梁和多排呈平行布設的下橫梁，多列所述下縱梁均呈縱向布設且多排所述下 橫梁均呈橫向布設，多列所述下縱梁呈均勻布設且多排所述下橫梁均與多列所述下縱梁緊 固安裝為一體；多列所述拱形波紋鋼板均呈縱向布設，每列拱形波紋鋼板均扣裝在相鄰兩 列下縱梁之間且所述拱形波紋鋼板左右兩側的拱腳分別固定安裝在相鄰兩列下縱梁上；所 述拱形波紋鋼板的橫向寬度小于相鄰兩列下縱梁中心軸線之間的間距D，且大于相鄰兩列 下縱梁外側壁之間的間距d，所述拱形波紋鋼板的波紋方向為橫向；多列下縱梁和多列拱 形波紋鋼板組成一個用于澆筑成型混凝土頂層的成型底模板。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是多列所述下縱梁和多排所述 下橫梁布設在同一平面上。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是所述下縱梁和下橫梁均為矩 形鋼管。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是多列所述下縱梁和多排所述下橫梁布設在同一水平面上。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是多排所述下橫梁呈均勻布設。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是每排下橫梁均由首尾依次相 接的多片下橫梁節(jié)段拼裝組成，每列拱形波紋鋼板均由布設在相鄰兩片下橫梁節(jié)段之間的 多片下縱梁節(jié)段拼裝組成，每列拱形波紋鋼板均由多塊拱形波紋鋼板節(jié)段從前至后連續(xù)拼 裝組成，每一塊所述拱形波紋鋼板節(jié)段的縱向長度均與所述下橫梁節(jié)段的縱向長度相同。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是所述下橫梁節(jié)段和所述下縱 梁節(jié)段上均布設有多個呈豎直向布設的剪力釘，所述拱形波紋鋼板節(jié)段左右兩側的拱腳分 別通過剪力釘固定安裝在相鄰兩片下縱梁節(jié)段上。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是多列所述下縱梁和多排所述 下橫梁拼裝組成一個矩形網(wǎng)格式支撐結構，相鄰兩片所述下橫梁節(jié)段和相鄰兩片所述下縱 梁節(jié)段圍成一個矩形支架，所述矩形網(wǎng)格式支撐結構劃分為多個所述矩形支架；所述混凝 土頂層對應劃分為多塊矩形混凝土層且多塊所述矩形混凝土層分別與多個所述矩形支架 一一對應，所述拱形波紋鋼板節(jié)段的數(shù)量和所述矩形混凝土層的數(shù)量均與所述矩形支架的 數(shù)量相同，且由下至上依次布設的矩形支架、拱形波紋鋼板節(jié)段和矩形混凝土層組成一個 單片組合橋面板，所述單片組合橋面板的數(shù)量為多個且其數(shù)量與所述矩形支架的數(shù)量相 同。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是多個所述單片組合橋面板中 的矩形混凝土層澆筑為一體。上述拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征是相鄰兩個所述單片組合橋面 板之間通過多根接頭鋼筋和澆筑在相鄰兩個所述單片組合橋面板之間連接處的混凝土層 進行緊密連接，多根所述接頭鋼筋的前后端部分別預埋在相鄰兩個單片組合橋面板的矩形 混凝土層內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、拱形波紋鋼板抗彎剛度大，與混凝土粘結力強，能有效減少用鋼量，具體較好的 經(jīng)濟效益。2、拱形波紋鋼板與混凝土組合形成的橋面板結構整體性好，力學性能優(yōu)越。3、拱形構造既減少了混凝土用量，又減輕了結構自重。4、組合橋面板表面為混凝土結構，方便鋪裝層結構選用。5、拱形波紋鋼板的拱腳處混凝土厚度較大，既形成了剛度較大的縱向梁體結構， 也提供了足夠的剪力傳遞空間。綜上所述，本發(fā)明結構簡單、制作施工方便，且結構力學性能優(yōu)越，具有結構自重 輕、受力體系合理、材料物理性能良好、造價低等特點，能有效解決目前橋面板結構存在的 剛度小、穩(wěn)定性差、結合力不足、造價高、與混凝土組合的粘結和整體工作性能差等諸多實 際問題。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結構示意圖。
