一種帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構及施工方法技術

本發明專利技術公開了一種帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構及施工方法，所述組合橋面結構包括至少兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件裝配而成；所述鋼板-纖維混凝土組合式構件包括位于下部的鋼橋面板和澆筑于鋼橋面板上的預制纖維混凝土件；相鄰兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件的對接區域設有格柵式接頭；所述格柵式接頭包括現澆纖維混凝土件和固結于鋼橋面板上的格柵加強構件；所述格柵加強構件由位于所述對接區域兩側的預制纖維混凝土件和位于所述對接區域中的現澆纖維混凝土件完全包覆，所述預制纖維混凝土件和現澆纖維混凝土件通過所述格柵加強構件連接構成整體的纖維混凝土層；相鄰的兩塊所述鋼橋面板連接固定形成整體的鋼橋面板層。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種橋梁結構的建筑細部及其施工，特別涉及一種裝配式組合橋面結構及其施工方法。
技術介紹
現有的鋼橋水泥混凝土橋面鋪裝層采用整體式現澆的施工方式，如圖1所示，施工完成后，在鋼橋面板層1上形成有現澆混凝土鋪裝層7，現澆混凝土鋪裝層7中預制有增強鋼筋15。現有常規橋面水泥混凝土鋪裝大多數采用現澆施工方式，由于橋面板混凝土易收縮開裂，現有的現澆施工技術無法保證施工質量，而且大面積的現澆混凝土的養護難度非常大，混凝土強度會因養護不到位而受到很大的折減，這將大大減少橋面鋪裝層的使用壽命。另外，由于現澆施工時間長，開放交通時間晚，這會進一步影響當地的交通狀況和經濟發展。隨著材料科學的發展和進步，在橋梁建筑領域出現了超高性能纖維混凝土，雖然采用纖維混凝土施工后得到的橋面結構具有明顯的優勢，但由于現有的橋面鋪裝施工工藝囿于整體現澆施工法，通過整體現澆施工法在橋面板上澆筑纖維混凝土存在很多問題：例如工程施工工期長、生產效率低下、生產成本難以控制；現場施工操作不方便，大面積的現澆混凝土板蒸汽養護難度大；鋼筋和纖維混凝土均易受到環境的不利影響，對環境敏感性大，尤其是海洋環境下空氣中氯離子的大量存在，對于鋼筋的抗銹蝕性能和現澆混凝土的耐久性是極大的威脅，澆筑后的纖維混凝土層其各項性能難以得到保障。此外，現有技術中也開始出現裝配式的鋼-纖維混凝土組合橋面結構，但現有的裝配式組合橋面結構存在接縫處局部應力過大、鋪裝層易產生裂縫、橋面結構的耐久性及抗疲勞性能難以滿足使用要求等缺陷。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述技術問題提出一種采用裝配式施工方法建造的能提高組合橋面結構局部的抗拉強度和剛度、降低裝配式結構接縫應力、有效防止鋪裝層裂縫產生、耐久性好、抗疲勞性能好的帶格柵式接頭的裝配式鋼-纖維混凝土組合橋面結構，同時還提供一種施工效率高、施工成本小、施工進度快的帶格柵式接頭的裝配式鋼-纖維混凝土組合橋面結構施工方法。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，所述組合橋面結構包括至少兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件裝配而成；所述鋼板-纖維混凝土組合式構件包括位于下部的鋼橋面板和澆筑于鋼橋面板上的預制纖維混凝土件；相鄰兩塊所述鋼板-纖維混凝土組合式構件的對接區域設有格柵式接頭；所述格柵式接頭包括現澆纖維混凝土件和固結于鋼橋面板上的格柵加強構件；所述格柵加強構件由位于所述對接區域兩側的預制纖維混凝土件和位于所述對接區域中的現澆纖維混凝土件完全包覆，所述預制纖維混凝土件和現澆纖維混凝土件通過所述格柵加強構件連接構成整體的纖維混凝土層；相鄰的兩塊所述鋼橋面板連接固定形成整體的鋼橋面板層；每塊鋼橋面板的兩端至少一端固接有一個格柵加強構件，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的一側以嵌固方式與鋼板-纖維混凝土組合式構件中的預制纖維混凝土件連接，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的另一側以嵌固方式與所述現澆纖維混凝土件連接。