CN111485491A - 一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法 - Google Patents

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CN111485491A CN202010360580.0A CN202010360580A CN111485491A CN 111485491 A CN111485491 A CN 111485491A CN 202010360580 A CN202010360580 A CN 202010360580A CN 111485491 A CN111485491 A CN 111485491A
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樊占东
王俊伟
崔登云
李少辉
王攀
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Abstract

本发明公开了一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法，涉及桥梁工程技术领域，其技术方案要点是：包括正交异性钢桥面板、格栅网和韧性混凝土层；钢桥面板底面设有横向间隔的多个纵向肋骨；钢桥面板顶面设有剪力钉；钢桥面板顶面等间隔设有纵横交错的多个架立筋开孔板；韧性混凝土层顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层。该组合结构能提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能保证钢桥面在各种条件下具备广阔的适用范围与良好的受力性能；节约桥梁建造成本，效益显著。本发明已经获得国家重点研发计划资助，课题名称为：组合结构城市桥梁高效施工关键技术研究，课题编号为：2017YFC070348。

Description

一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体地说，它涉及一种用于钢箱梁的正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法。
背景技术
桥面铺装结构是承载桥梁汽车荷载的重要结构，直接承受车轮荷载的反复作用，是桥梁结构的易损部位之一。目前，工程中常用的桥面板分为混凝土桥面板、钢桥面板及钢-混组合桥面板三种。
混凝土桥面板具有刚度大与造价低的优点，但由于其自重大、施工效率低、易开裂，应用在大跨径桥梁中时经济性差，主要在中小跨径桥梁或施工工期要求宽松的工程中应用。钢桥面板由于自重轻、强度高、工厂化生产的优点，近些年逐渐在工程中开始使用，特别是在大跨度桥梁中得到广泛使用。但钢桥面板铺装繁琐而昂贵，近年来，钢桥面板的疲劳裂缝和铺装层开裂破损问题大量出现，一直未得到很好的解决，影响结构和行车安全。
钢-混组合桥面板通过剪力连接件将钢与混凝土结构结合成整体，可充分发挥钢板抗拉强度高与混凝土抗压性能好的特点，同时还能避免混凝土桥面板自重大、受拉易开裂，钢桥面板易疲劳开裂、铺装层易破损等问题，近年在桥梁工程中的应用日趋广泛。目前应用最广泛的钢-混组合桥面板为加劲肋置于钢板下方的正交异性钢桥面板与混凝土结构层结合而成，主要应用于钢箱梁桥中，正交异性钢桥面板即为钢箱梁的顶板，钢板上方焊接大量焊钉，之后铺设薄层混凝土，混凝土层内设钢筋网以增强混凝土层的抗弯折能力。但这种组合桥面板混凝土与正交异性钢桥面板协调变形能力差，不能协同受力。
因此，有必要设计一种具有自重轻、承载力高、构造简单，同时混凝土与正交异性钢桥面板协调变形能好，能协同受力新型钢-混组合桥面板，以保证钢-混组合桥面板在各种条件下均具有广阔的适用范围与良好的受力性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钢箱梁桥面铺装的正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能；同时，该组合结构能够降低正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，包括正交异性钢桥面板、格栅网和韧性混凝土层，所述格栅网铺设于正交异性钢桥面板顶端；所述正交异性钢桥面板由钢桥面板、纵肋构件和横肋构件构成，所述钢桥面板底面设有横向间隔的多个纵向肋骨，所述纵向肋骨与钢桥面板底面一体成型轧制，所述纵肋构件两侧与纵向肋骨底端断面固定焊接；所述钢桥面板顶面设有多个剪力钉；所述钢桥面板顶面等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板，所述架立筋开孔板等间隔设有多个靴形槽孔；所述格栅网由横向筋和纵向筋交织构成，所述横向筋和纵向筋位于靴形槽孔内；所述格栅网、架立筋开孔板和剪力钉位于韧性混凝土层内部；所述韧性混凝土层顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层。
