本發(fā)明涉及一種鋼-混凝土組合橋梁，特別涉及一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

鋼-混凝土組合橋梁是將混凝土橋面板通過(guò)剪力連接件與鋼主梁連接形成整體共同受力的橋梁結(jié)構(gòu)形式。與傳統(tǒng)混凝土橋梁相比，鋼-混凝土組合橋梁自重輕，抗震性能好，活載效率高，施工速度快，且主梁高度小，結(jié)構(gòu)纖細(xì)，顯著增大橋下凈空，同時(shí)提升橋梁景觀效果；與鋼橋相比，經(jīng)濟(jì)性好，整體抗彎承載力提高，避免了鋼橋面鋪裝層易損的難題，由于其顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合優(yōu)勢(shì)，在橋梁建設(shè)中不斷得到廣泛應(yīng)用。

目前城市高架橋與跨線橋主要以(預(yù)應(yīng)力)混凝土橋梁為主，滿堂支架占路施工，支撐排架立桿密集，施工風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)且污染環(huán)境，嚴(yán)重影響周圍人民出行與日常生活，隨著橋梁綠色建設(shè)理念地不斷深入，橋梁建設(shè)不斷向工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、裝配化方向發(fā)展以大幅減小橋梁建設(shè)對(duì)自然環(huán)境與人民生活的影響，而城市高架橋與跨線橋施工作業(yè)空間有限，工期緊迫，通過(guò)二次疊合技術(shù)，整體澆筑或者拼裝雙層混凝土橋面板，同時(shí)將鋼-混凝土組合橋梁分片預(yù)制，整孔吊裝，能夠顯著降低對(duì)橋梁施工作業(yè)空間需求，節(jié)約施工工期，減少施工對(duì)環(huán)境的污染，避免落地支架施工造成的城市擁堵難題，又可確保各主梁共同受力，充分發(fā)揮了預(yù)制與現(xiàn)澆混凝土橋面板綜合優(yōu)勢(shì)；同時(shí)利用混凝土內(nèi)養(yǎng)護(hù)、補(bǔ)償收縮與增韌等復(fù)合技術(shù)，增強(qiáng)混凝土橋面板韌性，解決超大超薄混凝土橋面板收縮開(kāi)裂，特別是組合連續(xù)梁橋負(fù)彎矩區(qū)受拉易開(kāi)裂及其引起的滲水銹蝕等難題，顯著提高鋼-混凝土組合橋梁結(jié)構(gòu)耐久性，促進(jìn)我國(guó)橋梁向工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化等發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)及其施工方法，克服傳統(tǒng)城市高架橋與跨線橋建設(shè)中存在的不足，同時(shí)提升橋梁整體力學(xué)性能，降低混凝土收縮徐變影響，有效防止混凝土橋面板開(kāi)裂，確保橋梁長(zhǎng)壽耐久，解決城市高架橋與跨線橋施工對(duì)橋下交通嚴(yán)重阻礙的難題，促進(jìn)橋梁向工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化發(fā)展。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括主梁、二次疊合混凝土橋面板(底層與頂層雙層混凝土橋面板)和剪力釘；所述主梁上設(shè)置集束式或均布式的剪力釘；主梁沿橫橋向拼裝架設(shè)若干(如2～20片)，所有主梁沿橋梁縱向連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；二次疊合混凝土橋面板通過(guò)剪力釘與主梁相連形成整體。

所述的二次疊合混凝土橋面板由底層混凝土橋面板和頂層混凝土橋面板組成，底層混凝土橋面板位于主梁上，頂層混凝土橋面板位于底層混凝土橋面板上，底層混凝土橋面板、頂層混凝土橋面板均通過(guò)剪力釘(分別通過(guò)短的剪力釘、長(zhǎng)的剪力釘)與主梁相連形成整體，共同承擔(dān)荷載。

按照上述技術(shù)方案，所述沿橫橋向拼裝架設(shè)若干的主梁，相鄰主梁之間的距離為1.0～5.0米(根椐橋梁設(shè)計(jì)寬度確定主梁個(gè)數(shù))。

所述的剪力釘，沿橋梁縱向每排剪力釘可分別根據(jù)二次疊合雙層混凝土橋面板厚度間隔采用不同直徑不同長(zhǎng)度形式。剪力釘?shù)闹睆綖椐?3mm～Ф30mm，長(zhǎng)度為50mm～450mm，單個(gè)剪力釘沿橋梁縱向間距為95mm～125mm，橫向間距為50mm～125mm，剪力釘群沿橋梁縱向可不等間距布置，剪力釘群間距為500mm～1000mm。

上述一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

1)主梁采用下述方式之一：

①所述的主梁為槽形鋼梁和FRP板連接形成，槽形鋼梁的上翼緣板設(shè)置剪力釘，F(xiàn)RP板位于槽形鋼梁的頂面，F(xiàn)RP板通過(guò)剪力釘與槽形鋼梁固定；

