CN110847036A - 一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，属于桥梁工程技术领域，包括：钢混复合桥面以及设置在钢混复合桥面的下方用于支撑钢桥面的支撑梁；钢混复合桥面包括：钢桥面板、多块带孔钢板、上钢筋网、下钢筋网和混凝土层，多块带孔钢板间隔设置在钢桥面板上，带孔钢板上开设多个通孔，带孔钢板的顶端开设有多个槽口，相邻的带孔钢板之间设有多列抗剪力钉，下钢筋网穿过通孔设置在带孔钢板中，上钢筋网设置在带孔钢板的上方，混凝土层设置在钢桥面板上并高出上钢筋网，该发明能有效解决目前正交异性钢桥面结构普遍存在的施工复杂、疲劳裂缝、耐久性差和应力集中等问题以及公路钢桥面上铺装层易损、铁路钢桥面长期维护困难等问题。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥。
背景技术
在国内外桥梁建设的发展过程，正交异性钢桥面板凭借其自重轻、承载力高、适用范围广等突出优点而在相对长的时间内成为大跨度桥梁的首选桥面板结构，但其工程实践也表明，传统的U形闭口加劲肋正交异性钢桥面结构因纵向和横向刚度差异大、构造细节复杂、焊缝众多、传力途径复杂、桥面应力集中等问题突出，并且疲劳开裂病害问题不断出现且维护困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，该倒置肋正交异性复合桥面钢桥能有效解决目前正交异性钢桥面结构普遍存在的施工复杂、疲劳裂缝、耐久性差和应力集中等问题以及公路钢桥面上铺装层易损、铁路钢桥面长期维护困难等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，包括：钢桥面以及设置在钢桥面的下方用于支撑钢桥面的支撑梁；钢混复合桥面包括：钢桥面板、多块带孔钢板、上钢筋网、下钢筋网和混凝土层，多块带孔钢板间隔设置在钢桥面板上，带孔钢板上开设多个通孔，带孔钢板的顶端开设有多个槽口，相邻两个带孔钢板间隔处设有多列抗剪力钉，下钢筋网穿过通孔与带孔钢板连接，上钢筋网设置在带孔钢板的上方，混凝土层设置在钢桥面板上并高出上钢筋网。
该倒置肋正交异性复合桥面钢桥包括钢混复合桥面以及用于支撑钢混复合桥面的支撑梁，钢混复合桥面中的钢桥面板对钢桥面上的各结构起支撑作用，钢桥面板上设置多块带孔钢板，多块带孔钢板分别间隔且相互平行的沿钢桥面板的纵向方向延伸设置，并布置在桥面全宽范围内，多块带孔钢板的间隔中还设有多列抗剪力钉，带孔钢板中设有上钢筋网，上钢筋网的正上方设有下钢筋网，上钢筋网和下钢筋网形成钢筋骨架，在钢筋骨架中浇筑混凝土，再铺设沥青即可形成桥面。
在钢桥面板上横向方向间隔设置多块带孔钢板，多块带孔钢板作为PBL键代替原有的U型加劲肋来加强桥面整体刚性，提高桥面板的抗变形能力，从而避免原有U型加劲肋处钢桥面应力集中和疲劳裂缝的问题。每一块带孔钢板的顶端均开设有多个槽口，该槽口可将混凝土层紧紧“卡设”住，因此加强了带孔钢板与混凝土层的连接结合作用。该槽口的形状不做具体限定，可为矩形、半圆形或V字形等形状，为保证带孔钢板的强度，优选将槽口的中心线应与带孔板上的通孔的中心线交错设置。在多块带孔钢板的间隔处的钢桥面板上设置多列抗剪力钉进一步加强桥面的抗剪力作用，通过钢桥面板和混凝土层的复合结构，可减少沥青路面与钢结构的传热，改善沥青铺装层的耐久性。优选的，混凝土层采用纤维混凝土。
支撑梁的具体结构不做限制，例如支撑梁可采用为扁平钢箱梁、分离双箱梁或钢桁架梁中的任意一种或组合。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，支撑梁包括多个间隔设置在钢桥面板的下端并与钢桥面板相交的横隔板，钢桥面板和支撑梁的横隔板的连接处设有加劲肋，加劲肋为板肋或倒T型肋或倒L型肋。
