CN103422435B - 波形板钢模一体组合结构桥面系及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及波形钢板桥面系，公开了一种波形板钢模一体组合结构桥面系及其施工工艺，桥面系包括波形钢板（1）、弯曲钢筋（5）、直型钢筋（6）及混凝土（2），所述的弯曲钢筋（5）与直型钢筋（6）连接，直型钢筋（6）和波形钢板（1）连接，混凝土（2）浇筑于波形钢板（1）上部。施工包括：A、波形钢板（1）现场拼装；B、焊接连接钢筋或栓钉；C、浇筑混凝土（2）；D、在波形钢板（1）下侧焊接钢加劲肋（3）。本发明采用波形钢板既做为桥面钢砼组合结构件，又作为桥面混凝土模板，同时波形钢板的波谷形成多条肋梁，具备良好的抗弯能力，尤其是在波形板上配置了弯曲传力钢筋，解决了桥面系结合不良的现象。
Description
技术领域
本发明涉及波形钢板桥面系，尤其涉及了一种波形板钢模一体组合结构桥面系及其施工工艺。
背景技术
目前，桥面系做为承担桥面活载，通过传力机制分配桥面荷载的重要结构，传统结构大部分为纯钢筋混凝土结构或平板式钢砼组合结构，桥面系的耐久性直接关系到桥梁的使用寿命，纯钢筋混凝土结构桥面系不但厚重，桥面的传力性能较差，砼碎屑掉落还对下行的车、人形成安全隐患。平板式钢砼组合结构桥面系抗弯能力不强，砼结合性能也不佳，桥面的上述病害维护是桥梁后期维护工作的主要方面，此类问题的存在，急需研发一种既有良好传力性能和抗弯能力，又具备良好结合能力的桥面结构体系。
发明内容
本发明针对现有技术中普通的桥面系不但厚重，桥面的传力性能较差，混凝土碎屑掉落还对下行的车、人形成安全隐患等缺点，提供了一种采用波形钢板既做为桥面钢砼组合结构件，又作为桥面混凝土模板，同时波形钢板的波谷形成多条肋梁，具备良好的抗弯能力，尤其是在波形板上配置了弯曲传力钢筋，使桥面系结合不良的现象得到了较好的解决的波形板钢模一体组合结构桥面系及其施工工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
波形板钢模一体组合结构桥面系，包括波形钢板、弯曲钢筋、直型钢筋及混凝土，所述的弯曲钢筋与直型钢筋连接，直型钢筋和波形钢板连接，混凝土浇筑于波形钢板上部。弯曲钢筋为一整根钢筋弯折而成正弦波形状，可以在车间采用钢筋弯折机连同上下横钢筋一并制作焊接，现场拼装，浇筑混凝土后能够明显提高混凝土的连续性，促进波形钢板好混凝土的完全组合，波形钢板既做为桥面钢砼组合结构件，又作为桥面混凝土模板，同时波形钢板的波谷形成多条肋梁，具备良好的抗弯能力，尤其是在波形钢板的上部配置了弯曲传力钢筋，解决了桥面系结合不良的现象。
作为优选，所述的波形钢板上焊接连接键，连接键为钢筋、栓钉或开孔钢板中的一种或一种以上的组合。
作为优选，所述的波形钢板的一面与混凝土连接，另一面焊接钢加劲肋，钢加劲肋为与波形钢板波纹吻合的钢板或截面为梯型的钢板。波形钢板上面浇筑混凝土，波形钢板的下面设置钢加劲肋，提高了钢筋混凝土组合结构的整体强度。
作为优选，所述的波形钢板沿高度方向设有拱度，高度方向的一端设有封头端板。波形钢板沿高度方向的设置预拱度，有利于减少桥面产生下挠，减少组合结构砼收缩除变的应力重分布，有利于桥面荷载的传力机制。
作为优选，所述的开孔钢板上设有外翻耳板，外翻耳板是由开孔钢板部分切割后，通过冲压外翻形成；开孔钢板上留有耳板翻出后形成的余孔。栓钉的钉身带有螺纹，使其与混凝土的结合力更强，开孔钢板上设置余孔，用于穿设横向钢筋，外翻耳板上还设有穿孔，可以用于穿设纵向钢筋。通过一块开孔钢板，可以完成纵向与横向各钢筋的布置与定位，简化了施工过程，同时，开孔钢板不存在任何废料，与普通的开孔钢板相比，钢材的用量减少，利用率大大提高。并且，由于纵横钢筋都与开孔钢板连接，而开孔钢板又与波形钢板连接，提高了混凝土整体与波形钢板的连接强度。