在本專利技術中，所述預制纖維混凝土件與所述現澆纖維混凝土件的纖維混凝土接縫設置在所述格柵加強構件的上方。在本專利技術中，所述鋼板-纖維混凝土組合式構件中配置有沿橋梁縱向延伸且貫穿所述鋼橋面板的第一縱向增強鋼筋以及連接在格柵加強構件之間的第二縱向增強鋼筋，相鄰兩塊所述鋼板-纖維混凝土組合式構件的對接區域設有連接鋼筋；所述第一縱向增強鋼筋之間通過連接鋼筋對接連接。在本專利技術中，所述格柵式結構包括相互交叉連接的縱橋向鋼桿件和橫橋向鋼桿件；所述橫橋向鋼桿件固設在所述縱橋向鋼桿件上方或者所述橫橋向鋼桿件穿設在所述縱橋向鋼桿件上且所述橫橋向鋼桿件與縱橋向鋼桿件固定連接。在本專利技術中，所述纖維混凝土層的上方覆設有磨耗層；所述鋼橋面板層和所述纖維混凝土層的結合面處設置有抗剪結構。在本專利技術中，所述預制纖維混凝土件和現澆纖維混凝土件主要由活性粉末混凝土、超高性能纖維增強混凝土以及注漿纖維混凝土的一種或數種澆筑而成。本專利技術提供一種獲取上述帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構的施工方法，包括以下步驟：S1制作鋼板-纖維混凝土組合式構件：a、在鋼橋面板兩端分別焊接固定格柵加強構件，所述格柵加強構件的外側與所述鋼橋面板的外側預留出對接區域的空間；b、將格柵加強構件的內側與設在鋼橋面板上的第二縱向增強鋼筋進行對接，并鋪設第一縱向增強鋼筋，同時在鋼橋面板的頂面均勻設置抗剪結構；c、將纖維混凝土澆筑于所述鋼橋面板上并覆蓋除對接區域以外的空間得到預制纖維混凝土件，第一縱向增強鋼筋從預制纖維混凝土件的端部伸出，制得帶格柵加強構件的鋼板-纖維混凝土組合式構件；S2組合拼接鋼板-纖維混凝土組合式構件：a、取兩塊按步驟（1）方法預制好的帶格柵加強構件的鋼板-纖維混凝土組合式構件，并使兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件沿橋梁縱向對齊抵接，形成對接區域；b、先焊接位于對接區域底部的相鄰兩鋼橋面板，然后將設在對接區域內的第二縱向增強鋼筋與格柵加強構件焊接連接，并將第一縱向增強鋼筋在對接區域用連接鋼筋焊接連接；c、往對接區域內澆筑纖維混凝土，完成相鄰兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件的組合拼接；S3重復依次裝配：重復上述步驟（2）的操作并按照節段施工法將鋼板-纖維混凝土組合式構件沿橋梁縱向依次裝配對接，形成整體、連續的鋼橋面板層和纖維混凝土層；S4在所述纖維混凝土層的頂面進行粗糙化處理形成路表面或者在所述纖維混凝土層上方加鋪磨耗層，完成帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構的施工。在本專利技術中，步驟S1中所述的鋼橋面板和格柵加強構件的表面涂裝有防腐劑。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：1.本專利技術的裝配式鋼-纖維混凝土組合橋面結構是一種可有效應用裝配式施工方式進行施工的組合橋面結構，本專利技術的組合橋面結構充分利用裝配式橋梁施工方式的優點，不僅能夠有效地縮短施工工期、降低生產成本、提高工程質量，而且可以減少施工環境可能帶來的不利影響，構件的安裝簡單、施工方便。2.本專利技術的裝配式鋼-纖維混凝土組合橋面結構主要由纖維混凝土層和鋼橋面板層共同受力，由于采用了裝配式施工方法，本專利技術的組合橋面結構中特別采用了格柵式接頭，該格柵式接頭中特別包含有縱橫向鋼桿件，這種特殊的結構設計減小了接頭位置鋼橋面板及其縱橫肋在車輛輪載下的應力，大大增強了接縫處纖維混凝土與鋼橋面板之間抗層間滑移能力，并對纖維混凝土有”加筋”和“套箍”的作用，大幅度減小了纖維混凝土接縫開裂的風險。總的來說，本專利技術通過在裝配式鋼-纖維混凝土組合橋面結構（尤其是正交異性鋼橋面板組合結構）中設置格柵式接頭，使裝配式施工工藝的優勢得以充分、有效地發揮出來，這不僅便利了施工操作，提供了施工效率，而且更有利于保證組合橋面結構的施工質量。