一種鋼橋面鋪裝結構及鋪裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼橋面鋪裝結構，其結構簡單合理，柔性連接件具有剪切剛度低、抗疲勞性能好、抗拔能力和剪切強度不變的特點，初期抗剪剛度小，剪力維持在強度的1/3左右持續(xù)滑移變形，能有效降低局部連接件的剪力值，改善剛性立柱附近的橋面鋪裝層受力，有效避免橋面鋪裝層壓碎破壞，從而改善鋪裝層表面的局部開裂現(xiàn)象，且符合目前通常的設計假定，能有效解決目前鋼橋面鋪裝層存在的諸多鋪裝病害與問題。本發(fā)明的鋪裝方法，操作簡便，鋼纖維混凝土層和瀝青混凝土層所鋪設的鋪裝層形成一整體，且抗拉能力增大、厚度增加，可有效減少鋪裝層表面的拉應力和拉應變，因而能有效解決鋪裝層表面的開裂問題。
【專利說明】一種鋼橋面鋪裝結構及鋪裝方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁建造工程【技術領域】，特別涉及一種鋼橋面鋪裝結構及鋪裝方法。

【背景技術】
[0002]目前，在大跨度橋梁中，正交異性鋼橋面以其構件質量輕、運輸與架設方便、施工周期短等特點逐漸被廣泛應用，現(xiàn)有大多數(shù)鋼橋橋面板均采用正交異性鋼橋面，即在鋼橋橋面板的頂板底面焊接縱向腹板(縱肋)，在縱向腹板內設有與其正交的橫隔板(橫肋)，從而構成正交異性結構板。
[0003]橋面鋪裝層一般由鋪設在頂板上的薄層鋼筋混凝土與浙青混凝土構成，鋼筋混凝土內鋪設鋼筋網(wǎng)。在整個正交異性鋼橋面結構中正交異性結構板相當于柔性支承，在車輛荷載作用下，橋面鋪裝層局部位置處的拉應力達3MPa?7MPa，普通鋼筋混凝土難以滿足要求。
[0004]由于上述正交異性鋼橋面需要布置普通鋼筋網(wǎng)，制作工藝比較復雜，存在局部應力集中，同時這種構造方式也導致許多鋪裝病害與問題，主要體現(xiàn)為:1、汽車等荷載過重會對應引起橋面鋪裝層表面拉應變過大，容易導致橋面鋪裝層縱向和橫向開裂；2、橋面鋪裝層耐久性不足，在汽車的反復荷載作用下，橋面鋪裝層的混合料易蠕變，從而形成永久變形，長久積累則演變?yōu)檐囖H；3、橋面鋪裝層與頂板間的連接件剛度較大，容易造成連接件附近的混凝土在受力早期出現(xiàn)壓碎破壞；4、橋面鋪裝層與頂板間的結合與目前通常的設計假定不相符，兩者界面間的模擬方法存在爭議。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單合理、受力性能與耐久性能好、施工簡便和能夠有效防止橋面開裂的鋼橋面鋪裝結構及鋪裝方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種鋼橋面鋪裝結構，包括頂板和頂板底面固連的正交相連的縱向腹板與橫隔板，頂板頂面上鋪設有橋面鋪裝層，所述頂板頂面上設有位于橋面鋪裝層內的柔性連接件。
[0007]所述柔性連接件包括剛性立柱和從剛性立柱根部至1/3?3/4高度處的外部的柔性包覆體，剛性立柱與頂板垂直相連，剛性立柱頂面低于橋面鋪裝層表面。
[0008]所述橋面鋪裝層包括從下而上依次鋪設的鋼纖維混凝土層和浙青混凝土層，柔性連接件頂面低于鋼纖維混凝土層表面。
[0009]所述鋼纖維混凝土層中的鋼纖維體積比為6%?10%。
[0010]所述剛性立柱為焊釘、鋼筋或者角鋼，所述柔性包覆體為聚氨酯樹脂海綿套、泡沫塑料套或者橡膠套。
