CN108004920A - 一种桥梁用预制桥面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种桥梁用预制桥面板及其制造方法，其包括桥面主板和桥面边板，桥面主板和桥面边板为混凝土一体浇筑而成，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接，横向内侧筋条与横向外侧筋条在不同的半径圆周同心交错排列，本发明的混凝土坍落度180‑190mm，7天早期强度达到42.5‑44.3MPa，28天早期强度达到55.4‑56.7MPa；预制桥面板使用加强网使得桥面不易出现裂纹，提高桥面寿命，使用镍合金筋笼增强桥面长度方向上强度。
Description
技术领域
本发明涉一种桥梁用预制桥面板及其制造方法，属于桥梁技术领域。
背景技术
混凝土预制桥面板具有强度高、刚度大的优点。在制造上混凝土预制桥面板一般采用工厂制造，工地拼接，具有施工周期短，加工方便且不受季节影响的优点。而目前由于车辆载重增加，对桥面板的强度要求也有所提高，并且桥面板在使用过程中在表面常会出现裂缝，这也要求混凝土预制桥面板在整体力学性能需要再次有所提高，现有的混凝土预制桥面板以满足不了其使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种桥梁用预制桥面板及其施工工艺，
一种桥梁用预制桥面板的制造方法，其包括桥面主板和桥面边板，桥面主板和桥面边板为混凝土一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面平行的加强网，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼，
镍合金筋笼由第一螺旋箍筋、第二螺旋箍筋、纵向箍筋，横向内侧筋条、横向外侧筋条焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接，
镍合金元素质量百分含量组成为：Mn 15-20％， Ti 10-12％ ，Si 5-6％， Al 1-2％，Mg 1-2％， Sn 0.5-0.6％， Zr 0.2-0.3％， Nb 0.1-0.2％ ，Co 0.07-0.08％ ，Cu 0.05-0.06％ ，Zn 0.04-0.05％ ，Cr 0.02-0.03％ ， La 0.02-0.03％， Ca 0.01-0.02％， Y0.01-0.02％， 余量为Ni，所述镍合金筋笼和加强网由镍合金筋条加工而成，镍合金筋条的制备方法包括以下步骤：按照上述镍合金筋条元素组成配料，先将纯镍加入到熔炼炉中，炉温控制在1480℃，待纯镍熔化后，加入锰镍合金，后将炉温降至1455℃加入钛铝合金；后将炉温降低到1400℃加入其他合金元素，待充分混合后，加入脱氧剂，脱氧剂加入量为炉料量的0.8-0.9％，脱氧剂包括：铝粉10份，铝矾土5-6份，白云石1-2份，稀土1-2份，混合充分后加入覆盖剂，升高炉温至1450℃保持20分钟后扒渣，之后进行连铸工艺，控制镍合金炉料温度在1470℃，拉坯速度为1米/分钟，拉坯频率为60次／min；得到棒材坯料；棒材坯料除鳞后，棒材坯料进行升温加热至1100℃，保温4小时，后空冷至室温，之后棒材坯料进行粗轧，粗轧开轧温度为1040-1050℃，粗轧终轧温度960-970℃；之后进入第一精轧工序，第一精轧开轧温度在920-930℃，第一精轧终轧温度840-850℃；空冷室温后，进行第二精轧工序，第二精轧开轧温度在900-910℃，第二精轧终轧温度810-820℃；直径达到0.6-0.8cm，之后降温至570-580℃，保温3小时，得到镍合金筋条，将镍合金筋条根据所需尺寸进行切割，切割后部分卷曲成箍筋，之后将箍筋与部分切割好的筋条进行焊接得到镍合金筋笼；将剩余切割好的筋条进行焊接得到加强网，
将镍合金筋笼和加强网与混凝土整体浇筑成型，所述混凝土原料包括（质量份）：水泥120-130份、石子500-600份、石英砂500-550份、页岩石粉20-30份，锰矿尾渣粉10-20份，活性二氧化硅10-20份、乳化沥青20-30份、三萜皂甙5-6份，减水剂3-4份，葡萄糖酸钠3-4份，水30-40份，之后养护48小时，最终得到预制桥面板。
