CN102817318A - 免沥青钢与rpc组合桥面结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种免沥青钢与RPC组合桥面结构，包括钢桥面板，所述钢桥面板上铺设有RPC层，所述RPC层内设置有由钢筋纵横交错组成的钢筋网，所述RPC层与钢桥面板的结合面上设置有抗剪连接件。本发明还涉及相应的一种免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法。本发明的钢与RPC组合桥面结构具有承载力高、刚度大、自重轻、抗疲劳性能好、耐久性好等优点，可避免传统沥青混凝土铺装层中所出现的推挤、壅包、开裂等病害，而且无需铺设防水层和沥青混凝土层，具有施工方便的特点。

Description

免沥青钢与RPC组合桥面结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种免沥青钢与RPC组合桥面结构及其施工方法，属于土木建筑技术领域。

背景技术

目前，已建和在建的钢桥桥面板，大多数采用正交异性钢桥面板。为了保护钢板并提供良好的行驶性能，需要在正交异性钢桥面板1上铺设铺装层2，如图1所示。桥面铺装是桥梁行车道系的重要组成部分，其状况直接影响到行车的安全性、舒适性和桥梁耐久性，以及投资效益和社会效益。传统的铺装层2材料通常采用热塑性或者热固性沥青混凝土（如：浇注式沥青混凝土、改性密级配沥青混凝土、环氧沥青混凝土、沥青玛蹄脂混凝土等），铺装层2通过防水粘结层与钢桥面板1紧密贴合，共同承受车辆、温度及风作用等引起的应力与变形。然而由于钢桥面板1的弹性模量、导热系数及热膨胀、收缩系数均与沥青混凝土铺装层2有较大差异，因此在较大温差作用下容易导致钢桥面板1与沥青混凝土之间的粘结力失效，两者产生相对滑移，从而引起桥面铺装层2出现推挤、壅包、开裂等病害。桥面铺装层2的病害不但会进一步加速铺装层2的破坏（雨水通过裂缝渗入铺装层结构内部），而且严重情况下甚至会缩短桥梁的使用寿命（铺装层2的破坏会导致钢桥面板1承受的车辆冲击荷载明显增大，从而引起或加速钢桥面板1与纵向加劲肋3焊接部位的疲劳破坏）。

活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，缩写为RPC）是续高强度、高性能混凝土之后研究成功的一种超高强、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混凝土。它是根据最大密实原理，采用级配良好的石英细砂（不含粗骨料）、水泥、磨细石英粉、硅粉、高效减水剂等并辅以适当的养护制度而制成的。由于增加了组分的细度和反应活性，因此被称为活性粉末混凝土。为了提高RPC的延性和抗拉强度，可加入钢纤维。RPC具有极高的抗压和抗折强度，在工程应用时，可以有效地减少结构自重，节省工程的综合造价。RPC 的孔隙率极低，具有超高的抗渗性及良好的耐磨性，不但能够防止放射性物质从内部泄漏，而且能够抵御外部侵蚀性介质的腐蚀，可以用于生产核废料储存容器和各种耐腐蚀的压力管和排水管道。RPC优越的性能使其在市政、石油、核电、海洋等工程及军事设施方面有着广阔的应用前景。

发明内容

为了改善目前钢桥面板铺装技术问题，本发明的目的在于提供一种免沥青钢与RPC组合桥面结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明的一技术方案是一种免沥青钢与RPC组合桥面结构，包括钢桥面板，所述钢桥面板上铺设有RPC层，所述RPC层内设置有由钢筋纵横交错组成的钢筋网，所述RPC层与钢桥面板的结合面上设置有抗剪连接件。

优选的，所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形钢板或锯齿形角钢，所述锯齿形钢板或锯齿形角钢焊接在钢桥面板上。