通过采用上述技术方案，在进行正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构施工过程中，通过正交异性钢桥面板，使得钢桥面结构的刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，能够使钢桥面结构的构造上具备各向异性，能够提高结构的受力性能；同时，通过正交异性钢桥面板与韧性混凝土层组合构成的结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且结构具有轻质、高强度、耐腐蚀等诸多优点；正交异性钢桥面板由钢桥面板、纵肋构件和横肋构件构成，能够保证正交异性钢桥面板的抗疲劳强度的同时，极大地降低了正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本；通过格栅网，便于在浇筑韧性混凝土后增强界面的抗剪能力，还能够降低正交异性钢桥面板疲劳开裂的风险；同时，在格栅网上浇筑韧性混凝土，使得格栅网位于韧性混凝土层内部，使得韧性混凝土层具有刚度大、强度高、韧性好等优点，能够有效防止钢桥面铺装层的开裂，使得该钢桥面铺装结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好等优点；通过韧性混凝土层，便于与正交异性钢桥面板结合构成钢桥面铺装结构，使得钢桥面板在保证受力性能的条形下，具备自重轻、承载力高、构造简单的优点；通过剪力钉，便于正交异性钢桥面板顶面、格栅网及韧性混凝土层之间的连接；通过架立筋开孔板，便于格栅网的固定，且便于准确控制格栅网在韧性混凝土层中的位置；通过靴形槽孔，便于将横向筋和纵向筋放置于靴形槽孔，从而便于横向筋和纵向筋位置固定，简化了格栅网的布置工序；该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面板铺装层的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能；同时，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构能够降低正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。
本发明进一步设置为：所述横向筋和纵向筋为HRB400钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋或玄武岩纤维钢筋其中的一种。
通过采用上述技术方案，采用HRB400钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋或玄武岩纤维钢筋其中的一种作为横向筋和纵向筋，便于确保韧性混凝土层内格栅网的耐久性。
本发明进一步设置为：所述横向筋和纵向筋的直径均为10mm。
通过采用上述技术方案，横向筋和纵向筋的直径均为10mm，便于确保韧性混凝土层的整体刚度和抗弯能力。
本发明进一步设置为：所述剪力钉呈梅花状分布，且所述剪力钉位于格栅网的孔隙中心。
通过采用上述技术方案，剪力钉呈梅花状分布，且剪力钉位于格栅网的孔隙中心，便于固定格栅网的位置。
本发明进一步设置为：所述纵向肋骨的纵向截面为倒梯形。
通过采用上述技术方案，纵向肋骨的纵向截面为倒梯形，便于确保正交异性钢桥面板的焊接变形稳定性。
本发明进一步设置为：所述横肋构件与纵向肋骨和钢桥面板焊接。
通过采用上述技术方案，横肋构件与纵向肋骨和钢桥面板焊接，使横肋构件与纵向肋骨及钢桥面板连接成一个整体，便于确保正交异性钢桥面板的整体受力性能。
本发明进一步设置为：所述韧性混凝土层的厚度为100mm。
通过采用上述技术方案，韧性混凝土层的厚度为100mm，便于满足韧性混凝土层的低收缩性能和高抗拉强度。
本发明进一步设置为：所述韧性混凝土层的浇筑拌合料采用以下配方：水泥430～450份，细磨粉煤灰184～192份，微硅粉1.7～1.9份，碎石570～596份，河砂850～890份，水233～243份，高性能外加剂16～18份，钢纤维114～120份；所述水泥的强度不低于42.5MPa；所述细磨粉煤灰的比表面积不小于600m2/kg；所述微硅粉的比表面积不小于15000m2/kg；所述碎石的最大粒径小于20mm且级配良好；所述河砂的细度模数为3.1～3.7；所述钢纤维的长度不大于30mm且长径比不大于60。
通过采用上述技术方案，采用强度不低于42.5MPa的水泥430～450份，比表面积不小于600m2/kg的细磨粉煤灰184～192份，比表面积不小于15000m2/kg的微硅粉1.7～1.9份，最大粒径小于20mm且级配良好的碎石570～596份，细度模数为3.1～3.7的河砂850～890份，水233～243份，长度不大于30mm且长径比不大于60的钢纤维114～120份构成的韧性混凝土拌合料配方浇筑形成的韧性混凝土层，能够使浇筑的韧性混凝土拌合料的流动性较好，便于降低钢桥面韧性混凝土铺装的施工难度；同时，能够降低钢桥面韧性混凝土铺装的早期开裂风险；此外，采用该配方进行韧性混凝土浇筑形成的韧性混凝土层，便于后期能够采用常温养护，能够降低钢桥面韧性混凝土铺装材料的养护成本。