钢混复合桥面和下方支撑梁的横隔板之间还可根据需要设置板型、倒T型或倒L型肋来进一步增强桥面整体刚性,与原有U型加劲肋相比，板型肋或倒T型肋或L型肋与桥面焊缝少，焊缝易融透，既可起到增强桥面整体刚性的同时，还便于焊接并减少疲劳裂纹。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，相邻两个横隔板之间的距离为2-6m。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，下钢筋网包括纵横交错设置的多根第一横向钢筋和多根第一纵向钢筋，第一横向钢筋设置在多块带孔钢板相对应的多个通孔中，第一纵向钢筋与第一横向钢筋交错设置。
下钢筋网由纵横交错且固定设置的第一横向钢筋和第一纵向钢筋组成，第一横向钢筋横向穿过多块带孔钢板对应的一排孔中，第一纵向钢筋与第一横向钢筋垂直交叉焊接在第一横向钢筋上，形成网格状的下钢筋网。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上钢筋网包括纵横交错设置的多根第二横向钢筋和多根第二纵向钢筋，钢桥面板上还设有多根顶端高出带孔钢板的竖向钢筋，第二纵向钢筋设置在竖向钢筋上，第二横向钢筋与第二纵向钢筋交错设置。
上钢筋网与下钢筋网结构和形状类似，为第二纵向钢筋和第二横向钢筋交叉设置的网状结构，并且上钢筋网通过竖直设置在钢桥面板上的竖向钢筋远离下钢筋网。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，钢桥面板的厚度为10-36mm。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，带孔钢板的高度为50-200mm，带孔钢板的厚度为10-28mm，相邻两个带孔钢板的横向间距为200-600mm。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，带孔钢板上相邻两个通孔的间距为100-300mm，通孔的直径为30-100mm。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，混凝土层的顶面高出钢桥面板的高度不小于60mm。
本发明具有以下有益效果：
1、采用带孔钢板作为PBL键代替原钢桥面板与支撑梁中横隔板之间设置的U型或V型加劲筋，从而在既保证钢桥面整体刚性的同时解决了原来正交异性板U型或V型加劲肋处焊缝多，不易焊透等问题，从而可进一步避免钢桥面产生应力集中及疲劳裂缝；
2、通过减少正交异性桥面板的U型或V型加劲肋，可以简化过多的焊点导致的施工复杂程度，提高的工程效率，降低成本，加快施工进度。
3、本发明的带孔钢板上端边缘设置有槽口，使得本发明的PBL剪力键相比传统PBL剪力键与混凝土的粘结更牢靠，受力更合理；
4、混凝土层可有效隔离钢桥面的热传导，大大改善桥面沥青铺装层的耐久性；
5、本发明的桥面板造价低，比传统形式的正交异性板的受力更合理，传力更顺畅，耐久性更好。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1的局部放大图A；
图3为本发明实施例1的左视图；
图4为本发明的实施例1的钢桥面板简化的左视图；
图5为本发明的实施例1的带孔钢板的主视图；
图6为本发明实施例2的左视图；
图7为本发明的实施例2的钢桥面板简化的左视图；
图8为本发明的实施例2的带孔钢板的主视图；
图9为本发明实施例3的左视图；
图10为本发明的实施例3的钢桥面板简化的左视图；
图11为本发明的实施例3的带孔钢板的主视图；
其中：1-钢混复合桥面；11-钢桥面板；111-抗剪力钉；112-加劲肋；113-竖向钢筋；12-带孔钢板；121-通孔；122-槽口；13-上钢筋网；131-第二横向钢筋；132-第二纵向钢筋；14-下钢筋网；141-第一横向钢筋；142-第一纵向钢筋；15-混凝土层；2-支撑梁；21-横隔板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