镍合金元素成分满足筋条强度及韧性要求，熔炼过程中在炉料中添加了脱氧剂，该脱氧剂使得镍合金氧含量小于0.002％，氧含量过高会使的镍合金韧性超差，添加脱氧剂控制镍合金氧含量使得韧性得到提高，在轧制过程中使用一次粗轧和两次精轧并且控制初轧和终轧温度使得镍合金变形过程中抑制晶粒变得粗大，镍合金筋条屈服强度σs＝550-580Mpa，抗拉强度σb＝760-770Mpa，延伸率 ＝17-19％，强屈比σb/σs 1.30以上，两个方向螺旋箍筋使得筋笼在立体综合强度得到增加，圆形箍筋在最外侧又可以起到约束筋条和增强纵向上的强度，本发明的混凝土坍落度180-190mm，7天早期强度达到42.5-44.3MPa，28天早期强度达到55.4-56.7MPa；预制桥面板使用加强网使得桥面不易出现裂纹，提高桥面寿命，使用镍合金筋笼增强桥面长度方向上强度。
附图说明
图1为预制桥面板截面示意图；
图2为实施例1镍合金筋笼横向放置示意图；
图3为图2的左视示意图
图4为图2中A处放大示意图；
图5为图2中B处放大示意图；
图6为实施例2镍合金筋笼横向放置示意图；
图7为图6的左视示意图。
图8为加强网展开示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-5,8所示，一种桥梁用预制桥面板，其包括桥面主板1和桥面边板2，桥面主板和桥面边板为混凝土3一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面6平行的加强网4，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼5，
镍合金筋笼5由第一螺旋箍筋7、第二螺旋箍筋8、纵向箍筋9，横向内侧筋条10、横向外侧筋条11焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接。
横向内侧筋条与横向外侧筋条在不同的半径圆周同心排列，并且横向内侧筋条和横向外侧筋条为在半径直线方向同心并排排列。
实施例2
如图1,6-8所示，一种桥梁用预制桥面板，其包括桥面主板1和桥面边板2，桥面主板和桥面边板为混凝土3一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面6平行的加强网4，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼5，
镍合金筋笼5由第一螺旋箍筋7、第二螺旋箍筋8、纵向箍筋9，横向内侧筋条10、横向外侧筋条11焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接。
横向内侧筋条与横向外侧筋条在不同的半径圆周同心交错排列。
实施例3
如图1,6-8所示，一种桥梁用预制桥面板，其包括桥面主板和桥面边板，桥面主板和桥面边板为混凝土一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面平行的加强网，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼，
镍合金筋笼由第一螺旋箍筋、第二螺旋箍筋、纵向箍筋，横向内侧筋条、横向外侧筋条焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接，横向内侧筋条与横向外侧筋条在不同的半径圆周同心交错排列，