從實際應用效果來看，本專利技術的組合橋面結構不改變橋面結構的總體厚度，大大增強了接縫處纖維混凝土與鋼橋面板之間抗層間滑移能力，并對纖維混凝土有“加筋”和“套箍”的作用，能有效提高組合橋面結構的局部強度和剛度，降低接縫處應力水平，有效防止接縫處裂縫的產生。具有重大的實用價值和良好本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，所述組合橋面結構包括至少兩塊鋼板?纖維混凝土組合式構件裝配而成；所述鋼板?纖維混凝土組合式構件包括位于下部的鋼橋面板和澆筑于鋼橋面板上的預制纖維混凝土件；其特征在于：相鄰兩塊所述鋼板?纖維混凝土組合式構件的對接區域設有格柵式接頭；所述格柵式接頭包括現澆纖維混凝土件和固結于鋼橋面板上的格柵加強構件；所述格柵加強構件由位于所述對接區域兩側的預制纖維混凝土件和位于所述對接區域中的現澆纖維混凝土件完全包覆，所述預制纖維混凝土件和現澆纖維混凝土件通過所述格柵加強構件連接構成整體的纖維混凝土層；相鄰的兩塊所述鋼橋面板連接固定形成整體的鋼橋面板層；每塊鋼橋面板的兩端至少一端固接有一個格柵加強構件，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的一側以嵌固方式與鋼板?纖維混凝土組合式構件中的預制纖維混凝土件連接，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的另一側以嵌固方式與所述現澆纖維混凝土件連接。

【技術特征摘要】
1.一種帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，所述組合橋面結構包括至少兩塊鋼板-纖維混凝土組合式構件裝配而成；所述鋼板-纖維混凝土組合式構件包括位于下部的鋼橋面板和澆筑于鋼橋面板上的預制纖維混凝土件；其特征在于：相鄰兩塊所述鋼板-纖維混凝土組合式構件的對接區域設有格柵式接頭；所述格柵式接頭包括現澆纖維混凝土件和固結于鋼橋面板上的格柵加強構件；所述格柵加強構件由位于所述對接區域兩側的預制纖維混凝土件和位于所述對接區域中的現澆纖維混凝土件完全包覆，所述預制纖維混凝土件和現澆纖維混凝土件通過所述格柵加強構件連接構成整體的纖維混凝土層；相鄰的兩塊所述鋼橋面板連接固定形成整體的鋼橋面板層；每塊鋼橋面板的兩端至少一端固接有一個格柵加強構件，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的一側以嵌固方式與鋼板-纖維混凝土組合式構件中的預制纖維混凝土件連接，所述格柵加強構件沿橋梁縱向的另一側以嵌固方式與所述現澆纖維混凝土件連接。
2.如權利要求1所述的帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，其特征在于：所述預制纖維混凝土件與所述現澆纖維混凝土件的纖維混凝土接縫設置在所述格柵加強構件的上方。
3.如權利要求1所述的帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，其特征在于：所述鋼板-纖維混凝土組合式構件中配置有沿橋梁縱向延伸且貫穿所述鋼橋面板的第一縱向增強鋼筋以及連接在格柵加強構件之間的第二縱向增強鋼筋，相鄰兩塊所述鋼板-纖維混凝土組合式構件的對接區域設有連接鋼筋；所述第一縱向增強鋼筋之間通過連接鋼筋對接連接。
4.如權利要求1所述的帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，其特征在于：所述格柵式結構包括相互交叉連接的縱橋向鋼桿件和橫橋向鋼桿件；所述橫橋向鋼桿件固設在所述縱橋向鋼桿件上方或者所述橫橋向鋼桿件穿設在所述縱橋向鋼桿件上且所述橫橋向鋼桿件與縱橋向鋼桿件固定連接。
5.如權利要求1所述的帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，其特征在于：所述纖維混凝土層的上方覆設有磨耗層。
6.如權利要求1所述的帶格柵式接頭的裝配式組合橋面結構，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳斌，劉方成，張勇，陳海濤，岳洪滔，
申請(專利權)人：湖南工業大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43