参照图1，一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，包括：钢混复合桥面1以及用于支撑钢混复合桥面1的支撑梁2，该支撑梁2为分离式双箱主梁；
参照图1、图3和图4，钢混复合桥面1包括：钢桥面板11、多块带孔钢板12、上钢筋网13、下钢筋网14和混凝土层15，带孔钢板12沿钢桥面板的纵向间隔设置在钢桥面板上并布置在钢桥面板的全宽范围，参照图5，带孔钢板12上开设多个通孔121，带孔钢板12的顶端开设有多个矩形的槽口122，相邻的带孔钢板12之间设有多列抗剪力钉111，参照图2，下钢筋网14穿过带孔钢板12的通孔121与带孔钢板连接，上钢筋网13设置在带孔钢板12的上方，混凝土层15设置在钢桥面板上并高出上钢筋网13，支撑梁2包括多个间隔设置在钢桥面板11下方并与钢桥面板11相交的横隔板21，钢桥面板11和,横隔板21的连接处设有加劲肋112，加劲肋112为板肋，分离式双箱主梁的横隔板21间距为2m，即在钢桥面板11的下方每隔2m设置一块横隔板21。
参照图2，下钢筋网14包括纵横交错设置的多根第一横向钢筋141和多根第一纵向钢筋142，第一横向钢筋141设置在多块带孔钢板12相对应的多个通孔121中，第一纵向钢筋142与第一横向钢筋141交错设置；钢桥面板11上还设有多根竖向钢筋113，上钢筋网134包括纵横交错设置的多根第二横向钢筋131和多根第二纵向钢筋132，第二纵向钢筋132设置在竖向钢筋上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132交错设置，上钢筋网13和下钢筋网14组成桥面的钢筋骨架。
钢桥面板11、带孔钢板12以及加劲肋112根据施工需求在工厂预制，构件预制完成后可以在工厂拼装，也可在施工现场拼装，钢桥面板的厚度为10mm，钢桥面板11根据排水需求设置纵横坡，带孔钢板12的高度为50mm，带孔钢板12的厚度为10mm，带孔钢板12上通孔121的间距为100mm，通孔121的直径为30mm；拼装时，带孔钢板12的底部通过焊接固定在钢桥面板11上，并对带孔钢板12进行喷涂防水处理，多块带孔钢板12的横向间距为200mm；固定好带孔钢板12后，依次安装下钢筋网14和上钢筋网13，上钢筋网13中第一横向钢筋141和第二横向钢筋131通过焊接交错固定，竖向钢筋113的底部焊接在钢桥面板11上，第二纵向钢筋132焊接在竖向钢筋113上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132加错焊接固定，钢筋骨架组装完成后，在施工现场浇筑纤维混凝土，混凝土层15的顶面高出钢桥面板的高度为60mm，即混凝土层15的厚度为60mm，浇筑时可根据实际需求采用整体浇筑也可采用分块浇筑，在混凝土层15上再铺设沥青形成桥面。
实施例2
参照图6，一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，包括：钢混复合桥面1以及用于支撑钢混复合桥面1的支撑梁2，该支撑梁2为钢桁架梁；
参照图6和图7，钢混复合桥面1包括：钢桥面板11、多块带孔钢板12、上钢筋网13、下钢筋网14和混凝土层15，带孔钢板12沿钢桥面板的纵向间隔设置在钢桥面板上并布置在钢桥面板的全宽范围，参照图8，带孔钢板12上开设多个通孔121，带孔钢板12的顶端开设有多个半圆形的槽口122，相邻的带孔钢板12之间设有多列抗剪力钉111，下钢筋网14穿过带孔钢板12的通孔121与带孔钢板连接，上钢筋网13设置在带孔钢板12的上方，混凝土层15设置在钢桥面板上并高出上钢筋网13。
下钢筋网14包括纵横交错设置的多根第一横向钢筋141和多根第一纵向钢筋142，第一横向钢筋141设置在多块带孔钢板12相对应的多个通孔121中，第一纵向钢筋142与第一横向钢筋141交错设置；上钢筋网13包括纵横交错设置的多根第二横向钢筋131和多根第二纵向钢筋132，钢桥面板11上还设有多根竖向钢筋113，第二纵向钢筋132设置在竖向钢筋113上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132交错设置，上钢筋网13和下钢筋网14组成桥面的钢筋骨架。