镍合金元素质量百分含量组成为：Mn 18％， Ti 11％ ，Si 5.5％， Al 1.5％， Mg1.5％， Sn 0.57％， Zr 0.28％， Nb 0.19％ ，Co 0.073％ ，Cu 0.054％ ，Zn 0.049％ ，Cr 0.028％ ， La 0.022％， Ca 0.013％， Y 0.012％， 余量为Ni，所述镍合金筋笼和加强网由镍合金筋条加工而成，镍合金筋条的制备方法包括以下步骤：按照上述镍合金筋条元素组成配料，先将纯镍加入到熔炼炉中，炉温控制在1480℃，待纯镍熔化后，加入锰镍合金，后将炉温降至1455℃加入钛铝合金；后将炉温降低到1400℃加入其他合金元素，待充分混合后，加入脱氧剂，脱氧剂加入量为炉料量的0.8-0.9％，脱氧剂包括：铝粉10份，铝矾土5.8份，白云石1.7份，稀土1.3份，混合充分后加入覆盖剂，升高炉温至1450℃保持20分钟后扒渣，之后进行连铸工艺，控制镍合金炉料温度在1470℃，拉坯速度为1米/分钟，拉坯频率为60次／min；得到棒材坯料；棒材坯料除鳞后，棒材坯料进行升温加热至1100℃，保温4小时，后空冷至室温，之后棒材坯料进行粗轧，粗轧开轧温度为1040-1050℃，粗轧终轧温度960-970℃；之后进入第一精轧工序，第一精轧开轧温度在920-930℃，第一精轧终轧温度840-850℃；空冷室温后，进行第二精轧工序，第二精轧开轧温度在900-910℃，第二精轧终轧温度810-820℃；直径达到0.6-0.8cm，之后降温至570-580℃，保温3小时，得到镍合金筋条，将镍合金筋条根据所需尺寸进行切割，切割后部分卷曲成箍筋，之后将箍筋与部分切割好的筋条进行焊接得到镍合金筋笼；将剩余切割好的筋条进行焊接得到加强网，
将镍合金筋笼和加强网与混凝土整体浇筑成型，所述混凝土原料包括（质量份）：水泥129份、石子590份、石英砂510份、页岩石粉22份，锰矿尾渣粉13份，活性二氧化硅14份、乳化沥青22份、三萜皂甙5.9份，减水剂3.8份，葡萄糖酸钠3.9份，水37份，之后养护48小时，最终得到预制桥面板。
镍合金筋条屈服强度σs＝578Mpa，抗拉强度σb＝767Mpa，延伸率 ＝17-19％，强屈比σb/σs 1.30以上，混凝土坍落度180-190mm，7天早期强度达到42.8MPa，28天早期强度达到55.9MPa；预制桥面板使用加强网使得桥面不易出现裂纹，提高桥面寿命，使用镍合金筋笼增强桥面长度方向上强度。
Claims (2)
1.一种桥梁用预制桥面板，其包括桥面主板和桥面边板，桥面主板和桥面边板为混凝土一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面平行的加强网，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼，
镍合金筋笼由第一螺旋箍筋、第二螺旋箍筋、纵向箍筋，横向内侧筋条、横向外侧筋条焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接，横向内侧筋条与横向外侧筋条在不同的半径圆周同心交错排列，
镍合金元素质量百分含量组成为：Mn 18％， Ti 11％ ，Si 5.5％， Al 1.5％， Mg1.5％， Sn 0.57％， Zr 0.28％， Nb 0.19％ ，Co 0.073％ ，Cu 0.054％ ，Zn 0.049％ ，Cr 0.028％ ， La 0.022％， Ca 0.013％， Y 0.012％， 余量为Ni，所述镍合金筋笼和加强网由镍合金筋条加工而成，镍合金筋条的制备方法包括以下步骤：按照上述镍合金筋条元素组成配料，先将纯镍加入到熔炼炉中，炉温控制在1480℃，待纯镍熔化后，加入锰镍合金，后将炉温降至1455℃加入钛铝合金；后将炉温降低到1400℃加入其他合金元素，待充分混合后，加入脱氧剂，脱氧剂加入量为炉料量的0.8-0.9％，脱氧剂包括：铝粉10份，铝矾土5.8份，白云石1.7份，稀土1.3份，混合充分后加入覆盖剂，升高炉温至1450℃保持20分钟后扒渣，之后进行连铸工艺，控制镍合金炉料温度在1470℃，拉坯速度为1米/分钟，拉坯频率为60次／min；得到棒材坯料；棒材坯料除鳞后，棒材坯料进行升温加热至1100℃，保温4小时，后空冷至室温，之后棒材坯料进行粗轧，粗轧开轧温度为1040-1050℃，粗轧终轧温度约960-970℃；之后进入第一精轧工序，第一精轧开轧温度在920-930℃，第一精轧终轧温度840-850℃；空冷室温后，进行第二精轧工序，第二精轧开轧温度在900-910℃，第二精轧终轧温度810-820℃；直径达到0.6-0.8cm，之后降温至约570-580℃，保温3小时，得到镍合金筋条，将镍合金筋条根据所需尺寸进行切割，切割后部分卷曲成箍筋，之后将箍筋与部分切割好的筋条进行焊接得到镍合金筋笼；将剩余切割好的筋条进行焊接得到加强网，
