CN109577191A - 基于波形钢板的预制桥梁板 - Google Patents

基于波形钢板的预制桥梁板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种桥梁板,公开了基于波形钢板的预制桥梁板,其包括混凝土板,混凝土板内的混凝土按重量份数计包括以下组分:水泥388‑392份、粉煤灰100份、矿粉60份、砂682‑686份、石子1030份、水158‑162份、外加剂0.9%份;混凝土板内浇筑有骨架机构,骨架机构包括钢筋骨架、钢筋网板,钢筋骨架包括横向钢筋和纵向钢筋,纵向钢筋包括弯折成N形的中间部以及由N形两端向外水平弯折形成的左端部和右端部,左端部和右端部均沿混凝土板的宽度方向布置。本发明混凝土的黏聚性能得到很大改善,避免施工过程展出现的混凝土泵送易堵管、泵送困难的问题,同时制得的桥梁板具有较高强度和平整度。

Description

基于波形钢板的预制桥梁板
技术领域
本发明涉及一种桥梁板,尤其涉及了基于波形钢板的预制桥梁板。
背景技术
预制桥梁板一般均采用钢筋混凝土结构,然而现有的钢筋混凝土结构的预制桥梁板存在一些缺陷,如施工过程中出现混凝土泵送易堵管、泵送困难的问题。预制桥梁板结构强度不强,承载能力有待加强的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中预制桥梁板存在的问题,提供了基于波形钢板的预制桥梁板。
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:
基于波形钢板的预制桥梁板,包括混凝土板,混凝土板内的混凝土按重量份数计包括以下组分:水泥388-392份、粉煤灰100份、矿粉60份、砂682-686份、石子1030份、水158-162份、外加剂0.9%份;从而使得混凝土的黏聚性能得到很大改善,避免施工过程展出现的混凝土泵送易堵管、泵送困难的问题。
混凝土板内浇筑有骨架机构,骨架机构包括钢筋骨架,钢筋骨架的上端面和下端面上均固定有一水平放置的长度方向沿混凝土板长度方向布置的钢筋网板,上下两块钢筋网板相互平行,钢筋骨架包括呈长方体状的框架,框架包括四根长度方向沿混凝土板长度方向布置的横向钢筋以及分别设置于横向钢筋两端用于连接四根横向钢筋的端部连接件,横向钢筋上沿横向钢筋长度方向绕设有多个均匀布置的纵向钢筋,纵向钢筋包括弯折成N形的中间部以及由N形两端向外水平弯折形成的左端部和右端部,左端部和右端部均沿混凝土板的宽度方向布置,四根横向钢筋中呈对角线布置的两根横向钢筋分别卡入中间部的N形夹角内,另外两根呈对角线布置的横向钢筋分别焊接中间部的N形竖直侧面上;两块钢筋网板上远离钢筋骨架的外表面上均固定有一块波形钢板,钢筋网板与波形钢板之间通过焊钉焊接。混凝土板内骨架机构的结构形式使得该骨架上能够在混凝土板长度方向上能够具有一定的活动空间,以适应混凝土在浇筑时存在的横向变形,使得整个钢筋骨架能够适应混凝土形变,减少砼收缩裂缝和组合结构应力重分布现象,同时能够使得混凝土的浇筑更加均匀、平整,减小预制桥梁板的局部混凝料过多或过少引起的板面不平,强度不均等问题。
另外通过增设波形钢板,由于波形钢板波折形设计,在长度方向相较于普通平钢板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与徐变产生的脱壳和应力重分布现象,另一方面波形钢板的波谷形成多条肋梁,具备良好的抗弯能力,从而能够进一步提高整个预制桥梁板的结构强度以及承载能力。
作为优选,外加剂为包括40%的防水剂、30%的阻锈剂和30%的防腐剂。
作为优选,防水剂按质量份包括:萘磺酸甲醛缩合物8-12份、硫酸钙类膨胀剂75-80份、十二烷基苯磺酸钠0.0001份、有机硅0.06份以及硅灰15份。试验表明,加入该组份的防水剂能够是的混凝土的抗渗等级在P20以上,与一般混凝土相比,添加该组份防水剂的混凝土的减水率可达16%以上,泌水率在60%以上,渗透高度比在30%以上,吸水量比在50%以上,28天抗压强度比在130%以上。
作为优选,钢筋网板由横向布置的钢筋和纵向布置的钢筋交错焊接而成且交接处固定有焊钉,波形钢板由交替布置的水平面与凸起面构造而成,波形钢板的凸起面上设有多个均匀布置的长焊钉孔,水平面设有多个均匀布置的短焊钉孔,钢筋网板的表面与波形钢板的水平面贴合且通过短焊钉连接,钢筋网板与波形钢板的凸起面之间通过长焊钉连接。