优选的，与抗剪连接件正交的钢筋铺设在锯齿槽内，并与抗剪连接件焊接固定。

优选的，所述钢桥面板下焊接有纵向加劲肋，所述抗剪连接件的设置方向与纵向加劲肋垂直。

优选的，所述钢桥面板下无纵向加劲肋，所述抗剪连接件的设置方向与行车向一致。

为了实现上述目的，本发明的另一技术方案是一种免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，按以下步骤进行：（1）焊接制作钢桥面板，并对其顶面做防腐涂装；（2）在钢桥面板上焊接抗剪连接件，并布设由钢筋纵横交错组成的钢筋网；（3）配制RPC，并将配制好的RPC浇筑于钢桥面板上，形成RPC层；（4）对浇筑后的RPC层进行适当的养护，完成整个钢与RPC组合桥面结构的施工。

优选的，在步骤（2）中，所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形钢板或锯齿形角钢。

优选的，在步骤（2）中，与抗剪连接件正交的钢筋铺设在锯齿槽内，并与抗剪连接件进行焊接固定。

优选的，当步骤（2）中的钢桥面板下焊接有纵向加劲肋时，所述抗剪连接件的设置方向与纵向加劲肋垂直。

优选的，当步骤（2）中的钢桥面板下无纵向加劲肋时，所述抗剪连接件的设置方向与行车向一致。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该钢与RPC组合桥面结构具有承载力高、刚度大、自重轻、抗疲劳性能好、耐久性好等优点，可避免传统沥青混凝土铺装层中所出现的推挤、壅包、开裂等病害，而且无需铺设防水层和沥青混凝土层，具有施工方便的特点。

附图说明

图1是传统正交异性钢桥面板的横断面结构示意图。

图2是本发明实施例一的横断面结构示意图。

图3是图2的I-I剖视图。

图4是本发明实施例一的纵断面结构示意图。

图5是本发明实施例二的横断面结构示意图。

图6是图5的I-I剖视图。

图7是本发明实施例二的纵断面结构示意图。

图中：1-钢桥面板，2-铺装层，3-纵向加劲肋，4- RPC层，5-锯齿形角钢，6-钢筋，7-行车向。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

实施例一：如图2~4所示，一种免沥青钢与RPC组合桥面结构，包括钢桥面板1，所述钢桥面板1下焊接有纵向加劲肋3，所述钢桥面板1上铺设有RPC层4，所述RPC层4内设置有由钢筋6纵横交错组成的钢筋网，所述RPC层4与钢桥面板1的结合面上设置有抗剪连接件，所述抗剪连接件的设置方向与纵向加劲肋3垂直（即与行车向7垂直），所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形角钢5，所述锯齿形角钢5通过角焊缝直接焊接在钢桥面板1上，与锯齿形角钢5正交的钢筋6铺设在锯齿槽内，并与锯齿形角钢5焊接固定。当然，所述抗剪连接件还可以是锯齿形钢板等。

上述实施例一的施工步骤如下：

（1）焊接制作钢桥面板1（包括焊接纵向加劲肋3），并对其顶面做防腐涂装；

（2）在钢桥面板1上焊接锯齿形角钢5，锯齿形角钢5的设置方向与纵向加劲肋3垂直（即与行车向7垂直）；布设由钢筋6纵横交错组成的钢筋网，其中与锯齿形角钢5正交的钢筋6铺设在锯齿槽内，并与锯齿形角钢5焊接固定；

（3）配制RPC，并将配制好的RPC浇筑于钢桥面板1上，形成RPC层4；

（4）对浇筑后的RPC层4进行适当的养护，完成整个钢与RPC组合桥面结构的施工。

实施例二：如图5~7所示，一种免沥青钢与RPC组合桥面结构，包括钢桥面板1，所述钢桥面板1下无纵向加劲肋3，所述钢桥面板1上铺设有RPC层4，所述RPC层4内设置有由钢筋6纵横交错组成的钢筋网，所述RPC层4与钢桥面板1的结合面上设置有抗剪连接件，所述抗剪连接件的设置方向与行车向7一致，此时的抗剪连接件同时承担着纵向加劲肋3的作用，所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形角钢5，所述锯齿形角钢5通过角焊缝直接焊接在钢桥面板1上，与锯齿形角钢5正交的钢筋6铺设在锯齿槽内，并与锯齿形角钢5焊接固定。当然，所述抗剪连接件还可以是锯齿形钢板等。

