CN109610313B - 一种型钢-uhpc组合板纵肋交错布置构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型钢‑UHPC组合板纵肋交错布置构造及其施工方法，包括上部的型钢‑UHPC组合板和钢梁，型钢‑UHPC组合板主要由UHPC板和型钢组合而成，型钢作为纵肋沿纵桥向布置；所述型钢‑UHPC组合板的纵肋采用交错布置的方式，横向接缝处的型钢端部设置腹板外伸段，腹板外伸段沿型钢腹板方向延伸到横向接缝内，接缝两侧的腹板外伸段交错穿插。本发明在接缝处的纵肋采用交错布置的方式，使得部分UHPC将处于受压状态，降低了开裂风险，使接缝处截面具有更优的力学性能，还可方便匹配桥面板的纵、横向刚度，由此可以很好地解决索塔附近主梁、连续梁内支点上方桥面板轴力过大的问题，也充分利用材料，桥梁建设成本低。

Description

一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁构件及其施工技术领域，特别是一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造及其施工方法。

背景技术

传统组合梁斜拉桥中由于混凝土桥面板要承担来自斜拉索的水平分力，故其平均厚度较厚，一般大于26cm，导致桥面板占主梁总重量的比值较大，往往在70％以上，过重的主梁是限制桥梁跨径上限的主要因素，使得钢-混凝土连续体系梁桥的跨径超过110m时不经济，组合梁斜拉桥经济跨径上限为600m。同时，由于斜拉桥的受力特点，随着梁段与索塔的距离的减小，梁段内的轴力逐渐增加，故靠近索塔的梁段将承受很大的轴力；对于连续梁桥，内支点负弯矩使得该区域桥面板承受的拉应力远大于其他部位。

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC，以下简称UHPC)具有优良的力学性能，其出现使桥梁建筑结构的发展趋向于大跨化、轻型化。然而，由于UHPC造价较高，采用较厚的板厚不能充分利用UHPC的经济优势，且在实际桥梁结构中，若按传统组合梁的构造，钢梁在纵桥向对应布置，则为克服主梁内过大的轴力，需加大桥面板尺寸或增加钢梁板件厚度，这将造成变厚过渡区设计和施工工艺十分复杂，降低经济性。因此，对于钢-UHPC组合梁的桥面板，宜优化接缝处构造和组合梁纵梁横向布置构造，从而降低施工难度和开裂风险，同时解决斜拉桥索塔附近主梁、连续梁内支点上方桥面板轴力过大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，解决横向接缝处负弯矩区桥面板易开裂和索塔附近梁段轴力过大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，包括型钢-UHPC组合板以及用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁，所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板和型钢组合而成，型钢作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板设置于型钢上方，并通过连接件与型钢相连；位于所述型钢-UHPC组合板横向接缝处两侧的型钢相互交错布置，横向接缝处的型钢端部设置腹板外伸段，腹板外伸段沿型钢腹板方向延伸到横向接缝内，并越过接缝中心线，使接缝两侧的腹板外伸段交错穿插。

进一步的，所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的上翼缘板用于连接型钢-UHPC组合板。

进一步的，所述UHPC板为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。

进一步的，所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢。

进一步的，所述用于连接型钢和UHPC板的连接件为栓钉连接件、型钢连接件、弯筋连接件、高强螺栓连接件或开孔钢板连接件。

进一步的，所述型钢-UHPC组合板纵肋与钢梁横隔板或横梁的上翼缘板的连接方式为：直接置于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上、置于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上的预留橡胶胶条上、或通过穿过纵肋下翼缘外伸段上的开孔并焊接于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上的栓钉连接件连接，所述下翼缘外伸段设置在型钢端部，沿型钢下翼缘板方向延伸到横向接缝内。

进一步的，所述型钢-UHPC组合板横向两相邻纵肋在横向接缝处的连接方式为：通过横向钢板连接、通过UHPC横向加劲板连接、通过在纵肋腹板外伸段上开孔并在接缝处浇筑UHPC形成的UHPC榫连接。