作为优选,钢筋骨架包括至少两个,两个钢筋骨架首尾相连,钢筋骨架两端的端部连接件分别为矩形端板与矩形框架,矩形端板上固定有十字连接架,十字连接架包括固定在矩形端板中心部的转动杆,转动杆上套设有转动套,转动套的外侧壁上连接有四根均匀布置的连接杆,连接杆的端部朝向转动杆轴线弯折形成连接钩部,相邻两个钢筋骨架通过连接钩部钩在矩形框架上相互连接。通过钢筋骨架内部本身的结构其适应混凝土浇筑带来的扭转,有效增加整个混凝土浇筑板的结构强度以及结构应力适应度。
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中骨架机构的结构示意图。
图3是图2中钢筋骨架的结构示意图。
图4是本发明实施例3中钢筋骨架的结构示意图。
图5是图3或图4是前视图。
图6是图5中十字形连接架的结构示意图。
图7是图1中钢筋网板的结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下:1—混凝土板、2—骨架机构、3—波形钢板、11—钢筋骨架、21—钢筋网板、101—框架、102—横向钢筋、103—端部连接件、104—纵向钢筋、105—中间部、106—左端部、107—右端部、108—矩形端板、109—矩形框架、110—十字连接架、111—转动杆、112—转动套、113—连接杆、114—连接钩部、115—第一U形架、116—第二U形架、301—水平面、302—凸起面、303—短焊钉、304—长焊钉。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
基于波形钢板的预制桥梁板,如图1所示,包括混凝土板1,混凝土板1内的混凝土按重量份数计包括以下组分:水泥388-392份、粉煤灰100份、矿粉60份、砂682-686份、石子1030份、水158-162份、外加剂0.9%份;经过试验证明,在本实施例这该种配比下制作出的混凝土的坍落度为235mm,扩展度为660mm,从而使得混凝土的黏聚性能得到很大改善,有效避免施工过程展出现的混凝土泵送易堵管、泵送困难的问题。
其中,外加剂为包括40%的防水剂、30%的阻锈剂和30%的防腐剂。防水剂按质量份包括:萘磺酸甲醛缩合物8-12份、硫酸钙类膨胀剂75-80份、十二烷基苯磺酸钠0.0001份、有机硅0.06份以及硅灰15份。加入该组份的防水剂能够使得混凝土1的抗渗等级在P20以上,与一般混凝土1相比,添加该组份防水剂的混凝土1的减水率可达16%以上,泌水率在60%以上,渗透高度比在30%以上,吸水量比在50%以上,28天抗压强度比在130%以上,很大程度的提高混凝土1的抗渗防水性能。
如图2、图3以及图5-图7所示,本实施例中混凝土板1内浇筑有骨架机构2,骨架机构2包括钢筋骨架11,钢筋骨架11的上端面和下端面上均固定有一水平放置的长度方向沿混凝土板1长度方向布置的钢筋网板21,上下两块钢筋网板21相互平行,钢筋骨架11包括呈长方体状的框架101,框架101包括四根长度方向沿混凝土板1长度方向布置的横向钢筋102以及分别设置于横向钢筋102两端用于连接四根横向钢筋102的端部连接件103,横向钢筋102上沿横向钢筋102长度方向绕设有多个均匀布置的纵向钢筋104,纵向钢筋104包括弯折成N形的中间部105以及由N形两端向外水平弯折形成的左端部106和右端部107,左端部106和右端部107均沿混凝土板1的宽度方向布置,四根横向钢筋102中呈对角线布置的两根横向钢筋102分别卡入中间部105的N形夹角内,另外两根呈对角线布置的横向钢筋102分别焊接中间部105的N形竖直侧面上。
骨架机构2中的上下两块钢筋网板21起到对桥梁预制板的第一层强度强化作用,上下两块钢筋网板21相互作用,混凝土在浇筑时与钢筋网板21先接触,钢筋网板21平铺,使得混凝土能够以平面的形式与其内部的骨架机构2接触,并且最终也以平面的形式结束,上下两块钢筋网板21能够使得混凝土的浇筑更加均匀、平整,减小预制桥梁板的局部混凝料过多或过少引起的板面不平,强度不均等问题。
设置于两块钢筋网板21之间的钢筋骨架11,其通过横向钢筋102与纵向钢筋104相互固定连接而成,其中纵向钢筋104中部弯折呈N形,绕制于纵向钢筋104上,且通过部分焊接,部分卡合的形式实现横向钢筋102与纵向钢筋104的连接,使得该骨架上的纵向钢筋104能够在混凝土板1长度方向上能够具有一定的活动空间,以适应混凝土在浇筑时存在的横向变形,使得整个钢筋骨架11能够适应混凝土形变,减少砼收缩裂缝和组合结构应力重分布现象。同时纵向钢筋104的左端部106和右端部107均沿混凝土板1的宽度方向布置,从而能够进一步起到对预制桥梁板宽度方向上的结构强化作用,使得整个混凝土板1内无论是长度还是宽度方向上均分布有钢筋骨架11,大大提高了预制桥梁板边部的承载强度。
