本發(fā)明涉及一種鋼-混凝土組合式橋梁梁板，屬于橋梁梁板領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

橋梁梁板構(gòu)件是橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，直接承受上部車輛傳遞來的車輛荷載，其使用環(huán)境復雜，長期服務(wù)，若出現(xiàn)嚴重的損傷與變形，將會大大影響橋梁結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性與安全性，有時會帶來更大的災難事故-橋面整體垮塌。

工程中鋼-混凝土組合梁普遍采用上部混凝土，下部工字鋼，兩者之間采用抗剪連接件連接于一體。該種方式主要存在的問題在于：傳統(tǒng)組合梁經(jīng)常發(fā)生兩種疲勞破壞：混凝土梁板本身的疲勞裂縫破壞和混凝土與鋼之間的抗剪連接件的疲勞斷裂。

針對上述抗剪連接件疲勞斷裂問題，本發(fā)明提出一種新型的上部混凝土板與下部工字型鋼梁的組合方式，該方式不僅避免了連接件的設(shè)置，有效避免抗剪連接件的疲勞斷裂，而且具有施工快速便捷、混凝土板與鋼梁連接緊密及截面設(shè)置合理等一系列特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有工程中鋼-混凝土組合梁、存在的易發(fā)生混凝土梁板本身的疲勞破壞和混凝土與鋼之間的抗剪連接件的疲勞斷裂的問題，本發(fā)明提供一種可有效避免抗剪連接件的疲勞斷裂、無需設(shè)置抗剪連接件的鋼-混凝土組合式橋梁梁板。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

鋼-混凝土組合式橋梁梁板，包括上部預制板和下部工字型鋼梁，其特征在于：所述的上部預制板的底部開設(shè)有一道向內(nèi)凹陷的縱肋狀凹槽；所述的下部工字型鋼梁的頂部焊接有帶螺紋的鋼板，所述的縱肋狀凹槽與帶螺紋的鋼板相互契合，并且所述的縱肋狀凹槽與帶螺紋的鋼板之間的空隙內(nèi)灌注有混凝土漿液。

所述的上部預制板與所述的下部工字型鋼梁之間的混凝土層進行噴砂處理。

本發(fā)明中，具體部件的功能特點如下：

1、上部預制板預制過程中沿梁長方向在其下部預留一道凹槽，以備與工字型鋼梁頂部焊接的螺紋鋼板結(jié)合。

2、下部工字型鋼梁安裝就位后，將帶有螺紋的鋼板焊接至鋼梁上頂面。

3、將預留有凹槽的上部預制板吊裝至工字型鋼梁上部就位并達到設(shè)計要求后，通過預留的灌漿管向凹槽與帶螺紋的鋼板之間的縫隙灌注高強度水泥漿，確保兩者之間的緊密結(jié)合。

4、須對上部預制板與下部鋼板間膠結(jié)面噴砂處理，以滿足膠結(jié)面能夠有效抵抗外部荷載產(chǎn)生的縱向剪切力。

具體設(shè)置如下：在上部預制板預制澆筑過程中沿梁長方向在其下部預留一道凹槽，以備與工字型鋼梁上部焊接的帶螺紋的鋼板結(jié)合；現(xiàn)場施工中，工字型鋼梁安裝就位后，將帶有螺紋的鋼板焊接至鋼梁上頂面上；待帶螺紋的鋼板焊接工序完畢后，將預留有凹槽的上部預制板吊裝至工字型鋼梁上部，吊裝過程中必須確保凹槽與帶螺紋的鋼板楔合在一起，經(jīng)位置調(diào)整校正后，確保工字型鋼梁和上部預制板位置符合設(shè)計要求，然后通過預留的灌漿管向凹槽與鋼板之間的縫隙灌注高強度混凝土漿液，確保兩者之間的緊密結(jié)合。本發(fā)明提出這種新型的上部預制板與下部工字型鋼梁的組合方式，不僅無需設(shè)置抗剪連接件，有效避免了連接件本身的疲勞斷裂，而且組合式梁板還具有施工快速便捷、上部預制板與鋼梁連接緊密及截面設(shè)置合理等一系列優(yōu)點。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、預制板和工字鋼結(jié)合方式新穎突出，既保留了上部預制板具有的良好抗壓性能，充分發(fā)揮了下部工字鋼優(yōu)異的抗拉性能，又有效避免了兩者由于設(shè)置連接件而引發(fā)疲勞斷裂問題。同時該種組合梁橋梁在施工時間、施工進度上，相較于其它橋梁，具有很大的優(yōu)勢。

2、截面設(shè)置合理：組合梁主要由兩部分組成，上部預制板，下部帶有螺紋鋼板的型鋼梁。從力學分析角度而言，梁板的上部為受壓區(qū)域，布置混凝土，可有效利用混凝土材料本身具有的抗壓性能，梁板的下部為受拉區(qū)域，承受較大的拉應(yīng)力，不適宜采用混凝土材料，而采用型鋼，可有效利用鋼材本身具有的抗拉性能。這樣的組合方式可充分發(fā)揮混凝土和鋼材各自的優(yōu)點，揚長避短，物盡其用。

