CN107956205A - 一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板 - Google Patents

一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板 Download PDF

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周绪红
邹杨
狄谨
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Abstract

本发明提供一种超高性能混凝土‑普通混凝土组合桥面板，包括超高性能混凝土层、普通混凝土层和受力钢筋。所述超高性能混凝土层覆盖在普通混凝土层之上，它们之间的界面为粗糙结合面。所述受力钢筋布设在超高性能混凝土层和普通混凝土层内，两者通过界面粘结力、咬合力和抗剪钢筋连接并共同工作。本发明显著增强了横、顺桥向负弯矩区桥面板抗裂能力，可以少用甚至不用预应力，同时还可以减小桥面板厚度。本发明综合了普通混凝土和超高性能混凝土的各自优势，具有抗裂性能好、耐久性好、强度高、刚度大、自重轻、经济性好且易于施工等优点，在桥梁工程中具有广阔的应用前景。

Description

一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板。
背景技术
在荷载作用下，混凝土桥面板横桥向和顺桥向负弯矩区都存在较大开裂风险。由于桥面板直接承受车辆荷载反复作用，且处于容易遭受腐蚀的工作环境，因此桥面板开裂不仅直接影响其耐久性和运营期间的安全性，还会降低桥梁刚度。目前主要通过钢筋的配置和预应力的导入避免混凝土桥面板开裂或限制其裂缝宽度。对于混凝土连续梁桥或钢-混凝土组合连续梁桥顺桥向受拉开裂，还可以通过支座的顶升回落、调整混凝土桥面板施工顺序、减弱负弯矩区组合作用等方法降低拉应力。但是以上方法施工复杂且存在短束预应力损失较大的问题。
超高性能混凝土是一种不使用粗骨料，以细砂为骨料，掺入大量硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维所形成的一种高强度、高耐久性、高韧性、密实的混凝土材料，其压强度及抗拉强度均远高于普通混凝土。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗裂性能好、施工方便、经济性好的桥面板结构，以减缓负弯矩所导致的桥面板开裂，进而提升桥梁的耐久性、疲劳强度和刚度。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，包括超高性能混凝土层、普通混凝土层和受力钢筋。所述超高性能混凝土层覆盖在普通混凝土层之上。所述受力钢筋布设在超高性能混凝土层和普通混凝土层内。
进一步，所述超高性能混凝土层的厚度为30～150mm。
进一步，所述超高性能混凝土层和普通混凝土层的交界面为粗糙结合面。所述受力钢筋包括若干横向钢筋、若干纵向钢筋和若干抗剪钢筋。所述横向钢筋与纵向钢筋绑扎成钢筋笼。所述抗剪钢筋贯穿粗糙结合面，其两端分别连接超高性能混凝土层和普通混凝土层内的横向钢筋。
本发明还公开一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板的施工方法，包括以下步骤：
1)布设受力钢筋，将受力钢筋绑扎成钢筋笼。
2)浇筑普通混凝土形成普通混凝土层。
3)待普通混凝土层初凝之后，去除其表面松软的砂浆层以及杂质，使表面具有一定的粗糙度。
4)在普通混凝土层上浇筑超高性能混凝土，形成超高性能混凝土层。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1、使用超高性能混凝土，有效提高了负弯矩区混凝土板的抗裂性能，显著提高了桥面板的耐久性、疲劳强度和刚度；
2、分层使用造价较高的超高性能混凝土，总体工程造价较低，具有良好的经济性。
附图说明
图1为超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板的横截断面图。
图中：超高性能混凝土层1、普通混凝土层2、纵向钢筋3、横向钢筋4、抗剪钢筋5、粗糙结合面6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，包括超高性能混凝土层1、普通混凝土层2和受力钢筋。
所述超高性能混凝土层1覆盖在普通混凝土层2之上。所述超高性能混凝土层1和普通混凝土层2之间的界面为粗糙结合面6。所述受力钢筋布设在超高性能混凝土层1和普通混凝土层2内。
本实施例中，用于超高性能混凝土层1的超高性能混凝土是指一种不使用粗骨料，仅以细砂为骨料，并掺入硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维的水泥基复合材料。所用超高性能混凝土具体力学性能指标根据桥梁的受力需求进行设计。
实施例2：
参见图1，本实施例公开一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，包括超高性能混凝土层1、普通混凝土层2和受力钢筋。所述超高性能混凝土层1覆盖在普通混凝土层2之上。所述超高性能混凝土层1和普通混凝土层2之间的界面为粗糙结合面6。所述受力钢筋布设在超高性能混凝土层1和普通混凝土层2内。
所述受力钢筋包括若干横向钢筋3、若干纵向钢筋4和若干抗剪钢筋5。所述横向钢筋3与纵向钢筋4绑扎成钢筋笼。所述钢筋笼布设在超高性能混凝土层1和普通混凝土层2内。所述抗剪钢筋5贯穿粗糙结合面，其两端分别连接超高性能混凝土层1和普通混凝土层2内的横向钢筋4。
实施例中，所述超高性能混凝土层1的厚度为100mm。本实施例中，用于超高性能混凝土层1的超高性能混凝土是指一种不使用粗骨料，仅以细砂为骨料，并掺入硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维的水泥基复合材料。
在普通混凝土2初凝之后，去除其表面松软的砂浆层,使表面清洁并具有一定的粗糙度。所述超高性能混凝土层1和普通混凝土层2通过界面粘结力、咬合力和抗剪钢筋5可靠连接并形成组合作用。
实施例3：
本实施例公开了一种关于实施例1所述超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板的施工方法，包括以下步骤：
1)布设受力钢筋，将受力钢筋绑扎成钢筋笼；
2)浇筑普通混凝土形成普通混凝土层2；
3)待普通混凝土层2初凝之后，对普通混凝土层2表面进行凿毛处理：把普通混凝土层2表面的浮浆、杂物凿除，然后清扫，再用鼓风机清除浮尘、细粒，最后用高压水枪冲洗。此时，普通混凝土层2表面清洁且具有一定的粗糙度；
4)待普通混凝土层2干燥后，在普通混凝土层2上浇筑超高性能混凝土，形成超高性能混凝土层1。

Claims (4)

1.一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，其特征在于：包括超高性能混凝土层(1)、普通混凝土层(2)和受力钢筋；所述超高性能混凝土层(1)覆盖在普通混凝土层(2)之上；所述受力钢筋布设在超高性能混凝土层(1)和普通混凝土层(2)内。
2.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，其特征在于：所述超高性能混凝土层(1)的厚度为30～150mm。
3.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板，其特征在于：所述超高性能混凝土层(1)和普通混凝土层(2)的交界面为粗糙结合面(6)；所述受力钢筋包括若干纵向钢筋(3)、若干横向钢筋(4)和若干抗剪钢筋(5)；所述纵向钢筋(3)与横向钢筋(4)绑扎成钢筋笼；所述抗剪钢筋(5)贯穿粗糙结合面(6)，其两端分别连接超高性能混凝土层(1)和普通混凝土层(2)内的横向钢筋(4)。
4.一种关于权利要求1所述的超高性能混凝土-普通混凝土组合桥面板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)布设受力钢筋，将受力钢筋绑扎成钢筋笼；
2)浇筑普通混凝土形成普通混凝土层(2)；
3)待普通混凝土层(2)初凝之后，去除其表面松软的砂浆层以及杂质，使表面具有一定的粗糙度；
4)在普通混凝土层(2)上浇筑超高性能混凝土，形成超高性能混凝土层(1)。
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