[0011]所述柔性連接件呈矩形或者梅花形均布焊接在頂板上。
[0012]鋼橋面鋪裝結構的鋪裝方法，包括如下步驟:a、將頂板、縱向腹板和橫隔板焊接成一體，形成鋼梁；b、將剛性立柱按照矩形或者梅花形均布焊接在頂板上，從剛性立柱根部至1/3?3/4高度處包裹柔性包覆體；c、在頂板頂面上澆注鋼纖維混凝土，形成鋼纖維混凝土層，并保證剛性立柱頂面低于鋼纖維混凝土層表面；d、在鋼纖維混凝土層上澆注鋪設浙青混凝土，形成浙青混凝土層，從而最終形成整個橋面鋪裝層。
[0013]所述步驟b中的焊接方式為俯焊。
[0014]所述步驟b中的剛性立柱與柔性包覆體之間以涂裝及細鋼絲、鐵絲綁扎方式相連。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點為:
1、本發(fā)明的鋼橋面鋪裝結構，其結構簡單合理，柔性連接件具有剪切剛度低、抗疲勞性能好、抗拔能力和剪切強度不變的特點，初期抗剪剛度小，剪力維持在強度的1/3左右持續(xù)滑移變形，能有效降低局部連接件的剪力值，改善剛性立柱附近的橋面鋪裝層受力，有效避免橋面鋪裝層壓碎破壞，從而改善鋪裝層表面的局部開裂現(xiàn)象，且符合目前通常的設計假定；依靠柔性連接件桿部彎曲承擔剪力，抗疲勞性能好，受力性能與耐久性能好，建造施工簡便，能有效解決目前鋼橋面鋪裝層存在的諸多鋪裝病害與問題。
[0016]2、橋面鋪裝層包括從下而上依次鋪設的鋼纖維混凝土層和浙青混凝土層，橋面鋪裝層厚度增大，可改善因局部輪壓產(chǎn)生的變形、車輛振動等不良現(xiàn)象，從而有效提高行車的舒適度；采用鋼纖維混凝土結構，可增強橋面鋪裝層的抗拉性能，并有效防止出現(xiàn)橋面鋪裝層的開裂現(xiàn)象；另外，無需布置鋼筋網(wǎng)，簡化施工工序，操作簡便。
[0017]3、柔性連接件可達到剪切剛度低、抗疲勞性能好、抗拔能力與抗剪強度不變的效果；柔性連接件呈矩形或者梅花形均布焊接在頂板上，受力均勻，焊接方式便于機械化施工和對工程質量的控制，能有效保證施工質量。
[0018]4、本發(fā)明的鋪裝方法，操作簡便，鋼纖維混凝土層和浙青混凝土層所鋪設的鋪裝層形成一整體，且抗拉能力增大、厚度增加，可有效減少鋪裝層表面的拉應力和拉應變，因而能有效解決鋪裝層表面的開裂問題，同時柔性連接件使得鋼纖維混凝土與頂板間的相對變形能力增強，可有效避免柔性連接件附近區(qū)域的混凝土出現(xiàn)局部壓碎現(xiàn)象，并通過柔性連接件的桿部彎曲承擔剪力，有效改善抗疲勞性能，另外也能很好地避免頂板的銹蝕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]如圖1所示的鋼橋面鋪裝結構及鋪裝方法，其包括頂板3和頂板3底面上固連的縱向腹板2與橫隔板1，縱向腹板2與橫隔板I正交相連。
[0021 ] 在頂板3頂面上設有柔性連接件4，柔性連接件4呈矩形或者梅花形均布焊接在頂板3上，柔性連接件4包括剛性立柱5和從剛性立柱5根部至1/3?3/4高度處包裹的柔性包覆體6，剛性立柱5與頂板3垂直焊接。
[0022]在頂板3頂面上鋪設有橋面鋪裝層，橋面鋪裝層包括從下而上依次鋪設的鋼纖維混凝土層7和浙青混凝土層8，且柔性連接件4的頂面低于橋面鋪裝層的表面，即剛性立柱5的頂面低于鋼纖維混凝土層7的表面。