圖2為本發(fā)明相鄰兩片單片組合橋面板之間的連接狀態(tài)示意圖。附圖標記說明1-拱形波紋鋼板；1-1-拱腳；2-混凝土頂層；3-剪力釘；4-下縱梁；5-下橫梁；6-接頭鋼筋。
具體實施例方式實施例1如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括由多列平行布設的拱形波紋鋼板1組成的橋面板底 板、對所述橋面板底板進行支撐固定的橋面板底部支撐結構和在所述橋面板底板上澆筑成 型的混凝土頂層2。所述橋面板底部支撐結構固定在所施工橋梁的承重結構上且其由多根 肋梁拼裝組成，多根所述肋梁拼裝組成一個供所述橋面板底板安裝的底板安裝基礎且其包 括多列呈平行布設的下縱梁4和多排呈平行布設的下橫梁5，多列所述下縱梁4均呈縱向布 設且多排所述下橫梁5均呈橫向布設，多列所述下縱梁4呈均勻布設且多排所述下橫梁5 均與多列所述下縱梁4緊固安裝為一體。多列所述拱形波紋鋼板1均呈縱向布設，每列拱 形波紋鋼板1均扣裝在相鄰兩列下縱梁4之間且所述拱形波紋鋼板1左右兩側的拱腳1-1 分別固定安裝在相鄰兩列下縱梁4上。所述拱形波紋鋼板1的橫向寬度小于相鄰兩列下縱 梁4中心軸線之間的間距D，且大于相鄰兩列下縱梁4外側壁之間的間距d，所述拱形波紋 鋼板1的波紋方向為橫向。多列下縱梁4和多列拱形波紋鋼板1組成一個用于澆筑成型混 凝土頂層2的成型底模板。實際施工過程中，多列所述下縱梁4和多排所述下橫梁5布設在同一平面上，同時 根據(jù)不同的橋面結構，多列所述下縱梁4和多排所述下橫梁5也可以布設在同一個曲面上。 本實施例中，多列所述下縱梁4和多排所述下橫梁5布設在同一水平面上。本實施例中，多排所述下橫梁5呈均勻布設，且所述下縱梁4和下橫梁5均為矩形 鋼管，同時所述下縱梁4和下橫梁5的橫截面尺寸相同，本實施例中，每排下橫梁5均由首尾依次相接的多片下橫梁節(jié)段拼裝組成，每列 拱形波紋鋼板1均由布設在相鄰兩片下橫梁節(jié)段之間的多片下縱梁節(jié)段拼裝組成，每列拱 形波紋鋼板1均由多塊拱形波紋鋼板節(jié)段從前至后連續(xù)拼裝組成，每一塊所述拱形波紋鋼 板節(jié)段的縱向長度均與所述下橫梁節(jié)段的縱向長度相同。所述下橫梁節(jié)段和所述下縱梁節(jié)段上均布設有多個呈豎直向布設的剪力釘3，所 述拱形波紋鋼板節(jié)段左右兩側的拱腳1-1分別通過剪力釘3固定安裝在相鄰兩片下縱梁節(jié) 段上。本實施例中，多個所述剪力釘3分左右兩個縱排進行均勻布設。多列所述下縱梁4和多排所述下橫梁5拼裝組成一個矩形網(wǎng)格式支撐結構，相鄰 兩片所述下橫梁節(jié)段和相鄰兩片所述下縱梁節(jié)段圍成一個矩形支架，所述矩形網(wǎng)格式支撐 結構劃分為多個所述矩形支架。所述混凝土頂層2對應劃分為多塊矩形混凝土層且多塊所 述矩形混凝土層分別與多個所述矩形支架一一對應，所述拱形波紋鋼板節(jié)段的數(shù)量和所述 矩形混凝土層的數(shù)量均與所述矩形支架的數(shù)量相同，且由下至上依次布設的矩形支架、拱 形波紋鋼板節(jié)段和矩形混凝土層組成一個單片組合橋面板，所述單片組合橋面板的數(shù)量為 多個且其數(shù)量與所述矩形支架的數(shù)量相同。