进一步的，所述型钢-UHPC组合板纵肋腹板外伸段两侧焊接一定数量栓钉连接件，在腹板外伸段上的开孔中布置横向贯穿钢筋。

进一步的，所述型钢-UHPC组合板横向接缝为T型接缝，所述T型接缝由UHPC板上部边缘处的阶梯状槽口和相邻UHPC板的间隙构成。

本发明还提供一种所述型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造的施工方法，采用下述两种施工方法中的一种：

第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板分开预制，再在现场拼接，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC组合板和钢梁的预制；

S2：在钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上焊接栓钉，同时在钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁以及横隔板或横梁的上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC组合板，将其搁置在橡胶胶条上，两个纵桥向相邻的型钢-UHPC组合板的纵肋在横桥向交错布置，然后在横向接缝处沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土使型钢-UHPC组合板在接缝处交错布置的纵肋、钢梁横隔板或横梁的上翼缘板及焊接于上面的栓钉和布置在UHPC板中的钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC组合板之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板整体预制，再在现场拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC组合板和钢梁整体预制，型钢-UHPC组合板通过钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁以及横隔板或横梁上翼缘板上的栓钉连接成为一个节段的组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置，两个纵桥向相邻的型钢-UHPC组合板的纵肋在横桥向交错布置；

S2：安装组合梁结构的节段，然后在预留的横向接缝位置处沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土使型钢-UHPC组合板在接缝处交错布置的纵肋、钢梁横隔板或横梁的上翼缘板及焊接于上面的栓钉和布置在UHPC板中的钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得超轻型组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。

与现有技术相比，本发明的显著效果为：

本发明提供了一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，首次提出型钢-UHPC组合板的纵肋在横向接缝处采用交错布置的方式，大幅度降低桥面板的自重，增大组合梁的跨越能力，降低接缝处桥面板的开裂风险，解决斜拉桥索塔附近主梁、连续梁内支点上方桥面板轴力过大的问题。该型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造具有如下优点：

(1)桥面板UHPC材料用量少且抗弯刚度大，满足桥面板纵、横向受力的要求，并显著降低了桥面板的自重，使得主梁结构自重显著降低，增大了组合梁的跨越能力。与传统钢-混凝土组合梁相比，主梁自重可降低40～50％，与纯钢梁相比，主梁自重增加10～20％，跨度可以达到2000米。

(2)传统的钢-混凝土组合梁中，混凝土桥面板下方的钢梁纵肋在纵桥向一一对应布置、横桥向平行布置，接缝处混凝土受拉，使得接缝处混凝土在负弯矩作用下易开裂；而本发明中型钢-UHPC组合板纵桥向两相邻纵肋在横桥向采用交错布置的方式，在这种布置方式下接缝处部分UHPC将处于受压状态，降低了开裂风险，使接缝处截面具有更优的力学性能。

(3)传统钢-混凝土组合梁斜拉桥为解决索塔附近主梁轴力过大的问题，一般采取增加桥面板厚度或加密钢梁纵肋的措施，但均会造成材料浪费，同时也会增加桥梁建设的成本，而本发明中型钢-UHPC组合板纵肋在接缝处采取交错布置的构造，这样仅需根据主梁轴力的增大程度适当加密纵肋，但不需加密轴力较小的主梁的纵肋，由此可以很好地解决索塔附近主梁轴力过大的问题，充分利用材料，降低桥梁建设成本，具有很好的经济性。

(4)对于本发明中型钢-UHPC组合板交错布置构造，通过调整桥面板、型钢的尺寸以及型钢的横向间距，可方便匹配桥面板的纵、横向刚度。

(5)由于桥面板在工厂预制，现场只需要对纵、横向湿接缝进行浇筑，现场浇筑量小，工作量小，接缝处钢筋无需弯折和绑扎，也不需要搭接或焊接，操作简单，设备投入小、简单易操作、对劳动力素质和工艺要求较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1—为实施例1中一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造示意图(平面图)(注：本图未示出UHPC板、UHPC板内钢筋、型钢上翼缘栓钉和横隔板上翼缘栓钉)；