一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构的施工方法，包括以下步骤：
S1、在工厂分节段预制正交异性钢桥面板，并在工厂焊接剪力钉，喷涂防锈漆，将正交异性钢桥面板分节运输至桥位现场，通过吊车将正交异性钢桥面板吊装至架设钢纵梁上拼装，并进行精确调位，然后将正交异性钢桥面板节段拼装缝焊接，然后对拼接焊缝处在工厂未焊接于正交异性钢桥面板表面的剪力钉进行现场焊接，并现场除锈、喷涂防锈漆进行防锈处理，除锈清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到80～120μm。
S2、布设架力筋开孔板与格栅网，在正交异性钢桥面板的钢桥面板顶面沿横向和纵向等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板，架立筋开孔板设有多个靴形槽孔，且同一方向布设的架立筋开孔板的间距为100mm，架立筋开孔板与钢桥面板顶面固定焊接；然后将横向筋和纵向筋分别置于沿钢桥面板横向布设的架立筋开孔板的靴形槽孔和沿钢桥面板纵向布设的架立筋开孔板的靴形槽孔内，使横向筋和纵向筋构成格栅网；
S3、清洁正交异性钢桥面板顶面，采用空压机胶管风嘴将正交异性钢桥面板顶面吹干净；
S4、浇筑韧性混凝土层，在正交异性钢桥面板顶面在拌和站集中拌和好的韧性混凝土浆，使其在正交异性钢桥面板顶面形成韧性混凝土层，格栅网、架立筋开孔板和剪力钉位于韧性混凝土层内部；
S5、施做SBS改性沥青SMA铺装层，在步骤S4中浇筑的韧性混凝土层初凝且养生期满后，对韧性混凝土层的顶面进行粗糙处置，并铺设SBS改性沥青SMA铺装层。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过正交异性钢桥面板，使得钢桥面结构的刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，能够使钢桥面结构的构造上具备各向异性，能够提高钢桥面结构的受力性能；同时，通过正交异性钢桥面板与韧性混凝土层组合构成的钢桥面铺装结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且钢桥面铺装结构具有轻质、高强度、耐腐蚀等诸多优点；
2、正交异性钢桥面板由钢桥面板、纵肋构件和横肋构件构成，能够保证正交异性钢桥面板的抗疲劳强度的同时，极大地降低了正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本；通过格栅网，便于在浇筑韧性混凝土后增强界面的抗剪能力，还能够降低正交异性钢桥面板疲劳开裂的风险；同时，在格栅网上浇筑韧性混凝土，使得格栅网位于韧性混凝土层内部，使得韧性混凝土层具有刚度大、强度高、韧性好等优点，能够有效防止钢桥面铺装层的开裂，使得该钢桥面铺装结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好等优点；
3、通过韧性混凝土层，便于与正交异性钢桥面板结合构成组合钢桥面，使得钢桥面板在保证受力性能的条形下，具备自重轻、承载力高、构造简单的优点；
4、通过剪力钉，便于正交异性钢桥面板顶面、格栅网及韧性混凝土层之间的连接；通过架立筋开孔板，便于格栅网的固定，且便于准确控制格栅网在韧性混凝土层中的位置；通过靴形槽孔，便于将横向筋和纵向筋放置于靴形槽孔，从而便于横向筋和纵向筋位置固定，简化了格栅网的布置工序；
5、该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能；同时，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构能够降低正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。
附图说明
图1是本发明实施例1中的立体结构示意图；
图2是本发明实施例1中正交异性钢桥面板的纵截面示意图；
图3是本发明实施例1中架立筋开孔板的结构示意图；
图4是发明实施例2中正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构施工方法的流程图。
图中：1、正交异性钢桥面板；2、格栅网；3、韧性混凝土层；4、钢桥面板；5、纵肋构件；6、横肋构件；7、纵向肋骨；8、剪力钉；9、架立筋开孔板；10、靴形槽孔；11、横向筋；12、纵向筋；13、SBS改性沥青SMA铺装层。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，如图1、图2和图3所示，包括正交异性钢桥面板1、格栅网2和韧性混凝土层3，格栅网2铺设于正交异性钢桥面板1顶端。正交异性钢桥面板1由钢桥面板4、纵肋构件5和横肋构件6构成，钢桥面板4底面焊接有横向间隔的多个纵向肋骨7，纵向肋骨7与钢桥面板4底面一体成型轧制，纵肋构件5两侧与纵向肋骨7底端断面固定焊接。钢桥面板4顶面固定焊接有多个剪力钉8。钢桥面板4顶面等间隔焊接有纵横交错的多个架立筋开孔板9，架立筋开孔板9等间隔加工有多个靴形槽孔10。格栅网2由横向筋11和纵向筋12交织构成，横向筋11和纵向筋12位于靴形槽孔10内。格栅网2、架立筋开孔板9和剪力钉8位于韧性混凝土层3内部。韧性混凝土层3顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层13。