钢桥面板11、带孔钢板12以及加劲肋112根据施工需求在工厂预制，构件预制完成后可以在工厂拼装，也可在施工现场拼装，钢桥面板的厚度为20mm，钢桥面板11根据排水需求设置纵横坡，带孔钢板12的高度为100mm，带孔钢板12的厚度为18mm，带孔钢板12上通孔121的间距为200mm，通孔121的直径为60mm；拼装时，带孔钢板12的底部通过焊接固定在钢桥面板11上，并对带孔钢板12进行喷涂防水处理，多块带孔钢板12的横向间距为400mm；固定好带孔钢板12后，依次安装下钢筋网14和上钢筋网13，上钢筋网13中第一横向钢筋141和第二横向钢筋131通过焊接交错固定，竖向钢筋113的底部焊接在钢桥面板11上，第二纵向钢筋132焊接在竖向钢筋113上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132加错焊接固定，钢筋骨架组装完成后，在施工现场浇筑纤维混凝土，混凝土层15的顶面高出钢桥面板的高度为70mm，即混凝土层15的厚度为70mm，浇筑时可根据实际需求采用整体浇筑也可采用分块浇筑，在混凝土层15上再铺设沥青形成桥面。
实施例3
参照图9，一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，包括：钢混复合桥面1以及用于支撑钢混复合桥面1的支撑梁2，该支撑梁2为分离式双箱主梁；
参照图9和图10钢桥面1包括：钢混复合桥面板11、多块带孔钢板12、上钢筋网13、下钢筋网14和混凝土层15，带孔钢板12沿钢桥面板的纵向间隔设置在钢桥面板上并布置在钢桥面板的全宽范围，参照图11，带孔钢板12上开设多个通孔121，带孔钢板12的顶端开设有多个V字型的槽口122，相邻的带孔钢板12之间设有多列抗剪力钉111，下钢筋网14穿过带孔钢板12的通孔121与带孔钢板连接，上钢筋网13设置在带孔钢板12的上方，混凝土层15设置在钢桥面板上并高出上钢筋网13，支撑梁2包括多个间隔设置在钢桥面板11下方并与钢桥面板11相交的横隔板21，钢桥面板11和横隔板21的连接处设有加劲肋112，加劲肋112为倒T型肋；分离式双箱主梁的横隔板21间距为6m，即在钢桥面板下方每隔6m设置一块横隔板21。
下钢筋网14包括纵横交错设置的多根第一横向钢筋141和多根第一纵向钢筋142，第一横向钢筋141设置在多块带孔钢板12相对应的多个通孔121中，第一纵向钢筋142与第一横向钢筋141交错并设置在第一横向钢筋141上；上钢筋网13包括纵横交错设置的多根第二横向钢筋131和多根第二纵向钢筋132，钢桥面板11上还设有多根竖向钢筋113，第二纵向钢筋132设置在竖向钢筋113上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132交错设置，上钢筋网13和下钢筋网14组成桥面的钢筋骨架。
钢桥面板11、带孔钢板12以及加劲肋112根据施工需求在工厂预制，构件预制完成后可以在工厂拼装，也可在施工现场拼装，钢桥面板的厚度为36mm，钢桥面板11根据排水需求设置纵横坡，带孔钢板12的高度为200mm，带孔钢板12的厚度为28mm，带孔钢板12上通孔121的间距为300mm，通孔121的直径为100mm；拼装时，带孔钢板12的底部通过焊接固定在钢桥面板11上，并对带孔钢板12进行喷涂防水处理，多块带孔钢板12的横向间距为600mm；固定好带孔钢板12后，依次安装下钢筋网14和上钢筋网13，上钢筋网13中第一横向钢筋141和第二横向钢筋131通过焊接交错固定，竖向钢筋113的底部焊接在钢桥面板11上，第二纵向钢筋132焊接在竖向钢筋113上，第二横向钢筋131与第二纵向钢筋132加错焊接固定，钢筋骨架组装完成后，在施工现场浇筑纤维混凝土，混凝土层15的顶面高出钢桥面板的高度为80mm，即混凝土层15的厚度为80mm，浇筑时可根据实际需求采用整体浇筑也可采用分块浇筑，在混凝土层15上再铺设沥青形成桥面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，包括：钢混复合桥面(1)以及用于支撑所述钢混复合桥面(1)的支撑梁(2)；