图2—为图1中A-A截面剖视图；

图3—为图1中B-B截面剖视图；

图4—为实施例2中一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造示意图(平面图)(注：本图未示出UHPC板、UHPC板内钢筋、型钢上翼缘栓钉和横隔板上翼缘栓钉)；

图5—为图4中C-C截面剖视图；

图6—为图4中D-D截面剖视图；

图7—为实施例3中一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造示意图(平面图)(注：本图未示出UHPC板、UHPC板内钢筋、型钢上翼缘栓钉和横隔板上翼缘栓钉)；

图8—为图7中E-E截面剖视图；

图9—为图7中F-F截面剖视图；

图10—为实施例4中一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造示意图(平面图)(注：本图未示出UHPC板、UHPC板内钢筋、型钢上翼缘栓钉和横隔板上翼缘栓钉)；

图11—为图10中G-G截面剖视图；

图12—为图10中H-H截面剖视图。

图例说明：

1、型钢；2、UHPC板；3、钢梁横隔板或横梁的上翼缘板；4、橡胶胶条；5、纵肋外伸段栓钉连接件；6、横向钢板；7、腹板外伸段；8、顶层横向钢筋；9、纵向钢筋；10、底层横向钢筋；11、下翼缘外伸段；12、下翼缘开孔；13、腹板开孔；14、横向贯穿钢筋；15、UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件；16、横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例1

参照附图1～3，本发明一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，主要由上部的型钢-UHPC组合板和下部用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁组成，钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上方两侧分别放置作为密封作用的橡胶胶条4，型钢-UHPC组合板直接置于橡胶胶条4上方；所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板2和型钢1组合而成，型钢1作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板2置于型钢1上方，且通过UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15与型钢1相连，UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15直径为9mm～25mm，高度为25mm～80mm，型钢1上翼缘板焊有UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15，每个型钢1上方横向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，纵向间距为100mm～300mm。所述型钢-UHPC组合板的纵肋型钢1采用交错布置的方式。所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，仅需在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3用于连接型钢-UHPC组合板。所述型钢1为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢1为纵向布置，横向间距为300mm～1000mm，型钢1宽度一般为100mm～400mm，由于型钢1作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。所述UHPC板2为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。所述UHPC板内布置一层、两层或多层钢筋网，采用多层钢筋网(如图2所示)时，底层横向钢筋10与顶层横向钢筋8交错布置，两层横向钢筋间可布置纵向钢筋9，纵、横向钢筋直径为10mm～20mm,钢筋间距为70mm～300mm，两纵向相邻型钢-UHPC组合板内的纵向钢筋9在横向“T”型接缝处交错布置。所述型钢1在横向接缝处的端部焊接横向钢板6(与型钢1垂直)。所述型钢-UHPC组合板的型钢1的腹板在横向接缝处伸出穿过横向接缝中心线，形成腹板外伸段7。两纵向相邻型钢1的腹板外伸段7在横向“T”型接缝处交错布置，且在腹板外伸段7两侧焊接纵肋外伸段栓钉连接件5，纵肋外伸段栓钉连接件5直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个型钢1的腹板外伸段7两侧纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，竖向间距为50mm～200mm，交错布置的纵肋使得横向“T”型接缝处UHPC局部处于受压状态，提高了接缝的抗拉性能。