本實施例中，相鄰兩個所述單片組合橋面板之間通過多根接頭鋼筋6和澆筑在相 鄰兩個所述單片組合橋面板之間連接處的混凝土層進行緊密連接，多根所述接頭鋼筋6的 前后端部分別預埋在相鄰兩個單片組合橋面板的矩形混凝土層內(nèi)。實際施工時，多根所述 接頭鋼筋6布設在同一水平線上且呈均勻布設。綜上，本發(fā)明主要由拱形波紋鋼板1和混凝土頂層2組成，所述拱形波紋鋼板1的 左右兩端拱腳1-1分別固定在相鄰兩片下縱梁4上，多列所述拱形波紋鋼板1既是組合橋 面板的底板結構，又是澆筑混凝土頂層2的底模板結構。所述混凝土頂層2為在所述橋面 板底部支撐結構和所述橋面板底板上澆筑成型的混凝土結構層。所述橋面板底部支撐結構 和所述橋面板底板之間通過剪力釘3進行連接，且相鄰兩個所述單片組合橋面板之間通過 多根接頭鋼筋6進行緊固連接。實際施工時，先在組成所述矩形支架的兩片下橫梁節(jié)段和 兩片下縱梁節(jié)段上焊接剪力釘3，將一塊拱形波紋鋼板節(jié)段的兩端分別固定在兩片下橫梁 節(jié)段上，所述拱形波紋鋼板節(jié)段和兩片下縱梁節(jié)段形成封閉的底模板結構，再在所述底模 板結構上澆筑混凝土形成矩形混凝土層，并完成單片組合橋面板；且在所述矩形混凝土層 的混凝土澆筑之前，先預埋用于連接相鄰兩個單片組合橋面板的多根接頭鋼筋6，組成整體 橋面板的多個單片組合橋面板施工完成后，再在相鄰兩個單片組合橋面板之間的接頭處澆 筑混凝土并形成整個橋面板結構。本實施例中，所述拱形波紋鋼板1與混凝土頂層2組合 形成的板式結構。實際施工時，既可以在工廠預制單片組合橋面板，現(xiàn)場只需對預制好的單片組合 橋面板進行安裝即可，且待所有單片組合橋面板均安裝完成后，再通過接頭鋼筋6以及在 接頭處澆筑混凝土的連接方式形成整個橋面板結構。工廠預制的單片組合橋面板的矩形混 凝土層內(nèi)均預埋有多根接頭鋼筋6，在現(xiàn)場對預制好的多個單片組合橋面板進行安裝完成 后，先將相鄰兩個單片組合橋面板上預埋的接頭鋼筋6進行一一對應固定連接后(主要采 用焊接方式進行固定連接)，再在連接處進行混凝土澆筑施工。同時，也可以在已施工完成 的橋梁承重結構上，現(xiàn)場進行單片組合橋面板的成型施工。實施例2本實施例中，與實施例1不同的是多個所述單片組合橋面板中的矩形混凝土層 澆筑為一體。實際施工過程中，在已施工完成的橋梁承重結構上現(xiàn)場安裝橋面板底部支撐 結構和橋面板底板，并現(xiàn)場在安裝完成的橋面板底部支撐結構和橋面板底板上進行混凝土 澆筑施工形成混凝土頂層2。本實施例中，其余部分的結構、連接關系和施工過程均與實施 例1相同。綜上，實際施工過程中，可以在已施工完成的橋梁承重結構上現(xiàn)場安裝橋面板底 部支撐結構和橋面板底板，并現(xiàn)場澆筑混凝土形成混凝土頂層2 ；也可以在工廠預制單片 組合橋面板，現(xiàn)場安裝單片組合橋面板后，通過接頭鋼筋6以及在接頭處后澆的混凝土形 成整個橋面板結構。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技 術方案的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于包括由多列平行布設的拱形 波紋鋼板(1)組成的橋面板底板、對所述橋面板底板進行支撐固定的橋面板底部支撐結構 和在所述橋面板底板上澆筑成型的混凝土頂層O)；所述橋面板底部支撐結構固定在所施 工橋梁的承重結構上且其由多根肋梁拼裝組成，多根所述肋梁拼裝組成一個供所述橋面板 底板安裝的底板安裝基礎且其包括多列呈平行布設的下縱梁(4)和多排呈平行布設的下 橫梁(5)，多列所述下縱梁(4)均呈縱向布設且多排所述下橫梁( 均呈橫向布設，多列所 述下縱梁(4)呈均勻布設且多排所述下橫梁( 均與多列所述下縱梁(4)緊固安裝為一 體；多列所述拱形波紋鋼板(1)均呈縱向布設，每列拱形波紋鋼板(1)均扣裝在相鄰兩列 下縱梁(4)之間且所述拱形波紋鋼板(1)左右兩側的拱腳(1-1)分別固定安裝在相鄰兩列 下縱梁(4)上；所述拱形波紋鋼板(1)的橫向寬度小于相鄰兩列下縱梁中心軸線之間 的間距D，且大于相鄰兩列下縱梁(4)外側壁之間的間距d，所述拱形波紋鋼板(1)的波紋 方向為橫向；多列下縱梁(4)和多列拱形波紋鋼板(1)組成一個用于澆筑成型混凝土頂層 (2)的成型底模板。
2.按照權利要求1所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于多列所述 下縱梁(4)和多排所述下橫梁( 布設在同一平面上。