②所述的主梁為工字形鋼梁和FRP板連接形成，工字形鋼梁的上翼緣板設(shè)置剪力釘，F(xiàn)RP板位于工字形鋼梁的頂面，F(xiàn)RP板通過(guò)剪力釘與工字形鋼梁固定；

③所述的主梁為箱形鋼梁，箱形鋼梁的頂板設(shè)置剪力釘；

④所述的主梁為T形鋼梁，T形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘；

⑤所述的主梁為工字形鋼梁，工字形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘；

⑥所述的主梁為槽形鋼梁，槽形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘；

2)拼裝主梁、底層混凝土橋面板與頂層混凝土橋面板形成二次疊合混凝土橋面板，其實(shí)施采用下述方式之一：

①(底層混凝土橋面板與頂層混凝土橋面板均為現(xiàn)澆)主梁整孔吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；除墩頂支座位置處，相鄰的主梁之間可不設(shè)置橫隔梁，主要通過(guò)二次疊合混凝土橋面板共同承擔(dān)荷載；

在主梁上整體澆筑低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成底層混凝土橋面板，實(shí)現(xiàn)首次疊合；以底層混凝土橋面板為模板，現(xiàn)澆低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板，完成二次疊合；底層混凝土橋面板、頂層厚混凝土橋面板板先后通過(guò)剪力釘(分別通過(guò)短的剪力釘、長(zhǎng)的剪力釘)與主梁連接形成整體；

②(底層混凝土橋面板為現(xiàn)澆，頂層混凝土橋面板為預(yù)制，頂層混凝土橋面板為現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)拼裝)主梁整孔吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；除墩頂支座位置處，相鄰的主梁之間可不設(shè)置橫隔梁，主要通過(guò)二次疊合混凝土橋面板共同承擔(dān)荷載；

在主梁上整體澆筑低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成底層混凝土橋面板，實(shí)現(xiàn)首次疊合；頂層混凝土橋面板為預(yù)制構(gòu)件，頂層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽；將頂層混凝土橋面板吊裝到底層混凝土橋面板上，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽和頂層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土，完成二次疊合；

③(底層混凝土橋面板為預(yù)制，頂層混凝土橋面板為現(xiàn)澆，底層混凝土橋面板在預(yù)制廠與鋼主梁拼裝形成整體)底層混凝土橋面板(材料為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為預(yù)制構(gòu)件；底層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽，將底層混凝土橋面板吊裝到主梁上，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽中澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)首次疊合；

將主梁和預(yù)制的底層混凝土橋面板整體吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體；以底層混凝土橋面板為模板，現(xiàn)澆低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板，完成二次疊合；底層混凝土橋面板、頂層混凝土橋面板板先后通過(guò)剪力釘與主梁連接形成整體；

④(底層混凝土橋面板和頂層混凝土橋面板均為預(yù)制構(gòu)件)底層混凝土橋面板(材料為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為預(yù)制構(gòu)件；底層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽，將底層混凝土橋面板吊裝到主梁上，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽中澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)首次疊合；

將主梁和預(yù)制的底層混凝土橋面板整體吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體；頂層混凝土橋面板為預(yù)制構(gòu)件，頂層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽；將頂層混凝土橋面板吊裝到底層混凝土橋面板上，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽與交錯(cuò)設(shè)置的頂層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土，完成二次疊合；

3)待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，安裝永久支座，拆除臨時(shí)支座，完成橋面系鋪裝，全橋貫通。

按上述技術(shù)方案，其實(shí)施方式一：所述的主梁是由槽形鋼梁或者工字形鋼梁與FRP板(Fiber Reinforced Polymer/Plastic，即纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，簡(jiǎn)稱FRP)連接形成，槽形鋼梁或者工字形鋼梁的上翼緣板設(shè)置剪力釘，F(xiàn)RP板位于槽形鋼梁或者工字形鋼梁的頂面(FRP板上設(shè)有FRP剪力件)，F(xiàn)RP板通過(guò)剪力釘與槽形鋼梁或者工字形鋼梁的上翼緣板固定；底層混凝土橋面板為以槽形鋼梁或者工字形鋼梁的上翼緣板上預(yù)先安置的FRP板為模板，整體澆筑5～10cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成，通過(guò)短的剪力釘與主梁實(shí)現(xiàn)首次疊合；經(jīng)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再以5～10cm厚的底層混凝土橋面板與FRP板整體為模板，現(xiàn)澆10～20cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘完成二次疊合，使組合橋梁形成整體。本實(shí)施方式利用了FRP板作為模板高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性好且無(wú)需拆除的特點(diǎn)，加快了施工速度，避免了落地支架施工導(dǎo)致的交通阻礙難題，同時(shí)分別以FRP板、底層混凝土橋面板和FRP板整體作為分層澆筑模板，與一次性整體澆筑相比，又可節(jié)省FRP模板材料用量，橋梁整體力學(xué)性能良好，綜合效益顯著。