在本实施例中，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构仅用于钢箱梁顶面铺装。正交异性钢桥面板1在工厂进行加工预制。剪力钉8在工厂焊接于正交异性钢桥面板1顶面，且剪力钉8与正交异性钢桥面板1均在工厂喷涂防锈漆进行防锈处理。剪力钉8为工业产品，其技术标准按照《电弧螺柱焊用元柱头焊钉》(GB/T10433-2002)进行。横向筋11和纵向筋12的型号为HRB400钢筋。在进行正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构施工过程中，通过正交异性钢桥面板1，使得钢桥面结构的刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，能够使钢桥面结构的构造上具备各向异性，能够提高钢桥面结构的受力性能。同时，通过正交异性钢桥面板1与韧性混凝土层3组合构成的钢桥面铺装结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且钢桥面铺装结构具有轻质、高强度、耐腐蚀等诸多优点。正交异性钢桥面板1由钢桥面板4、纵肋构件5和横肋构件6构成，能够保证正交异性钢桥面板1的抗疲劳强度的同时，极大地降低了正交异性钢桥面板1的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。通过格栅网2，便于在浇筑韧性混凝土后增强界面的抗剪能力，还能够降低正交异性钢桥面板1疲劳开裂的风险。同时，在格栅网2上浇筑韧性混凝土，使得格栅网2位于韧性混凝土层3内部，使得韧性混凝土层3具有刚度大、强度高、韧性好等优点，能够有效防止钢桥面铺装层的开裂，使得该钢桥面铺装结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好等优点。通过韧性混凝土层3，便于与正交异性钢桥面板1结合构成组合钢桥面，使得钢桥面板在保证受力性能的条形下，具备自重轻、承载力高、构造简单的优点。通过剪力钉8，便于正交异性钢桥面板1顶面、格栅网2及韧性混凝土层3之间的连接。通过架立筋开孔板9，便于格栅网2的固定，且便于准确控制格栅网2在韧性混凝土层3中的位置。通过靴形槽孔10，便于将横向筋11和纵向筋12放置于靴形槽孔10，从而便于横向筋11和纵向筋12位置固定，简化了格栅网2的布置工序。该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能。同时，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构能够降低正交异性钢桥面板1的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。
横向筋11和纵向筋12为HRB400钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋或玄武岩纤维钢筋其中的一种。
在本实施例中，采用HRB400钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋或玄武岩纤维钢筋其中的一种作为横向筋11和纵向筋12，便于确保韧性混凝土层3内格栅网2的耐久性。
横向筋11和纵向筋12的直径均为10mm。
在本实施例中，横向筋11和纵向筋12的直径均为10mm，便于确保韧性混凝土层3的整体刚度和抗弯能力。
剪力钉8呈梅花状分布，且剪力钉8位于格栅网2的孔隙中心。
在本实施例中，剪力钉8呈梅花状分布，且剪力钉8位于格栅网2的孔隙中心，便于固定格栅网2的位置。
纵向肋骨7的纵向截面为倒梯形。
在本实施例中，纵向肋骨7的纵向截面为倒梯形，便于确保正交异性钢桥面板1的焊接变形稳定性。
横肋构件6与纵向肋骨7和钢桥面板4焊接。
在本实施例中，横肋构件6与纵向肋骨7和钢桥面板4焊接，使横肋构件6与纵向肋骨7及钢桥面板4连接成一个整体，便于确保正交异性钢桥面板1的整体受力性能。
韧性混凝土层3的厚度为100mm。
在本实施例中，韧性混凝土层3的厚度为100mm，便于满足韧性混凝土层3的低收缩性能和高抗拉强度。
韧性混凝土层3的浇筑拌合料采用以下配方：水泥430～450份，细磨粉煤灰184～192份，微硅粉1.7～1.9份，碎石570～596份，河砂850～890份，水233～243份，高性能外加剂16～18份，钢纤维114～120份。水泥的强度不低于42.5MPa。细磨粉煤灰的比表面积不小于600m2/kg。微硅粉的比表面积不小于15000m2/kg。碎石的最大粒径小于20mm且级配良好。河砂的细度模数为3.1～3.7。钢纤维的长度不大于30mm且长径比不大于60。