将镍合金筋笼和加强网与混凝土整体浇筑成型，所述混凝土原料包括（质量份）：水泥129份、石子590份、石英砂510份、页岩石粉22份，锰矿尾渣粉13份，活性二氧化硅14份、乳化沥青22份、三萜皂甙5.9份，减水剂3.8份，葡萄糖酸钠3.9份，水37份，之后养护48小时，最终得到预制桥面板。
2.一种桥梁用预制桥面板的制造方法，其包括桥面主板和桥面边板，桥面主板和桥面边板为混凝土一体浇筑而成，在桥面主板内部距离桥面主板上表面10-15cm处设置有与桥面主板上表面平行的加强网，在桥面主板内部加强网下方沿桥面主板长度方向上设置有镍合金筋笼，
镍合金筋笼由第一螺旋箍筋、第二螺旋箍筋、纵向箍筋，横向内侧筋条、横向外侧筋条焊接而成，第一螺旋箍筋盘旋向前延伸形成圆柱状结构，第二螺旋箍筋具有与第一螺旋箍筋相反的方向盘旋向前延伸形成圆柱状结构，纵向箍筋为圆环结构，横向内侧筋条数量大于等于4，每根横向内侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第一螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧和第二螺旋箍筋形成圆柱状结构内侧之间，横向外侧筋条数量大于等于4，每根横向外侧筋条之间具有相同间距并焊接分布在第二螺旋箍筋形成圆柱状结构外侧与纵向箍筋的圆环结构内侧之间，纵向箍筋以圆环结构围在横向外侧筋条外侧并焊接连接，
镍合金元素质量百分含量组成为：Mn 15-20％， Ti 10-12％ ，Si 5-6％， Al 1-2％，Mg 1-2％， Sn 0.5-0.6％， Zr 0.2-0.3％， Nb 0.1-0.2％ ，Co 0.07-0.08％ ，Cu 0.05-0.06％ ，Zn 0.04-0.05％ ，Cr 0.02-0.03％ ， La 0.02-0.03％， Ca 0.01-0.02％， Y0.01-0.02％， 余量为Ni，所述镍合金筋笼和加强网由镍合金筋条加工而成，镍合金筋条的制备方法包括以下步骤：按照上述镍合金筋条元素组成配料，先将纯镍加入到熔炼炉中，炉温控制在1480℃，待纯镍熔化后，加入锰镍合金，后将炉温降至1455℃加入钛铝合金；后将炉温降低到1400℃加入其他合金元素，待充分混合后，加入脱氧剂，脱氧剂加入量为炉料量的0.8-0.9％，脱氧剂包括：铝粉10份，铝矾土5-6份，白云石1-2份，稀土1-2份，混合充分后加入覆盖剂，升高炉温至1450℃保持20分钟后扒渣，之后进行连铸工艺，控制镍合金炉料温度在1470℃，拉坯速度为1米/分钟，拉坯频率为60次／min；得到棒材坯料；棒材坯料除鳞后，棒材坯料进行升温加热至1100℃，保温4小时，后空冷至室温，之后棒材坯料进行粗轧，粗轧开轧温度为1040-1050℃，粗轧终轧温度960-970℃；之后进入第一精轧工序，第一精轧开轧温度在920-930℃，第一精轧终轧温度840-850℃；空冷室温后，进行第二精轧工序，第二精轧开轧温度在900-910℃，第二精轧终轧温度810-820℃；直径达到0.6-0.8cm，之后降温至570-580℃，保温3小时，得到镍合金筋条，将镍合金筋条根据所需尺寸进行切割，切割后部分卷曲成箍筋，之后将箍筋与部分切割好的筋条进行焊接得到镍合金筋笼；将剩余切割好的筋条进行焊接得到加强网，
将镍合金筋笼和加强网与混凝土整体浇筑成型，所述混凝土原料包括（质量份）：水泥120-130份、石子500-600份、石英砂500-550份、页岩石粉20-30份，锰矿尾渣粉10-20份，活性二氧化硅10-20份、乳化沥青20-30份、三萜皂甙5-6份，减水剂3-4份，葡萄糖酸钠3-4份，水30-40份，之后养护48小时，最终得到预制桥面板。
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