或者，其實(shí)施方式一還可采用(更進(jìn)一步的)：底層混凝土橋面板與頂層厚混凝土橋面板之間設(shè)有磷酸鎂水泥砂漿層(磷酸鎂水泥砂漿層的材料為磷酸鎂水泥砂漿)；底層混凝土橋面板為以槽形鋼梁或者工字形鋼梁上預(yù)先安置的FRP板為模板，整體澆筑5～10cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成，通過(guò)短的剪力釘完成首次疊合；經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，鋪設(shè)5～10mm厚的磷酸鎂水泥砂漿，拼裝預(yù)制的頂層混凝土橋面板(存放時(shí)間≥6個(gè)月)，安置錨固螺栓，向頂層混凝土橋面板上的剪力釘預(yù)留槽與頂層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)，使其通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘二次疊合形成整體。此種實(shí)施方式能夠加快施工進(jìn)度，提升橋梁整體力學(xué)性能，同時(shí)預(yù)制的混凝土橋面板也能有效減小收縮變形受鋼梁約束產(chǎn)生的裂縫，提高組合橋梁耐久性。

按上述技術(shù)方案，其實(shí)施方式二：所述的主梁為箱形鋼梁或者T形鋼梁，箱形鋼梁的頂板或者T形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置有剪力釘；底層混凝土橋面板為以箱形鋼梁的頂板或者T形鋼梁的上翼緣鋼板為模板，整體澆筑5～10cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成，通過(guò)短的剪力釘實(shí)現(xiàn)首次疊合；經(jīng)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，吊裝預(yù)制的頂層混凝土橋面板至底層混凝土橋面板上；頂層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽和頂層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘完成二次疊合，使組合橋梁形成整體。本實(shí)施方式利用了箱形鋼梁的頂板或者T形鋼梁的上翼緣鋼板作為模板高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性好且無(wú)需拆除的特點(diǎn)，加快了施工速度，避免了落地支架施工導(dǎo)致的交通阻礙難題。

按上述技術(shù)方案，實(shí)施方式二也可以采用雙層混凝土橋面板均為現(xiàn)澆形式。

按上述技術(shù)方案，其實(shí)施方式三：所述的主梁為工字形鋼梁，工字形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置有剪力釘；底層混凝土橋面板(材料為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為預(yù)制構(gòu)件，8～15cm厚，底層混凝土橋面板吊到主梁上，底層混凝土橋面板上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽，剪力釘穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽中澆筑混凝土，底層混凝土橋面板與工字形鋼梁通過(guò)集束式短的剪力釘在預(yù)制廠完成首次疊合，形成預(yù)制T形梁，并整體吊裝架設(shè)在橋墩上，沿橫橋向布置預(yù)制T形梁若干，鋪設(shè)頂層混凝土板鋼筋網(wǎng)，以8～15cm厚預(yù)制的底層混凝土橋面板(低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為模板，立側(cè)模，現(xiàn)澆20～30cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘實(shí)現(xiàn)二次疊合，使多主梁共同承擔(dān)荷載。本實(shí)施方式中底層混凝土橋面板為預(yù)制構(gòu)件，在預(yù)制廠與主梁疊合形成預(yù)制T形梁，并以此為模板澆筑頂層橋面板混凝土，既增加了主梁的整體剛度與承載能力，同時(shí)避免了落地支架施工造成的交通擁堵問(wèn)題，提高施工效率，縮短施工工期。

按上述技術(shù)方案，其實(shí)施方式四：所述的主梁為工字形鋼梁或者槽形鋼梁，工字形鋼梁的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘；底層混凝土橋面板與頂層混凝土橋面板均為預(yù)制板(存放時(shí)間≥6個(gè)月)，底層混凝土橋面板、頂層混凝土橋面板上均設(shè)有剪力釘預(yù)留槽；底層預(yù)制混凝土橋面板與主梁通過(guò)集束式短的剪力釘首次疊合形成整體，向剪力釘預(yù)留槽與底層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)，鋪設(shè)5～10mm厚磷酸鎂水泥砂漿后拼裝頂層混凝土橋面板，向剪力釘預(yù)留槽與交錯(cuò)設(shè)置的頂層混凝土橋面板之間的濕接縫中澆筑混凝土，錨固連接螺栓，使其通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘二次疊合形成整體。此種實(shí)施方式能夠大幅減少混凝土現(xiàn)澆立模-拆模工序，預(yù)制的混凝土橋面板又能有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，避免開(kāi)裂，加快施工進(jìn)度，提高組合橋梁整體性能。