在本实施例中，采用强度不低于42.5MPa的水泥430～450份，比表面积不小于600m2/kg的细磨粉煤灰184～192份，比表面积不小于15000m2/kg的微硅粉1.7～1.9份，最大粒径小于20mm且级配良好的碎石570～596份，细度模数为3.1～3.7的河砂850～890份，水233～243份，长度不大于30mm且长径比不大于60的钢纤维114～120份构成的韧性混凝土拌合料配方浇筑形成的韧性混凝土层3，能够使浇筑的韧性混凝土拌合料的流动性较好，能够降低钢桥面韧性混凝土铺装的施工难度。同时，能够降低钢桥面韧性混凝土铺装的早期开裂风险。此外，采用该配方进行韧性混凝土浇筑形成的韧性混凝土层3，便于后期能够采用常温养护，能够降低钢桥面韧性混凝土铺装材料的养护成本。
实施例2：一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构的施工方法，如图4所示，包括以下步骤：
S1、在工厂分阶段预制正交异性钢桥面板1，并在工厂焊接剪力钉，喷涂防锈漆，将正交异性钢桥面板1分节运输至桥位现场，通过吊车将正交异性钢桥面板1吊装至架设钢纵梁上拼装，并进行精确调位，然后将正交异性钢桥面板1节段拼装缝焊接，然后对拼接焊缝处在工厂未焊接于正交异性钢桥面板1表面的剪力钉进行现场焊接，并现场除锈、喷涂防锈漆进行防锈处理，除锈清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到80～120μm。
S2、布设架力筋开孔板9与格栅网2，在正交异性钢桥面板1的钢桥面板4顶面沿横向和纵向等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板9，架立筋开孔板9设有多个靴形槽孔10，且同一方向布设的架立筋开孔板9的间距为100mm，架立筋开孔板9与钢桥面板4顶面固定焊接。然后将横向筋11和纵向筋12分别置于沿钢桥面板4横向布设的架立筋开孔板9的靴形槽孔10和沿钢桥面板4纵向布设的架立筋开孔板9的靴形槽孔10内，使横向筋11和纵向筋12构成格栅网2。
S3、清洁正交异性钢桥面板1顶面，采用空压机胶管风嘴将正交异性钢桥面板1顶面吹干净。
S4、浇筑韧性混凝土层3，在正交异性钢桥面板1顶面在拌和站集中拌和好的韧性混凝土浆，使其在正交异性钢桥1面板顶面形成韧性混凝土层3，格栅网2、架立筋开孔板9和剪力钉8位于韧性混凝土层3内部。
S5、施做SBS改性沥青SMA铺装层13，在步骤S4中浇筑的韧性混凝土层3初凝且养生期满后，对韧性混凝土层3的顶面进行粗糙处置，并铺设SBS改性沥青SMA铺装层13。
工作原理：在正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构的施工过程中，通过正交异性钢桥面板1，使得钢桥面结构的刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，能够使钢桥面结构的构造上具备各向异性，能够提高钢桥面铺装结构的受力性能。同时，通过正交异性钢桥面板1与韧性混凝土层3组合构成的钢桥面铺装结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且钢桥面铺装结构具有轻质、高强度、耐腐蚀等诸多优点。正交异性钢桥面板1由钢桥面板4、纵肋构件5和横肋构件6构成，能够保证正交异性钢桥面板1的抗疲劳强度的同时，极大地降低了正交异性钢桥面板1的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。通过格栅网2，便于在浇筑韧性混凝土后增强界面的抗剪能力，还能够降低正交异性钢桥面板1疲劳开裂的风险。同时，在格栅网2上浇筑韧性混凝土，使得格栅网2位于韧性混凝土层3内部，使得韧性混凝土层3具有刚度大、强度高、韧性好等优点，能够有效防止钢桥面铺装层的开裂，使得该钢桥面铺装结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好等优点。通过韧性混凝土层3，便于与正交异性钢桥面板1结合构成组合钢桥面，使得钢桥面板在保证受力性能的条形下，具备自重轻、承载力高、构造简单的优点。通过剪力钉8，便于正交异性钢桥面板1顶面、格栅网2及韧性混凝土层3之间的连接。通过架立筋开孔板9，便于格栅网2的固定，且便于准确控制格栅网2在韧性混凝土层3中的位置。通过靴形槽孔10，便于将横向筋11和纵向筋12放置于靴形槽孔10，从而便于横向筋11和纵向筋12位置固定，简化了格栅网2的布置工序。该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能。