实施例2

参照附图4～6，本发明一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，主要由上部的型钢-UHPC组合板和下部用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁组成，钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上方两侧分别放置作为密封作用的橡胶胶条4，型钢-UHPC组合板直接置于橡胶胶条4上方；所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板2和型钢1组合而成，型钢1作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板2置于型钢1上方，且通过UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15与型钢1相连，UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15直径为9mm～25mm，高度为25mm～80mm，型钢1上翼缘板焊有UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15，每个型钢1上方横向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，纵向间距为100mm～300mm。所述型钢-UHPC组合板的纵肋型钢1采用交错布置的方式。所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，仅需在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3用于连接型钢-UHPC组合板。所述型钢1为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢1为纵向布置，横向间距为300mm～1000mm，型钢1宽度一般为100mm～400mm，由于型钢1作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。所述UHPC板2为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。所述UHPC板内布置一层、两层或多层钢筋网，采用多层钢筋网(如图5所示)时，底层横向钢筋10与顶层横向钢筋8交错布置，两层横向钢筋间可布置纵向钢筋9，纵、横向钢筋直径为10mm～20mm,钢筋间距为70mm～300mm，两纵向相邻型钢-UHPC组合板内的纵向钢筋9在横向“T”型接缝处交错布置。所述型钢1在横向接缝处的端部焊接横向钢板6(与型钢1垂直)。所述型钢-UHPC组合板的型钢1的腹板在横向接缝处伸出穿过横向接缝中心线，形成腹板外伸段7。两纵向相邻型钢1的腹板外伸段7在横向“T”型接缝处交错布置，且在腹板外伸段7两侧焊接纵肋外伸段栓钉连接件5，纵肋外伸段栓钉连接件5直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个型钢1的腹板外伸段7两侧纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，竖向间距为50mm～200mm，交错布置的纵肋使得横向“T”型接缝处UHPC局部处于受压状态，提高了接缝的抗拉性能。在所述型钢1的横向“T”型接缝处下翼缘外伸段11上设置下翼缘开孔12，且将横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16穿过下翼缘开孔12焊接于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上，横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，以抵抗型钢-UHPC组合板与钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3间的剪力。

实施例3

参照附图7～9，本发明一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，主要由上部的型钢-UHPC组合板和下部用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁组成，钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上方两侧分别放置作为密封作用的橡胶胶条4，型钢-UHPC组合板直接置于橡胶胶条4上方；所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板2和型钢1组合而成，型钢1作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板2置于型钢1上方，且通过UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15与型钢1相连，UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15直径为9mm～25mm，高度为25mm～80mm，型钢1上翼缘板焊有UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15，每个型钢1上方横向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，纵向间距为100mm～300mm。所述型钢-UHPC组合板的纵肋型钢1采用交错布置的方式。所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，仅需在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3用于连接型钢-UHPC组合板。所述型钢1为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢1为纵向布置，横向间距为300mm～1000mm，型钢1宽度一般为100mm～400mm，由于型钢1作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。所述UHPC板2为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。所述UHPC板内布置一层、两层或多层钢筋网，采用多层钢筋网(如图8所示)时，底层横向钢筋10与顶层横向钢筋8交错布置，两层横向钢筋间可布置纵向钢筋9，纵、横向钢筋直径为10mm～20mm,钢筋间距为70mm～300mm，两纵向相邻型钢-UHPC组合板内的纵向钢筋9在横向“T”型接缝处交错布置。所述型钢1在横向接缝处的端部焊接横向钢板6(与型钢1垂直)。所述型钢-UHPC组合板的型钢1的腹板在横向接缝处伸出穿过横向接缝中心线，形成腹板外伸段7。两纵向相邻型钢1的腹板外伸段7在横向“T”型接缝处交错布置，且在腹板外伸段7两侧焊接纵肋外伸段栓钉连接件5，纵肋外伸段栓钉连接件5直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个型钢1的腹板外伸段7两侧纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，竖向间距为50mm～200mm，交错布置的纵肋使得横向“T”型接缝处UHPC局部处于受压状态，提高了接缝的抗拉性能。在所述型钢1的腹板外伸段7上设置腹板开孔13，浇筑完横向“T”型接缝处的UHPC后可形成UHPC榫，提高接缝处UHPC抗剪性能，也可进一步在腹板开孔13内布置横向贯穿钢筋14作为加强钢筋，进一步提高接缝处结构的抗剪能力和整体受力性能。