所述的底層混凝土橋面板、頂層混凝土橋面板的材料均為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，將早期、中期以及后期膨脹組分與內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料復(fù)配，形成復(fù)合膨脹劑，并與纖維按照一定比例復(fù)合，其組分及含量為：水泥280～340kg/m³，粉煤灰60～100kg/m³，礦粉40～100kg/m³，河砂720～850kg/m³，碎石1000～1100kg/m³，水150～160kg/m³，膨脹劑20～40kg/m³，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑0.5～0.8kg/m³，高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維2.5～5.5kg/m³(或者鋼纖維40～60kg/m³)，微米級(jí)改性脫脂棉纖維素0.8～1.2kg/m³，水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑3.0～5.0kg/m³，超分散減水減縮保塑外加劑6.5～9.5kg/m³，有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，防止普通高強(qiáng)混凝土橋面板現(xiàn)場(chǎng)澆筑由于干燥收縮引起開(kāi)裂，增加了混凝土橋面板的韌性與抗裂能力，提高了組合橋梁的耐久性。

所述的膨脹劑為II型硫鋁酸鈣-氧化鈣型膨脹劑作為膨脹劑；所述的內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑為淮南金瑞建材生產(chǎn)的800級(jí)頁(yè)巖陶粒；所述的高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維為常州天怡公司生產(chǎn)的高強(qiáng)高模PVA纖維；所述的微米級(jí)改性脫脂棉纖維素的制作為：將脫脂棉經(jīng)質(zhì)量濃度為40～45％的硫酸溶液催化處理4h后，進(jìn)行抽濾烘干得到的微米級(jí)改性脫脂棉纖維素，直徑為15～30nm，平均長(zhǎng)度為150～250nm；所述的水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑為3,4,9,10-苝四甲酸酐作為水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑；所述的超分散減水減縮保塑外加劑為上海麗瑞化工聚羧酸高效減水劑與葡萄糖酸鈉復(fù)配制備的減水減縮劑。

所述的工字形鋼梁、槽形鋼梁、T形鋼梁、箱形鋼梁，其腹板為對(duì)稱布置的向外傾斜腹板或者垂直腹板，且在主梁內(nèi)可設(shè)置一般加勁肋、T形加勁肋或者U形加勁肋、K型橫隔板或者橫肋板。所述的主梁沿橋梁橫向根據(jù)橋?qū)捲O(shè)計(jì)布置若干，沿橋梁縱向整孔吊裝架設(shè)在橋墩上，并可多跨相連實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)支-連續(xù)體系轉(zhuǎn)換；所述的底層混凝土橋面板與頂層混凝土橋面板(組成二次疊合混凝土橋面板)，可為現(xiàn)澆或預(yù)制形式，并通過(guò)不同直徑不同長(zhǎng)度形式剪力釘與主梁連接共同承擔(dān)荷載。

不同主梁橫向之間可不設(shè)置橫隔梁等橫向聯(lián)系，主要通過(guò)二次疊合混凝土橋面板實(shí)現(xiàn)主梁之間荷載的傳遞，實(shí)現(xiàn)多片主梁共同受力，既減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量，加快施工進(jìn)度，同時(shí)增加了橋梁的城市景觀效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁，既充分發(fā)揮了FRP板(或者主梁的上翼緣鋼板、頂板)作為模板輕質(zhì)耐久且無(wú)需拆除的特點(diǎn)，同時(shí)又以底層混凝土板與FRP板(或者主梁的上翼緣鋼板、頂板)整體為模板澆筑頂層混凝土橋面板，節(jié)約了FRP板(或者鋼板)材料用量，經(jīng)濟(jì)性好，減少了現(xiàn)場(chǎng)立模-拆模工序，施工速度快。

(2)本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁，二次疊合混凝土橋面板采用一種低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，其抗拉強(qiáng)度高，韌性好，抗裂性能優(yōu)，顯著提高了鋼-混凝土組合橋梁的耐久性。

(3)本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁，避免了大量混凝土現(xiàn)澆造成的滿堂支架施工風(fēng)險(xiǎn)，解決了落地支架施工造成的城市交通擁堵難題，使組合橋梁質(zhì)量?jī)?yōu)，整體性能高，耐久性好，可實(shí)現(xiàn)橋梁工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁橫斷面示意圖；

圖2為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁實(shí)施方式一示意圖；

圖3為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁實(shí)施方式二示意圖；

圖4為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁實(shí)施方式三示意圖；

圖5為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁實(shí)施方式四示意圖；

圖6為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁剪力釘安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁K型橫隔板與橫肋板示意圖；