同时，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构能够降低正交异性钢桥面板1的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：包括正交异性钢桥面板(1)、格栅网(2)和韧性混凝土层(3)，所述格栅网(2)铺设于正交异性钢桥面板(1)顶端；所述正交异性钢桥面板(1)由钢桥面板(4)、纵肋构件(5)和横肋构件(6)构成，所述钢桥面板(4)底面设有横向间隔的多个纵向肋骨(7)，所述纵向肋骨(7)与钢桥面板(4)底面一体成型轧制，所述纵肋构件(5)两侧与纵向肋骨(7)底端断面固定焊接；所述钢桥面板(4)顶面设有多个剪力钉(8)；所述钢桥面板(4)顶面等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板(9)，所述架立筋开孔板(9)等间隔设有多个靴形槽孔(10)；所述格栅网(2)由横向筋(11)和纵向筋(12)交织构成，所述横向筋(11)和纵向筋(12)位于靴形槽孔(10)内；所述格栅网(2)、架立筋开孔板(9)和剪力钉(8)位于韧性混凝土层(3)内部；所述韧性混凝土层(3)顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层(13)。
2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述横向筋(11)和纵向筋(12)为HRB400钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋或玄武岩纤维钢筋其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述横向筋(11)和纵向筋(12)的直径均为10mm。
4.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述剪力钉(8)呈梅花状分布，且所述剪力钉(8)位于格栅网(2)的孔隙中心。
5.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述纵向肋骨(7)的纵向截面为倒梯形。
6.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述横肋构件(6)与纵向肋骨(7)和钢桥面板(4)焊接。
7.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述韧性混凝土层(3)的厚度为100mm。
8.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，其特征是：所述韧性混凝土层(3)的浇筑拌合料采用以下配方：水泥430～450份，细磨粉煤灰184～192份，微硅粉1.7～1.9份，碎石570～596份，河砂850～890份，水233～243份，高性能外加剂16～18份，钢纤维114～120份；所述水泥的强度不低于42.5MPa；所述细磨粉煤灰的比表面积不小于600m2/kg；所述微硅粉的比表面积不小于15000m2/kg；所述碎石的最大粒径小于20mm且级配良好；所述河砂的细度模数为3.1～3.7；所述钢纤维的长度不大于30mm且长径比不大于60。
9.一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构的施工方法，其特征是：包括以下步骤：
S1、在工厂分节段预制正交异性钢桥面板(1)，并在工厂焊接剪力钉(8)，喷涂防锈漆，将正交异性钢桥面板(1)分节运输至桥位现场，通过吊车将正交异性钢桥面板(1)吊装至架设钢纵梁上拼装，并进行精确调位，然后将正交异性钢桥面板(1)节段拼装缝焊接，然后对拼接焊缝处在工厂未焊接于正交异性钢桥面板(1)表面的剪力钉(8)进行现场焊接，并现场除锈、喷涂防锈漆进行防锈处理，除锈清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到80～120μm；
S2、布设架力筋开孔板与格栅网(2)，在正交异性钢桥面板(1)的钢桥面板(4)顶面沿横向和纵向等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板(9)，架立筋开孔板(9)设有多个靴形槽孔(10)，且同一方向布设的架立筋开孔板(9)的间距为100mm，架立筋开孔板(9)与钢桥面板(4)顶面固定焊接；然后将横向筋(11)和纵向筋(12)分别置于沿钢桥面板(4)横向布设的架立筋开孔板(9)的靴形槽孔(10)和沿钢桥面板(4)纵向布设的架立筋开孔板(9)的靴形槽孔(10)内，使横向筋(11)和纵向筋(12)构成格栅网(2)；
S3、清洁正交异性钢桥面板(1)顶面，采用空压机胶管风嘴将正交异性钢桥面板(1)顶面吹干净；
S4、浇筑韧性混凝土层(3)，在正交异性钢桥面板(1)顶面在拌和站集中拌和好的韧性混凝土浆，使其在正交异性钢桥面板(1)顶面形成韧性混凝土层(3)，格栅网(2)、架立筋开孔板(9)和剪力钉(8)位于韧性混凝土层(3)内部；
S5、施做SBS改性沥青SMA铺装层(13)，在步骤S4中浇筑的韧性混凝土层(3)初凝且养生期满后，对韧性混凝土层(3)的顶面进行粗糙处置，并铺设SBS改性沥青SMA铺装层(13)。
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