[0023]在本實施方式中，鋼纖維混凝土層7中鋼纖維的體積比為6%?10% ;剛性立柱5可選用焊釘、鋼筋或者角鋼，柔性包覆體6可選用聚氨酯樹脂海綿套、泡沫塑料套或者橡膠套。
[0024]本發(fā)明鋼橋面鋪裝結構的鋪裝方法包括如下步驟:
a、將頂板3、縱向腹板2和橫隔板I焊接成一體，形成鋼梁；
b、將剛性立柱5按照矩形或者梅花形均布焊接在頂板3上，從剛性立柱5根部至1/3?3/4高度處包裹柔性包覆體6 ；
C、在頂板3頂面上澆注鋼纖維混凝土，形成鋼纖維混凝土層7，并保證剛性立柱5的頂面低于鋼纖維混凝土層7的上表面；
d、在鋼纖維混凝土層7上澆注鋪設浙青混凝土，形成浙青混凝土層8，從而最終形成由鋼纖維混凝土層7和浙青混凝土層8構成的橋面鋪裝層。
[0025]在上述步驟b中，剛性立柱5與頂板3的焊接方式為俯焊，焊接變形小，操作方便，焊接效率高；剛性立柱5與柔性包覆體6之間以涂裝及細鋼絲、鐵絲綁扎方式相連。
【權利要求】
1.一種鋼橋面鋪裝結構，包括頂板和頂板底面固連的正交相連的縱向腹板與橫隔板，頂板頂面上鋪設有橋面鋪裝層，其特征在于，所述頂板頂面上設有位于橋面鋪裝層內的柔性連接件。
2.如權利要求1所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，所述柔性連接件包括剛性立柱和從剛性立柱根部至1/3?3/4高度處的外部的柔性包覆體，剛性立柱與頂板垂直相連，剛性立柱頂面低于橋面鋪裝層表面。
3.如權利要求1或2所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，所述橋面鋪裝層包括從下而上依次鋪設的鋼纖維混凝土層和浙青混凝土層，柔性連接件頂面低于鋼纖維混凝土層表面。
4.如權利要求3所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，所述鋼纖維混凝土層中的鋼纖維體積比為6%?10%。
5.如權利要求4所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，所述剛性立柱為焊釘、鋼筋或者角鋼，所述柔性包覆體為聚氨酯樹脂海綿套、泡沫塑料套或者橡膠套。
6.如權利要求5所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，所述柔性連接件呈矩形或者梅花形均布焊接在頂板上。
7.如權利要求1-6所述鋼橋面鋪裝結構的鋪裝方法，其特征在于，包括如下步驟:a、將頂板、縱向腹板和橫隔板焊接成一體，形成鋼梁山、將剛性立柱按照矩形或者梅花形均布焊接在頂板上，從剛性立柱根部至1/3?3/4高度處包裹柔性包覆體；c、在頂板頂面上澆注鋼纖維混凝土，形成鋼纖維混凝土層，并保證剛性立柱頂面低于鋼纖維混凝土層表面；d、在鋼纖維混凝土層上澆注鋪設浙青混凝土，形成浙青混凝土層，從而最終形成整個橋面鋪裝層。
8.如權利要求7所述的鋼橋面鋪裝結構鋪裝方法，其特征在于，所述步驟b中的焊接方式為俯焊。
9.如權利要求8所述的鋼橋面鋪裝結構鋪裝方法，其特征在于，所述步驟b中的剛性立柱與柔性包覆體之間以涂裝及細鋼絲、鐵絲綁扎方式相連。
【文檔編號】E01D21/00GK104452586SQ201410743551
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權日:2014年12月9日
【發(fā)明者】劉世明 申請人:華北水利水電大學