圖中：1.FRP板或主梁的上翼緣鋼板(主梁的頂板)；2.底層混凝土橋面板(現(xiàn)澆或者預(yù)制的)；3.頂層混凝土橋面板(現(xiàn)澆或者預(yù)制的)；4.槽(箱)形鋼梁；5.工字形鋼梁；6.剪力釘；7.磷酸鎂水泥砂漿層；8.彈性橡膠條；9.FRP剪力件；10.直腹板；11.斜腹板；12.一般加勁肋；13.T形加勁肋；14.U形加勁肋；15.K型橫隔板或橫肋板；16.剪力釘預(yù)留槽與預(yù)制的底層(或頂層)混凝土橋面板之間的濕接縫。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體較佳實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述，同時(shí)本發(fā)明技術(shù)能夠推廣應(yīng)用到鋼-混凝土組合桁架橋等。

下述實(shí)施例中，所述的膨脹劑為II型硫鋁酸鈣-氧化鈣型膨脹劑作為膨脹劑；所述的內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑為淮南金瑞建材生產(chǎn)的800級(jí)頁(yè)巖陶粒；所述的高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維為常州天怡公司生產(chǎn)的高強(qiáng)高模PVA纖維；所述的微米級(jí)改性脫脂棉纖維素的制作為：將脫脂棉經(jīng)質(zhì)量濃度為40～45％的硫酸溶液催化處理4h后，進(jìn)行抽濾烘干得到的微米級(jí)改性脫脂棉纖維素，直徑為15～30nm，平均長(zhǎng)度為150～250nm；所述的水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑為3,4,9,10-苝四甲酸酐作為水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑；所述的超分散減水減縮保塑外加劑為上海麗瑞化工聚羧酸高效減水劑與葡萄糖酸鈉復(fù)配制備的減水減縮劑。

實(shí)施例1

如圖1、2、6、7所示，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)，它包括主梁、二次疊合混凝土橋面板(底層與頂層雙層混凝土橋面板)和剪力釘6；所述主梁上設(shè)置集束式或均布式的剪力釘；主梁沿橫橋向拼裝架設(shè)若干(如2～20片)，所有主梁沿橋梁縱向連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；二次疊合混凝土橋面板通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體。

所述的二次疊合混凝土橋面板由底層混凝土橋面板2和頂層混凝土橋面板3組成，底層混凝土橋面板2位于主梁上，頂層混凝土橋面板3位于底層混凝土橋面板2上，底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3均通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體，共同承擔(dān)荷載。

所述的主梁是由槽形鋼梁4與FRP板1(Fiber Reinforced Polymer/Plastic，即纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，簡(jiǎn)稱FRP)連接形成，槽形鋼梁4的上翼緣板設(shè)置剪力釘6，F(xiàn)RP板1位于槽形鋼梁4的頂面(FRP板上設(shè)有FRP剪力件9)，F(xiàn)RP板1通過(guò)剪力釘6與槽形鋼梁1的上翼緣板固定。

其中所述的主梁腹板形式為斜腹板11，即鋼腹板與底板呈一定傾斜角度且對(duì)稱布置，在槽形鋼梁4內(nèi)設(shè)置一般加勁肋12、T形加勁肋13或者U形加勁肋14與K型橫隔板15。

上述一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：主梁是由槽形鋼梁4與FRP板1連接形成，槽形鋼梁4的上翼緣板設(shè)置剪力釘6，F(xiàn)RP板1位于槽形鋼梁4的頂面，F(xiàn)RP板1通過(guò)剪力釘與槽形鋼梁4的上翼緣板固定。主梁整孔吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；除墩頂支座位置處，相鄰的主梁之間可不設(shè)置橫隔梁，主要通過(guò)二次疊合混凝土橋面板共同承擔(dān)荷載。底層混凝土橋面板2為以槽形鋼梁4的上翼緣板上預(yù)先安置的FRP板1為模板，整體澆筑8cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成，通過(guò)短的剪力釘與主梁實(shí)現(xiàn)首次疊合；經(jīng)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再以8cm厚的底層混凝土橋面板與FRP板1整體為模板，立側(cè)模，現(xiàn)澆16cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板3，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘完成二次疊合，使組合橋梁形成整體。經(jīng)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除側(cè)模，更換橋梁永久支座，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支-連續(xù)體系轉(zhuǎn)換，使組合橋梁形成整體，共同作用。本實(shí)施方式利用了FRP板1作為模板高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性好且無(wú)需拆除的特點(diǎn)，加快了施工速度，避免了落地支架施工導(dǎo)致的交通阻礙難題，同時(shí)分別以FRP板1、底層混凝土橋面板2和FRP板1整體作為分層澆筑模板，與一次性整體澆筑相比，又可節(jié)省FRP模板材料用量，橋梁整體力學(xué)性能良好，綜合效益顯著。