作为优选，所述的混凝土为骨料1/3粒径裸露的露面混凝土。桥面脱层是难以解决的通病之一，通过使混凝土浇筑时的骨料裸露1/4至1/2，裸露的骨料能够与后续的沥清等桥面铺装层形成良好的结合力。
作为优选，所述的波形钢板背面设有120-1550μm的粗糙度，波形钢板背面涂装有锌铝合金重防腐涂层。波形钢板背面即波形钢板下面，即未与混凝土连接的一面。
波形板钢模一体组合结构桥面系施工工艺，其特征在于：包含如下工序：
A、波形钢板现场拼装；
B、焊接连接钢筋或栓钉；
C、浇筑混凝土；
D、在波形钢板下侧焊接钢加劲肋。
由于混凝土浇筑后，混凝土和钢结构均存在收缩与徐变，但是在实际应用环境条件下，混凝土的收缩与徐变需与波形钢板的收缩协同，而普通平钢板在沿桥面系长度方向几乎不存在收缩，本发明采用波形钢板，其沿桥面系长度或波形钢板长度方向，由于其波浪形或波折形设计，在长度方向更容易与混凝土产生协同收缩，减小钢结构与混凝土由于收缩徐变产生的脱壳和应力重分布现象。同时，通过在步骤C、混凝土浇筑后，混凝土强度达到50%以上时，进行钢加劲肋的焊接，钢加劲肋焊接的过程亦能导致波形钢板在沿桥面系长度或波形钢板长度方向产生收缩，该收缩正好与混凝土的收缩相适应，甚至大于混凝土的收缩量，给混凝土一个向内拉紧的预应力，达到波形钢板与混凝土协同收缩，减小或者避免了波形钢板与混凝土产生脱壳和应力重分布，提高了组合结构的结构强度。
作为优选，所述的工序A之前，在波形钢板上点焊焊接钢加劲肋，工序D中钢加劲肋为完全焊接。
作为优选，所述的步骤C中，浇筑混凝土时，先对混凝土进行振动密实，再用平板振动机振平，在混凝土初凝前，用多孔负压吸浆垫将混凝土表层骨料的1/3水泥浆吸除。吸除表面骨料的1/4至1/2水泥浆，待基层混凝土达到40%以上强度时，用高压水枪冲刷，将混凝土表面疏松的砂浆清除，使表层骨料裸露约1/3，后续桥面沥青等的结合力大大提高。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明采用波形钢板既做为桥面钢砼组合结构件，又作为桥面混凝土模板，同时波形钢板的波谷形成多条肋梁，具备良好的抗弯能力，尤其是在波形板上配置了弯曲传力钢筋，解决了桥面系结合不良的现象。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是图1左视图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—波形钢板、2—混凝土、3—钢加劲肋、4—封头端板、5—弯曲钢筋、6—直型钢筋、8—开孔钢板、9—栓钉、81—外翻耳板、82—余孔。
具体实施方式
下面结合附图1至图2与实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
波形板钢模一体组合结构桥面系，如图1至图2所示，包括波形钢板1、弯曲钢筋5、直型钢筋6及混凝土2，所述的弯曲钢筋5与直型钢筋6连接，直型钢筋6和波形钢板1连接，混凝土2浇筑于波形钢板1上部。波形钢板既做为桥面钢砼组合结构件，又作为桥面混凝土模板，同时波形钢板的波谷形成多条肋梁，具备良好的抗弯能力，尤其是在波形板上配置了弯曲传力钢筋，解决了桥面系结合不良的现象。
波形钢板1上焊接连接键，连接键为钢筋、栓钉9或开孔钢板8中的一种或一种以上的组合。
波形钢板1的一面与混凝土2连接，另一面焊接钢加劲肋3，钢加劲肋3为与波形钢板1波纹吻合的钢板或截面为梯型的钢板。波形钢板1上面浇筑混凝土，波形钢板1的下面设置钢加劲肋3，提高了钢筋混凝土组合结构的整体强度。
波形钢板1沿高度方向设有拱度，高度方向的一端设有封头端板4。波形钢板1沿高度方向的设置预拱度，有利于减少桥面产生下挠，减少组合结构砼收缩除变的应力重分布，有利于桥面荷载的传力机制。