本实施例中钢筋骨架11包括至少两个,两个钢筋骨架11首尾相连,钢筋骨架11两端的端部连接件103分别为矩形端板108与矩形框架109,矩形端板108上固定有十字连接架110,十字连接架110包括固定在矩形端板108中心部的转动杆111,转动杆111上套设有转动套112,转动套112的外侧壁上连接有四根均匀布置的连接杆113,连接杆113的端部朝向转动杆111轴线弯折形成连接钩部114,相邻两个钢筋骨架11通过连接钩部114钩在矩形框架109上相互连接。通过设计至少两个钢筋骨架11,并且钢筋骨架11之间通过钩接,且连接处通过转动杆111和转动套112的形式能够使得相邻钢筋骨架11之间能够具有一定扭转的空间,以适应混凝土在浇筑成型时因浇筑冲击以及混凝土浇筑自上而下流动引起的牵引而带来的一定扭转,通过钢筋骨架11内部本身的结构其适应混凝土浇筑带来的扭转,有效增加整个混凝土浇筑板的结构强度以及结构应力适应度。
本实施例中两块钢筋网板21上远离钢筋骨架11的外表面上均固定有一块波形钢板3。钢筋网板21与波形钢板3之间通过焊钉焊接。钢筋网板21由横向布置的钢筋和纵向布置的钢筋交错焊接而成,横向布置的钢筋和纵向布置的钢筋的交接处固定有焊钉,波形钢板3由交替布置的水平面301与凸起面302构造而成,波形钢板3的凸起面302上设有多个均匀布置的长焊钉孔,水平面301设有多个均匀布置的短焊钉孔,钢筋网板21的表面与波形钢板3的水平面301贴合且通过短焊钉303连接,钢筋网板21与波形钢板3的凸起面302之间通过长焊钉304连接。
在钢筋网板21的外侧面上加设波形钢板3,通过设置于钢筋网板21上纵横交错钢筋的铰接处固定焊钉的形式来实现波形钢板3与钢筋网板21之间的连接,能够使得波形钢板3与钢筋网板21之间的连接非常稳固,同时也能够进一步加强钢筋网板21自身的结构强度。由于波形钢板3波折形设计,在长度方向相较于普通平钢板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与徐变产生的脱壳和应力重分布现象,另一方面波形钢板3的波谷形成多条肋梁,具备良好的抗弯能力,从而能够进一步提高整个预制桥梁板的结构强度以及承载能力。
本实施例预制桥梁板的制造方法,一般情况下包括以下步骤:
步骤一、按质量份称取萘磺酸甲醛缩合物10份、硫酸钙类膨胀剂78份、十二烷基苯磺酸钠0.0001份、有机硅0.06份以及硅灰15份,混合搅拌均匀得到防水剂;
步骤二、配置外加剂,按重量份称取30%的阻锈剂、30%的防腐剂以及40%的步骤一中的防水剂;
步骤三、称取按重量份数计包括以下组分:水泥390份、粉煤灰100份、矿粉60份、砂684份、石子1030份、水160份以及步骤二中的外加剂0.9%份,倒入搅拌机内进行搅拌,搅拌均匀后,得到预制混凝土;
步骤四、浇筑模具:在模具的表面涂覆脱模剂,并固定内部的骨架机构2,然后将步骤三中的预制混凝土倒入模具中,采用振动装置将混凝土振捣密实,然后人工采用抹子将混凝土的表面抹平,最后将混凝土表面进行压光;
步骤五、在混凝土终凝前进行二次压抹,然后采用高温蒸汽法对混凝土进行蒸汽养护;
步骤六、脱模出料,得到预制桥梁板。
实施例2
同实施例1,所不同的是本实施例中相邻钢筋骨架11之间的连接还包括另一种连接形式,其中,钢筋骨架11两端的端部连接件103分别为矩形端板108与矩形框架109,矩形端板108上固定有两个高度不同且开口朝向矩形端板108的第一U形架115,矩形框架109上固定有两个与第一U形架115垂直布置且开口朝向矩形框架109的第二U形架116,相邻两个钢筋骨架11上第一U形架115与第二U形架116相互扣合连接。第一U形架115与第二U形架116均通过焊接的方式固定在钢筋骨架11上,且分布于矩形端板108与矩形框架109的边部,与十字形连接架相互错开,实现相邻钢筋骨架11之间的双重连接。