本實(shí)施例的二次疊合混凝土橋面板與主梁之間通過(guò)集束式的剪力釘6連接，沿橋梁縱向，每排剪力釘根據(jù)二次疊合橋面板厚度間隔采用不同直徑不同長(zhǎng)度形式。剪力釘6規(guī)格分別為：Ф19mm×50mm和Ф22mm×200mm(50mm、200mm為長(zhǎng)度，50mm為短的剪力釘，200mm為長(zhǎng)的剪力釘，以下含義相同)；剪力釘呈集束式分布，如圖2、6所示，單個(gè)剪力釘間距為100mm×100mm，集束式剪力釘群等間距布置，中心間距為600mm。

所述的底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3的材料均為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，將早期、中期以及后期膨脹組分與內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料復(fù)配，形成復(fù)合膨脹劑，并與纖維按照一定比例復(fù)合，其組分及含量為：水泥280kg/m³，粉煤灰100kg/m³，礦粉100kg/m³，河砂850kg/m³，碎石1000kg/m³，水150kg/m³，膨脹劑20kg/m³，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑0.8kg/m³，高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維2.5kg/m³，微米級(jí)改性脫脂棉纖維素0.8kg/m³，水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑3.0kg/m³，超分散減水減縮保塑外加劑6.5kg/m³，有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，防止普通高強(qiáng)混凝土橋面板現(xiàn)場(chǎng)澆筑由于干燥收縮引起開(kāi)裂，增加了混凝土橋面板的韌性與抗裂能力，提高了組合橋梁的耐久性。

實(shí)施例2

如圖1、3、6、7所示，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)，它包括主梁、二次疊合混凝土橋面板(底層與頂層雙層混凝土橋面板)和剪力釘6；所述主梁上設(shè)置集束式或均布式的剪力釘；主梁沿橫橋向拼裝架設(shè)若干(如2～20片)，所有主梁沿橋梁縱向連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；二次疊合混凝土橋面板通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體。

所述的二次疊合混凝土橋面板由底層混凝土橋面板2和頂層混凝土橋面板3組成，底層混凝土橋面板2位于主梁上，頂層混凝土橋面板3位于底層混凝土橋面板2上，底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3均通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體，共同承擔(dān)荷載。

所述的主梁為箱形鋼梁4，箱形鋼梁的頂板設(shè)置有剪力釘6。

如圖3所示，其中所述的鋼主梁腹板形式為直腹板10，即鋼腹板與底板呈垂直且對(duì)稱布置，在箱形鋼主梁4內(nèi)設(shè)置T形加勁肋13、U形加勁肋14與橫肋板15。

上述一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：所述的主梁為箱形鋼梁4，箱形鋼梁4的頂板設(shè)置有剪力釘6。主梁整孔吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；除墩頂支座位置處，相鄰的主梁之間可不設(shè)置橫隔梁，主要通過(guò)二次疊合混凝土橋面板共同承擔(dān)荷載；

底層混凝土橋面板2為以箱形鋼梁的頂板1為模板，整體澆筑10cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土形成，通過(guò)短的剪力釘實(shí)現(xiàn)首次疊合；頂層混凝土橋面板3為預(yù)制構(gòu)件(存放6個(gè)月)，頂層混凝土橋面板3上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽；將頂層混凝土橋面板3吊裝到底層混凝土橋面板2上，剪力釘6穿入剪力釘預(yù)留槽，安置錨固螺栓，向剪力釘預(yù)留槽和頂層混凝土橋面板之間的濕接縫16中澆筑混凝土，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘完成二次疊合，使組合橋梁形成整體。本實(shí)施方式利用了箱形鋼梁的頂板作為模板高強(qiáng)輕質(zhì)、耐久性好且無(wú)需拆除的特點(diǎn)，加快了施工速度，避免了落地支架施工導(dǎo)致的交通阻礙難題。

本實(shí)施例的二次疊合雙層混凝土橋面板與鋼主梁之間通過(guò)集束式剪力釘6連接，兩種剪力釘規(guī)格分別為：Ф16mm×80mm和Ф22mm×260mm；剪力釘呈集束式分布，如圖3所示，單個(gè)剪力釘間距為125mm×125mm，集束式剪力釘群等間距布置，中心間距為1000mm。

所述的底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3的材料均為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，將早期、中期以及后期膨脹組分與內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料復(fù)配，形成復(fù)合膨脹劑，并與纖維按照一定比例復(fù)合，其組分及含量為：水泥310kg/m³，粉煤灰80kg/m³，礦粉70kg/m³，河砂785kg/m³，碎石1050kg/m³，水155kg/m³，膨脹劑30kg/m³，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑0.65kg/m³，高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維3.5kg/m³，微米級(jí)改性脫脂棉纖維素1.0kg/m³，水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑4.0g/m³，超分散減水減縮保塑外加劑7.5kg/m³，有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，防止普通高強(qiáng)混凝土橋面板現(xiàn)場(chǎng)澆筑由于干燥收縮引起開(kāi)裂。