3、避免了連接件的疲勞斷裂問題：該種新型組合方式，無需在豎向需要設(shè)置剪力連接件，因而可有效避免因剪力連接件疲勞斷裂而引發(fā)的問題。

4、施工快速、便捷：在構(gòu)建新的橋梁或?qū)ΜF(xiàn)有橋梁進行拆除重建，橋梁的施工時間不僅影響著橋梁的施工成本，還帶來了交通堵塞、噪聲污染、車輛改道而引發(fā)的里程加長等一系列問題。預制式裝配式梁板施工過程中，為了將預制板和鋼梁連接于一體，常見的方式主要采用鋼法蘭、螺栓、螺桿等一系列連接件將兩者固定在一起。而這些連接件在使用過程前，勢必需要在上部預制板留下“孔洞”以完成連接固定工作。因此，在完成固定工作后，需要在橋面板上部再次進行澆筑工作以封孔。這在一定程度上延長了施工的時間，而且在“孔洞”澆筑中容易出現(xiàn)裂縫、缺陷等問題，增加了連接件和鋼筋被腐蝕的風險，減少了結(jié)構(gòu)的使用壽命。而采用本發(fā)明中的連接方式，可省去上述施工步驟，大大縮短了橋梁的施工工期，提前開放橋梁運營的通車時間，其經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益不言而喻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明成品示意圖。

具體實施方式

參照圖1至圖3，鋼-混凝土組合式橋梁梁板，包括上部預制板1和下部工字型鋼梁2，所述的上部預制板1的底部開設(shè)有一道向內(nèi)凹陷的縱肋狀凹槽11；所述的下部工字型鋼梁2的頂部焊接有帶螺紋的鋼板3，所述的縱肋狀凹槽11與帶螺紋的鋼板3相互契合，并且所述的縱肋狀凹槽11與帶螺紋的鋼板3之間的空隙內(nèi)灌注有混凝土漿液4。

所述的上部預制板1與所述的下部工字型鋼梁2之間的混凝土層進行噴砂處理。

如圖2所示，在該組合式橋梁梁板內(nèi)，主要存在兩種接觸面：螺紋鋼板與高強度水泥漿膠結(jié)面、噴砂處理的混凝土與高強度水泥漿膠結(jié)面。在縱向上，其主要承受沿橋縱向的剪切應(yīng)力以及由于橋梁梁板受彎矩作用而引起的上部壓應(yīng)力。后者大小主要根據(jù)于上部車輛荷載的作用大小。抵抗縱向剪切應(yīng)力主要依靠螺紋鋼板和混凝土下表面的粗糙面，只要兩者的粗糙面能滿足設(shè)計要求，就可滿足剪切應(yīng)力在橋身縱向的抗剪要求。

當縱向剪切荷載作用于連接處時，在上部預制板與印花鋼板之間會產(chǎn)生一個相對滑動的趨勢，而相對滑動位移的產(chǎn)生需要兩個接觸面之間出現(xiàn)脫空位移，而螺紋鋼板表面的橫肋能增加混凝土對鋼板的握力，促使受力破壞斷面呈斜向分布，保證鋼板與預制板接觸的區(qū)域內(nèi)形成具有錨固性能的機械牙鍵，可有效增強鋼板與預制板之間的抗剪切能力。類似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋受力，主要是依靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)錨固作用。因此在設(shè)計時，只需保證螺紋鋼板的橫肋設(shè)置和預制板的表面噴砂達到設(shè)計要求，就不會發(fā)生鋼板與預制板之間的粘接錨固失效問題。

本實施例中，首先，在預制板預制過程中，底部須預留向內(nèi)凹陷的縱肋狀凹槽。在預制板預制過程中，澆筑前先在對應(yīng)凹槽和下底面的模板上涂抹一部分緩凝劑，以減緩預制板下底面和凹槽處混凝土的硬化速度，以便于后期對預制板下表面和凹槽進行噴水和噴砂處理，沖去下表面和凹槽內(nèi)尚未完全凝固的混凝土浮漿，露出混凝土內(nèi)部的粗骨料，完成預制板的表面處理。其次，在現(xiàn)場橋梁梁板施工中，需要將表面帶有螺紋的鋼板焊接于工字型鋼梁縱向的上表面。接著，組合梁上部的預制板在橫向連接方面通過環(huán)氧樹脂膠結(jié)在一起。最后，在壓花鋼板和下部鋼梁與混凝土之間的縫隙注射高強度的水泥漿液，將經(jīng)過噴砂處理的混凝土與鋼板和型鋼有效粘結(jié)于一體。

本發(fā)明的措施方式并不受上述實施例的限制，還包括以下兩點：1.型鋼梁包括組合梁中常見的其他類型鋼梁，并不僅限于工字型鋼；2.焊接所使用鋼板的類型，并不僅限于以上螺紋鋼板，其還包含其它粗糙度滿足要求的其他類型鋼板。