所述钢混复合桥面(1)包括：钢桥面板(11)、多块带孔钢板(12)、上钢筋网(13)、下钢筋网(14)和混凝土层(15)；
多块所述带孔钢板(12)间隔设置在所述钢桥面板(11)上，所述带孔钢板(12)上开设有多个通孔(121)，所述带孔钢板(12)的顶端开设有多个槽口(122)，相邻两个所述带孔钢板(12)之间设有多列抗剪力钉(111)；
所述下钢筋网(14)穿过所述通孔(121)与所述带孔钢板(12)连接，所述上钢筋网(13)设置在所述带孔钢板(12)的上方，所述混凝土层(15)设置在所述钢桥面板(11)上并高出所述上钢筋网(13)。
2.根据权利要求1所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述支撑梁(2)包括多个间隔设置在所述钢桥面板(11)的下端并与所述钢桥面板(11)相交的横隔板(21)，所述钢桥面板(11)和所述横隔板(21)的连接处设有加劲肋(112)，所述加劲肋(112)为板肋或倒T型肋或倒L型肋。
3.根据权利要求2所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，相邻两个所述横隔板(21)之间的距离为2-6m。
4.根据权利要求1-3任一项所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述下钢筋网(14)包括纵横交错设置的多根第一横向钢筋(141)和多根第一纵向钢筋(142)，所述第一横向钢筋(141)设置在多块所述带孔钢板(12)相对应的多个通孔(121)中，所述第一纵向钢筋(142)与所述第一横向钢筋(141)交错设置。
5.根据权利要求4所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述上钢筋网(13)包括纵横交错设置的多根第二横向钢筋(131)和多根第二纵向钢筋(132)，所述钢桥面板(11)上还设有多根顶端高出所述带孔钢板(12)的竖向钢筋(113)，所述第二纵向钢筋(132)设置在所述竖向钢筋(113)上，所述第二横向钢筋(131)与所述第二纵向钢筋(132)交错设置。
6.根据权利要求5所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述钢桥面板(11)的厚度为10-36mm。
7.根据权利要求6所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述带孔钢板(12)的高度为50-200mm，所述带孔钢板(12)的厚度为10-28mm，相邻两个所述带孔钢板(12)之间的间距为200-600mm。
8.根据权利要求7所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述带孔钢板(12)上相邻两个通孔(121)之间的间距为100-300mm，所述通孔(121)的直径为30-100mm。
9.根据权利要求8所述的倒置肋正交异性复合桥面钢桥，其特征在于，所述混凝土层(15)的顶面高出所述钢桥面板的高度不小于60mm。
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- 2019-12-19 CN CN201911314125.0A patent/CN110847036A/zh active Pending
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