實(shí)施例3

如圖1、4、6所示，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)，它包括主梁、二次疊合混凝土橋面板(底層與頂層雙層混凝土橋面板)和剪力釘6；所述主梁上設(shè)置集束式或均布式的剪力釘6；主梁沿橫橋向拼裝架設(shè)若干(如2～20片)，所有主梁沿橋梁縱向連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；二次疊合混凝土橋面板通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體。

所述的二次疊合混凝土橋面板由底層混凝土橋面板2和頂層混凝土橋面板3組成，底層混凝土橋面板2位于主梁上，頂層混凝土橋面板3位于底層混凝土橋面板2上，底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3均通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體，共同承擔(dān)荷載。

所述的主梁為工字形鋼梁5，工字形鋼梁5的上翼緣鋼板設(shè)置有剪力釘6。

工字形鋼梁5的上、下翼緣板以及腹板可設(shè)置縱橫向一般加勁肋12。

上述一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：所述的主梁為工字形鋼梁5，工字形鋼梁5的上翼緣鋼板設(shè)置有剪力釘。底層混凝土橋面板2(材料為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為預(yù)制構(gòu)件，12cm厚，將底層混凝土橋面板2吊到主梁上，底層混凝土橋面板2上設(shè)有剪力釘預(yù)留槽，剪力釘6穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽中澆筑混凝土，底層混凝土橋面板2與工字形鋼梁5通過(guò)集束式短的剪力釘6在預(yù)制廠完成首次疊合形成預(yù)制T形梁，將主梁和預(yù)制的底層混凝土橋面板形成的T形梁整體吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體，鋪設(shè)頂層混凝土板鋼筋網(wǎng)，以12cm厚預(yù)制的底層混凝土橋面板2(低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土)為模板，不同預(yù)制T形梁的底層混凝土橋面板2之間接縫密封彈性橡膠條8，立側(cè)模，現(xiàn)澆25cm厚的低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，形成頂層混凝土橋面板3，通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘實(shí)現(xiàn)二次疊合，使多主梁共同承擔(dān)荷載，待養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，形成組合橋梁整體結(jié)構(gòu)，共同受力。本實(shí)施方式中底層混凝土橋面板2為預(yù)制構(gòu)件，在預(yù)制廠與主梁疊合形成預(yù)制T形梁，并以此為模板澆筑頂層橋面板混凝土，既增加了主梁的整體剛度與承載能力，同時(shí)避免了落地支架施工造成的交通擁堵問(wèn)題，提高施工效率，縮短施工工期。

本實(shí)施例的二次疊合混凝土橋面板與主梁之間通過(guò)集束式剪力釘6連接，沿橋梁縱向，剪力釘根據(jù)二次疊合雙層混凝土橋面板厚度間隔采用Ф19mm×90mm和Ф25mm×300mm兩種形式，剪力釘呈集束式分布，如圖4、6所示，單個(gè)剪力釘間距為100mm×110mm，集束式剪力釘群不等間距布置，中心間距為700～900mm。

所述的底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3的材料均為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，將早期、中期以及后期膨脹組分與內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料復(fù)配，形成復(fù)合膨脹劑，并與纖維按照一定比例復(fù)合，其組分及含量為：水泥340kg/m³，粉煤灰60kg/m³，礦粉40kg/m³，河砂720kg/m³，碎石1100kg/m³，水160kg/m³，膨脹劑40kg/m³，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑0.5kg/m³，鋼纖維60kg/m³，微米級(jí)改性脫脂棉纖維素0.8kg/m³，水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑5.0kg/m³，超分散減水減縮保塑外加劑9.5kg/m³，有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，增加了混凝土橋面板的韌性與抗裂能力。

實(shí)施例4

如圖1、5、6所示，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)，它包括主梁、二次疊合混凝土橋面板(底層與頂層雙層混凝土橋面板)和剪力釘6；所述主梁上設(shè)置集束式或均布式的剪力釘6；主梁沿橫橋向拼裝架設(shè)若干(如2～20片)，所有主梁沿橋梁縱向連接形成整體，構(gòu)成多孔一聯(lián)；二次疊合混凝土橋面板通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體。

所述的二次疊合混凝土橋面板由底層混凝土橋面板2和頂層混凝土橋面板3組成，底層混凝土橋面板2位于主梁上，頂層混凝土橋面板3位于底層混凝土橋面板2上，底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3均通過(guò)剪力釘6與主梁相連形成整體，共同承擔(dān)荷載。