连接时,其中一个钢筋骨架11上的高度较高的U形架与另一个钢筋骨架11上的高度较低的U形架扣接,相对的高度较低的U形架与另一钢筋骨架11上高度较高的U形架扣接,形成相邻钢筋骨架11之间的多重扣紧,且多重扣接之间相互配合,保证连接的稳定性和连接强度。另外采用该种扣接的形式,使得相邻钢筋骨架11之间能够具有一定扭转的空间,以进一步适应混凝土在浇筑成型时因浇筑冲击以及混凝土浇筑自上而下流动引起的牵引而带来的一定扭转,通过钢筋骨架11内部本身的结构其适应混凝土浇筑带来的扭转,进一步增加整个混凝土浇筑板的结构强度以及结构应力适应度。
实施例3
如图4、图5所示,同实施例1,所不同的是本实施例中钢筋骨架11端部的矩形端板108上仅固定有两个高度不同且开口朝向矩形端板108的第一U形架115,矩形框架109上仅固定有两个与第一U形架115垂直布置且开口朝向矩形框架109的第二U形架116,相邻两个钢筋骨架11上第一U形架115与第二U形架116相互扣合连接。
本实施例中单独采用第一U形架115与第二U形架116相互扣合即可实现相邻两个钢筋骨架11之间的连接。
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,皆应属本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于波形钢板的预制桥梁板,包括混凝土板(1),其特征在于:混凝土板(1)内的混凝土按重量份数计包括以下组分:水泥388-392份、粉煤灰100份、矿粉60份、砂682-686份、石子1030份、水158-162份、外加剂0.9%份;混凝土板(1)内浇筑有骨架机构(2),骨架机构(2)包括钢筋骨架(11),钢筋骨架(11)的上端面和下端面上均固定有一水平放置的长度方向沿混凝土板(1)长度方向布置的钢筋网板(21),上下两块钢筋网板(21)相互平行,钢筋骨架(11)包括呈长方体状的框架(101),框架(101)包括四根长度方向沿混凝土板(1)长度方向布置的横向钢筋(102)以及分别设置于横向钢筋(102)两端用于连接四根横向钢筋(102)的端部连接件(103),横向钢筋(102)上沿横向钢筋(102)长度方向绕设有多个均匀布置的纵向钢筋(104),纵向钢筋(104)包括弯折成N形的中间部(105)以及由N形两端向外水平弯折形成的左端部(106)和右端部(107),左端部(106)和右端部(107)均沿混凝土板(1)的宽度方向布置,四根横向钢筋(102)中呈对角线布置的两根横向钢筋(102)分别卡入中间部(105)的N形夹角内,另外两根呈对角线布置的横向钢筋(102)分别焊接中间部(105)的N形竖直侧面上;两块钢筋网板(21)上远离钢筋骨架(11)的外表面上均固定有一块波形钢板(3),钢筋网板(21)与波形钢板(3)之间通过焊钉焊接。
2.根据权利要求1所述的基于波形钢板的预制桥梁板,其特征在于:外加剂为包括40%的防水剂、30%的阻锈剂和30%的防腐剂。
3.根据权利要求2所述的基于波形钢板的预制桥梁板,其特征在于:防水剂按质量份包括:萘磺酸甲醛缩合物8-12份、硫酸钙类膨胀剂75-80份、十二烷基苯磺酸钠0.0001份、有机硅0.06份以及硅灰15份。
4.根据权利要求1所述的基于波形钢板的预制桥梁板,其特征在于:钢筋网板(21)由横向布置的钢筋和纵向布置的钢筋交错焊接而成且交接处固定有焊钉,波形钢板由交替布置的水平面(301)与凸起面(302)构造而成,波形钢板(3)的凸起面(302)上设有多个均匀布置的长焊钉孔,水平面(301)设有多个均匀布置的短焊钉孔,钢筋网板(21)的表面与波形钢板(3)的水平面(301)贴合且通过短焊钉(303)连接,钢筋网板(21)与波形钢板(3)的凸起面(302)之间通过长焊钉(304)连接。
5.根据权利要求1或4所述的基于波形钢板的预制桥梁板,其特征在于:钢筋骨架(11)包括至少两个,两个钢筋骨架(11)首尾相连,钢筋骨架(11)两端的端部连接件(103)分别为矩形端板(108)与矩形框架(109),矩形端板(108)上固定有十字连接架(110),十字连接架(110)包括固定在矩形端板(108)中心部的转动杆(111),转动杆(111)上套设有转动套(112),转动套(112)的外侧壁上连接有四根均匀布置的连接杆(113),连接杆(113)的端部朝向转动杆(111)轴线弯折形成连接钩部(114),相邻两个钢筋骨架(11)通过连接钩部(114)钩在矩形框架(109)上相互连接。
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