上述实施例二的施工步骤如下：

（1）焊接制作钢桥面板1，并对其顶面做防腐涂装；

（2）在钢桥面板1上焊接锯齿形角钢5，锯齿形角钢5的设置方向与行车向7一致；布设由钢筋6纵横交错组成的钢筋网，其中与锯齿形角钢5正交的钢筋6铺设在锯齿槽内，并与锯齿形角钢5焊接固定；

（3）配制RPC，并将配制好的RPC浇筑于钢桥面板1上，形成RPC层4；

（4）对浇筑后的RPC层4进行适当的养护，完成整个钢与RPC组合桥面结构的施工。

由于RPC的高抗渗性可避免钢桥面板1受雨水侵蚀而腐蚀，因此本发明的钢与RPC组合桥面结构中无需设置防水层；RPC所具备的良好耐磨性使其可以取代沥青混凝土铺装层而直接作为路面材料使用，因此本发明的钢与RPC组合桥面结构中亦无需再设置沥青混凝土铺装层。通过利用RPC和钢桥面板1两种材料各自的力学性能优势，本发明的钢与RPC组合桥面结构可在减轻桥面结构自重的前提下提高桥面结构的承载力和刚度，减小桥面结构焊接部位在车辆轮载下的应力，从而降低桥面结构焊接部位疲劳破坏的风险。另外，抗剪连接件的设置则可保证两者的变形协调、共同工作，将RPC层4和钢桥面板1之间的相对滑移量降至最小，避免传统沥青混凝土铺装层中所出现的推挤、壅包、开裂等病害。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种免沥青钢与RPC组合桥面结构，包括钢桥面板，其特征在于：所述钢桥面板上铺设有RPC层，所述RPC层内设置有由钢筋纵横交错组成的钢筋网，所述RPC层与钢桥面板的结合面上设置有抗剪连接件。

2.根据权利要求1所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构，其特征在于：所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形钢板或锯齿形角钢，所述锯齿形钢板或锯齿形角钢焊接在钢桥面板上。

3.根据权利要求2所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构，其特征在于：与抗剪连接件正交的钢筋铺设在锯齿槽内，并与抗剪连接件焊接固定。

4.根据权利要求1、2或3所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构，其特征在于：所述钢桥面板下焊接有纵向加劲肋，所述抗剪连接件的设置方向与纵向加劲肋垂直。

5.根据权利要求1、2或3所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构，其特征在于：所述钢桥面板下无纵向加劲肋，所述抗剪连接件的设置方向与行车向一致。

6.一种免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：

（1）焊接制作钢桥面板，并对其顶面做防腐涂装；

（2）在钢桥面板上焊接抗剪连接件，并布设由钢筋纵横交错组成的钢筋网；

（3）配制RPC，并将配制好的RPC浇筑于钢桥面板上，形成RPC层；

（4）对浇筑后的RPC层进行适当的养护，完成整个钢与RPC组合桥面结构的施工。

7.根据权利要求6所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述抗剪连接件为具有多个锯齿槽的锯齿形钢板或锯齿形角钢。

8.根据权利要求7所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于：在步骤（2）中，与抗剪连接件正交的钢筋铺设在锯齿槽内，并与抗剪连接件进行焊接固定。

9.根据权利要求6、7或8所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于：当步骤（2）中的钢桥面板下焊接有纵向加劲肋时，所述抗剪连接件的设置方向与纵向加劲肋垂直。

10.根据权利要求6、7或8所述的免沥青钢与RPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于：当步骤（2）中的钢桥面板下无纵向加劲肋时，所述抗剪连接件的设置方向与行车向一致。

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