实施例4

参照附图10～12，本发明一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，主要由上部的型钢-UHPC组合板和下部用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁组成，钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上方两侧分别放置作为密封作用的橡胶胶条4，型钢-UHPC组合板直接置于橡胶胶条4上方；所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板2和型钢1组合而成，型钢1作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板2置于型钢1上方，且通过UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15与型钢1相连，UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15直径为9mm～25mm，高度为25mm～80mm，型钢1上翼缘板焊有UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15，每个型钢1上方横向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，纵向间距为100mm～300mm。所述型钢-UHPC组合板的纵肋型钢1采用交错布置的方式。所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，仅需在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3用于连接型钢-UHPC组合板。所述型钢1为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢1为纵向布置，横向间距为300mm～1000mm，型钢1宽度一般为100mm～400mm，由于型钢1作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。所述UHPC板2为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。所述UHPC板内布置一层、两层或多层钢筋网，采用多层钢筋网(如图11所示)时，底层横向钢筋10与顶层横向钢筋8交错布置，两层横向钢筋间可布置纵向钢筋9，纵、横向钢筋直径为10mm～20mm,钢筋间距为70mm～300mm，两纵向相邻型钢-UHPC组合板内的纵向钢筋9在横向“T”型接缝处交错布置。所述型钢1在横向接缝处的端部焊接横向钢板6(与型钢1垂直)。所述型钢-UHPC组合板的型钢1的腹板在横向接缝处伸出穿过横向接缝中心线，形成腹板外伸段7。两纵向相邻型钢1的腹板外伸段7在横向“T”型接缝处交错布置，且在腹板外伸段7两侧焊接纵肋外伸段栓钉连接件5，纵肋外伸段栓钉连接件5直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个型钢1的腹板外伸段7两侧纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，竖向间距为50mm～200mm，交错布置的纵肋使得横向“T”型接缝处UHPC局部处于受压状态，提高了接缝的抗拉性能。在所述型钢1的横向“T”型接缝处下翼缘外伸段11上设置下翼缘开孔12，且将横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16穿过下翼缘开孔12焊接于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上，横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16直径为9mm～25mm，高度为5mm～80mm，每个钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上纵向一般布置2～4排栓钉，间距为50mm～200mm，以抵抗型钢-UHPC组合板与钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3间的剪力。在所述型钢1的腹板外伸段7上设置腹板开孔13，浇筑完横向“T”型接缝处的UHPC后可形成UHPC榫，提高接缝处UHPC抗剪性能，也可进一步在腹板开孔13内布置横向贯穿钢筋14作为加强钢筋，进一步提高接缝处结构的抗剪能力和整体受力性能。

实施例1～4中的一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造的施工方法，具体包括以下步骤：

S1：预制型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁：将型钢1固定好位置，焊接横向“T”型接缝处相邻型钢之间的横向钢板6，制作UHPC板2的模板，在型钢1上翼缘板焊接UHPC板与型钢上翼缘的栓钉连接件15，焊接腹板外伸段7两侧的纵肋外伸段栓钉连接件5，对于实施例2还需在型钢1的下翼缘外伸段11上开下翼缘开孔12，并在钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上焊接穿过下翼缘开孔12的横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16；对于实施例3需在腹板外伸段7上开腹板开孔13，并布置横向贯穿钢筋14；对于实施例4，既需要在型钢1的下翼缘外伸段11上开下翼缘开孔12，并在钢梁横隔板或横梁的上翼缘板3上焊接穿过下翼缘开孔12的横隔板或横梁上翼缘上的栓钉连接件16，还需要在腹板外伸段7上开腹板开孔13，并布置横向贯穿钢筋14；然后放入绑扎好的钢筋，并预留一定长度的钢筋于模板外，浇筑UHPC养护完成后形成型钢-UHPC轻型组合桥面板单元；预制钢梁，按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行下部钢梁的预制，并在钢梁纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)的上翼缘板、横隔板(横梁)上翼缘板上焊接抗剪栓钉；

S2：架设钢梁和预制好的型钢-UHPC组合桥面板：按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行钢梁的现场拼接工序，再吊装预制好的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元，将其搁置在纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)和横隔板(横梁)上翼缘板的橡胶胶条4上，对于无纵隔板的桥梁，可以增设小纵梁，搁置在小纵梁的上翼缘板上，或直接搁置在边腹板的上翼缘板上；