所述的主梁為工字鋼梁5，工字形鋼梁5的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘6。

如圖5所示，所述的主梁為工字形鋼梁5，在其上、下翼緣板與腹板可設(shè)置一般加勁肋12。

工字形鋼梁5與15cm厚預(yù)制的底層混凝土橋面板2(存放6個(gè)月)在預(yù)制廠首次疊合形成T形主梁，并整孔吊裝架設(shè)在橋墩上，沿橫橋向布置多片，沿橋梁縱向通過(guò)端部錨固板實(shí)現(xiàn)多跨相連，澆筑濕接縫，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；鋪設(shè)10mm厚磷酸鎂水泥砂漿7，拼裝15cm厚預(yù)制的頂層養(yǎng)護(hù)混凝土板3(存放6個(gè)月)，安置錨固螺栓，再向預(yù)制的頂層橋面板濕接縫與剪力釘預(yù)留槽16中澆筑混凝土并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使組合橋梁雙層混凝土橋面板二次疊合形成整體，與鋼主梁共同受力。本實(shí)施例的二次疊合混凝土橋面板均為預(yù)制的混凝土橋面板，雙層混凝土橋面板濕接縫交錯(cuò)布置。

上述一種二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法(底層混凝土橋面板2和頂層混凝土橋面板3均為預(yù)制構(gòu)件)，包括如下步驟：所述的主梁為工字形鋼梁5，工字形鋼梁5的上翼緣鋼板設(shè)置剪力釘6；底層混凝土橋面板2與頂層混凝土橋面板3均為預(yù)制板(存放時(shí)間≥6個(gè)月)，底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3上均設(shè)有剪力釘預(yù)留槽；將底層混凝土橋面板2吊裝到主梁上，剪力釘6穿入剪力釘預(yù)留槽，向剪力釘預(yù)留槽澆筑混凝土，實(shí)現(xiàn)首次疊合；

將主梁和預(yù)制的底層混凝土橋面板2整體吊裝安置在臨時(shí)支座上，沿橫橋向拼裝架設(shè)若干，并沿橋梁縱向依次連接形成整體；

鋪設(shè)5～10mm厚磷酸鎂水泥砂漿7后，將頂層混凝土橋面板3吊裝到底層混凝土橋面板2上，向剪力釘預(yù)留槽與交錯(cuò)設(shè)置的頂層混凝土橋面板之間的濕接縫16中澆筑混凝土，錨固連接螺栓，使其通過(guò)長(zhǎng)的剪力釘二次疊合形成整體。此種實(shí)施方式能夠大幅減少混凝土現(xiàn)澆立模-拆模工序，預(yù)制的混凝土橋面板又能有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，避免開(kāi)裂，加快施工進(jìn)度，提高組合橋梁整體性能。

本實(shí)施例的二次疊合雙層混凝土橋面板與鋼主梁之間通過(guò)集束式剪力釘6連接，兩種剪力釘規(guī)格分別為：Ф13mm×100mm和Ф25mm×250mm；剪力釘呈集束式分布，如圖5所示，單個(gè)剪力釘間距為120mm×120mm，集束式剪力釘群等間隔布置，中心間距為600mm。

所述的底層混凝土橋面板2、頂層混凝土橋面板3的材料均為低收縮高抗裂纖維增強(qiáng)內(nèi)養(yǎng)護(hù)混凝土，將早期、中期以及后期膨脹組分與內(nèi)養(yǎng)護(hù)材料復(fù)配，形成復(fù)合膨脹劑，并與纖維按照一定比例復(fù)合，其組分及含量為：水泥280kg/m³，粉煤灰60kg/m³，礦粉40kg/m³，河砂720kg/m³，碎石1000kg/m³，水150kg/m³，膨脹劑20kg/m³，內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑0.5kg/m³，高強(qiáng)有機(jī)聚合物纖維2.5kg/m³(或者鋼纖維40kg/m³)，微米級(jí)改性脫脂棉纖維素0.8kg/m³，水泥漿體微結(jié)構(gòu)調(diào)控劑3.0kg/m³，超分散減水減縮保塑外加劑6.5kg/m³，有效減小混凝土收縮徐變效應(yīng)，防止普通高強(qiáng)混凝土橋面板現(xiàn)場(chǎng)澆筑由于干燥收縮引起開(kāi)裂，增加了混凝土橋面板的韌性與抗裂能力，提高了組合橋梁的耐久性。

該二次疊合混凝土橋面板-鋼梁組合橋梁充分發(fā)揮模板無(wú)需拆除且可永久承載的特點(diǎn)，提高混凝土橋面板抗裂性能，加快組合橋梁施工速度，大幅縮短施工工期，解決長(zhǎng)期落地支架施工導(dǎo)致的環(huán)境污染及其造成的城市交通擁堵難題，推動(dòng)橋梁工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化生產(chǎn)。