3.按照權利要求1或2所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于所述 下縱梁(4)和下橫梁( 均為矩形鋼管。
4.按照權利要求2所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于多列所述 下縱梁(4)和多排所述下橫梁( 布設在同一水平面上。
5.按照權利要求4所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于多排所述 下橫梁( 呈均勻布設。
6.按照權利要求5所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于每排下橫 梁( 均由首尾依次相接的多片下橫梁節(jié)段拼裝組成，每列拱形波紋鋼板(1)均由布設在 相鄰兩片下橫梁節(jié)段之間的多片下縱梁節(jié)段拼裝組成，每列拱形波紋鋼板(1)均由多塊拱 形波紋鋼板節(jié)段從前至后連續(xù)拼裝組成，每一塊所述拱形波紋鋼板節(jié)段的縱向長度均與所 述下橫梁節(jié)段的縱向長度相同。
7.按照權利要求6所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于所述下橫 梁節(jié)段和所述下縱梁節(jié)段上均布設有多個呈豎直向布設的剪力釘(3)，所述拱形波紋鋼板 節(jié)段左右兩側的拱腳(1-1)分別通過剪力釘(3)固定安裝在相鄰兩片下縱梁節(jié)段上。
8.按照權利要求6所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于多列所述 下縱梁(4)和多排所述下橫梁( 拼裝組成一個矩形網(wǎng)格式支撐結構，相鄰兩片所述下橫 梁節(jié)段和相鄰兩片所述下縱梁節(jié)段圍成一個矩形支架，所述矩形網(wǎng)格式支撐結構劃分為多 個所述矩形支架；所述混凝土頂層( 對應劃分為多塊矩形混凝土層且多塊所述矩形混凝 土層分別與多個所述矩形支架一一對應，所述拱形波紋鋼板節(jié)段的數(shù)量和所述矩形混凝土 層的數(shù)量均與所述矩形支架的數(shù)量相同，且由下至上依次布設的矩形支架、拱形波紋鋼板 節(jié)段和矩形混凝土層組成一個單片組合橋面板，所述單片組合橋面板的數(shù)量為多個且其數(shù) 量與所述矩形支架的數(shù)量相同。
9.按照權利要求8所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于多個所述 單片組合橋面板中的矩形混凝土層澆筑為一體。
10.按照權利要求8所述的拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，其特征在于相鄰兩個 所述單片組合橋面板之間通過多根接頭鋼筋(6)和澆筑在相鄰兩個所述單片組合橋面板 之間連接處的混凝土層進行緊密連接，多根所述接頭鋼筋(6)的前后端部分別預埋在相鄰 兩個單片組合橋面板的矩形混凝土層內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種拱形波紋鋼板與混凝土組合橋面板，包括由多列平行布設的拱形波紋鋼板組成的橋面板底板、對橋面板底板進行支撐固定的橋面板底部支撐結構和在橋面板底板上澆筑成型的混凝土頂層；橋面板底部支撐結構由多根肋梁拼裝組成且多根肋梁包括多列呈平行布設的下縱梁和多排呈平行布設的下橫梁，每列拱形波紋鋼板均扣裝在相鄰兩列下縱梁之間且拱形波紋鋼板左右兩側的拱腳分別固定安裝在相鄰兩列下縱梁上，拱形波紋鋼板的波紋方向為橫向；多列下縱梁和多列拱形波紋鋼板組成用于澆筑成型混凝土頂層的成型底模板。本發(fā)明結構簡單、制作施工方便，且結構力學性能優(yōu)越，能有效解決目前橋面板結構存在的諸多問題。
文檔編號E01D101/24GK102121227SQ20111002450
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月23日 優(yōu)先權日2011年1月23日
發(fā)明者劉永健, 姚文奇, 楊岳華 申請人:長安大學