S3：浇筑湿接缝：对平口型的纵向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯和横向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯进行凿毛处理，对钢筋间距较大的还需沿接缝宽度方向摆放平行的纵向“T”型接缝处顶层横向加强钢筋和横向“T”型接缝处顶层纵向加强钢筋，最后浇筑超高性能混凝土使栓钉、预留钢筋以及加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得正交异性UHPC桥面板单元之间结合为一个整体，共同受力；

S4：铺筑沥青铺装层：在所述的预制桥面板和现浇接缝的超高性能混凝土顶面进行糙化处理，并在其上方铺筑沥青铺装层，完成钢-UHPC组合梁桥面结构的施工。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，包括型钢-UHPC组合板以及用于布置型钢-UHPC组合板的钢梁，其特征在于，所述型钢-UHPC组合板主要由UHPC板和型钢组合而成，型钢作为纵肋沿纵桥向布置，UHPC板设置于型钢上方，并通过连接件与型钢相连；位于所述型钢-UHPC组合板横向接缝处两侧的型钢相互交错布置，横向接缝处的型钢端部设置腹板外伸段，腹板外伸段沿型钢腹板方向延伸到横向接缝内，并越过接缝中心线，使接缝两侧的腹板外伸段交错穿插。

2.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述钢梁为未布置正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁、钢桁梁或工字梁，在钢梁横隔板或横梁的上方布置一定宽度的上翼缘板用于连接型钢-UHPC组合板。

3.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述UHPC板为平板、在与型钢连接处作加厚处理的平板或在两相邻平板纵向连接处作加厚处理的平板。

4.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢。

5.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：用于连接型钢和UHPC板的所述连接件为栓钉连接件、型钢连接件、弯筋连接件、高强螺栓连接件或开孔钢板连接件。

6.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述型钢-UHPC组合板纵肋与钢梁横隔板或横梁的上翼缘板的连接方式为：直接置于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上、置于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上的预留橡胶胶条上、或通过穿过纵肋下翼缘外伸段上的开孔并焊接于钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上的栓钉连接件连接，所述下翼缘外伸段设置在型钢端部，沿型钢下翼缘板方向延伸到横向接缝内。

7.如权利要求1或6所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述型钢-UHPC组合板横向两相邻纵肋在横向接缝处的连接方式为：通过横向钢板连接、通过UHPC横向加劲板连接、通过在纵肋腹板外伸段上开孔并在接缝处浇筑UHPC形成的UHPC榫连接。

8.如权利要求7所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述型钢-UHPC组合板纵肋腹板外伸段两侧焊接一定数量栓钉连接件，在腹板外伸段上的开孔中布置横向贯穿钢筋。

9.如权利要求1所述的一种型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造，其特征在于：所述型钢-UHPC组合板横向接缝为T型接缝，所述T型接缝由UHPC板上部边缘处的阶梯状槽口和相邻UHPC板的间隙构成。

10.一种权利要求1～9任一项所述型钢-UHPC组合板纵肋交错布置构造的施工方法，其特征在于：采用下述两种施工方法中的一种：

第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板分开预制，再在现场拼接，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC组合板和钢梁的预制；

S2：在钢梁横隔板或横梁的上翼缘板上焊接栓钉，同时在钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁以及横隔板或横梁的上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC组合板，将其搁置在橡胶胶条上，两个纵桥向相邻的型钢-UHPC组合板的纵肋在横桥向交错布置，然后在横向接缝处沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土使型钢-UHPC组合板在接缝处交错布置的纵肋、钢梁横隔板或横梁的上翼缘板及焊接于上面的栓钉和布置在UHPC板中的钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC组合板之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板整体预制，再在现场拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC组合板和钢梁整体预制，型钢-UHPC组合板通过钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁以及横隔板或横梁上翼缘板上的栓钉连接成为一个节段的组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置，两个纵桥向相邻的型钢-UHPC组合板的纵肋在横桥向交错布置；

S2：安装组合梁结构的节段，然后在预留的横向接缝位置处沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土使型钢-UHPC组合板在接缝处交错布置的纵肋、钢梁横隔板或横梁的上翼缘板及焊接于上面的栓钉和布置在UHPC板中的钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得超轻型组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。