开孔钢板8上设有外翻耳板81，外翻耳板81是由开孔钢板8部分切割后，通过冲压外翻形成；开孔钢板8上留有耳板翻出后形成的余孔82。栓钉9的钉身带有螺纹，使其与混凝土2的结合力更强，开孔钢板8上设置余孔82，用于穿设横向钢筋，外翻耳板81上还设有穿孔，可以用于穿设纵向钢筋。通过一块开孔钢板8，可以完成纵向与横向各钢筋的布置与定位，简化了施工过程，同时，开孔钢板8不存在任何废料，与普通的开孔钢板相比，钢材的用量减少，利用率与大大提高。并且，由于纵横钢筋都与开孔钢板连接，而开孔钢板又与波形钢板连接，提高了混凝土整体与波形钢板的连接强度。
混凝土2为骨料1/3粒径裸露的露面混凝土。桥面脱层是难以解决的通病之一，通过使混凝土2浇筑时的骨料裸露1/3，裸露的骨料能够与后续的沥清等桥面铺装层形成良好的结合力。
波形钢板1背面设有850μm的粗糙度，波形钢板1背面涂装有锌铝合金重防腐涂层。
波形板钢模一体组合结构桥面系施工工艺，其特征在于：包含如下工序：
A、波形钢板1现场拼装；
B、焊接连接钢筋或栓钉；
C、浇筑混凝土；
D、在波形钢板1下侧焊接钢加劲肋3。
由于混凝土浇筑后，混凝土和钢结构均存在收缩与徐变，但是在实际应用环境条件下，混凝土的收缩与徐变需与波形钢板的收缩协同，而普通平钢板在沿桥面系长度方向几乎不存在收缩，本发明采用波形钢板，其沿桥面系长度或波形钢板长度方向，由于其波浪形或波折形设计，在长度方向更容易与混凝土产生协同收缩，减小钢结构与混凝土由于收缩徐变产生的脱壳和应力重分布现象。同时，通过在步骤C、混凝土浇筑后，混凝土强度达到50%以上时，进行钢加劲肋3的焊接，钢加劲肋3焊接的过程亦能导致波形钢板在沿桥面系长度或波形钢板长度方向产生收缩，该收缩正好与混凝土的收缩相适应，甚至大于混凝土的收缩量，给混凝土一个向内拉紧的预应力，达到波形钢板与混凝土协同收缩，减小或者避免了波形钢板与混凝土产生脱壳和应力重分布，提高了组合结构的结构强度。
工序A之前，在波形钢板1上点焊焊接钢加劲肋3，工序D中钢加劲肋3为完全焊接。
步骤C中，浇筑混凝土时，先对混凝土进行振动密实，再用平板振动机振平，在混凝土初凝前，用多孔负压吸浆垫将混凝土表层骨料的1/3水泥浆吸除。吸除表面骨料的1/3水泥浆，待基层混凝土达到40%以上强度时，用高压水枪冲刷，将混凝土表面疏松的砂浆清除，使表层骨料裸露约1/3，后续桥面沥青等的结合力大大提高。
总之，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作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (5)
1.波形板钢模一体组合结构桥面系，包括波形钢板(1)、弯曲钢筋(5)、直型钢筋(6)及混凝土(2)，其特征在于：所述的弯曲钢筋(5)与直型钢筋(6)连接，直型钢筋(6)和波形钢板(1)连接，混凝土(2)浇筑于波形钢板(1)上部，弯曲钢筋(5)与直型钢筋(6)均浇筑于混凝土内部；所述的波形钢板(1)上焊接连接键，连接键为钢筋、栓钉(9)或开孔钢板(8)中的一种或一种以上的组合；所述的开孔钢板(8)上设有外翻耳板(81)，外翻耳板(81)是由开孔钢板(8)部分切割后，通过冲压外翻形成；开孔钢板(8)上留有耳板翻出后形成的用于穿设直型钢筋(6)的余孔(82)；外翻耳板(81)上还设有用于穿设弯曲钢筋(5)的穿孔。
2.根据权利要求1所述的波形板钢模一体组合结构桥面系，其特征在于：所述的波形钢板(1)的一面与混凝土(2)连接，另一面焊接钢加劲肋(3)，钢加劲肋(3)为与波形钢板(1)波纹吻合的钢板或截面为梯型的钢板。
3.根据权利要求1所述的波形板钢模一体组合结构桥面系，其特征在于：所述的波形钢板(1)沿高度方向设有拱度，高度方向的一端设有封头端板(4)。
4.根据权利要求1所述的波形板钢模一体组合结构桥面系，其特征在于：所述的混凝土(2)表层的骨料裸露1/4至1/2粒径。
5.根据权利要求1所述的波形板钢模一体组合结构桥面系，其特征在于：所述的波形钢板(1)背面设有120-1550μm的粗糙度，波形钢板(1)背面涂装有锌铝合金重防腐涂层。
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