CN111893878A - 钢箱梁桥面铺装结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢箱梁桥面铺装结构及施工方法，涉及桥梁工程的技术领域，钢箱梁桥面铺装结构包括由下至上依次叠加设置的面板、混凝土层、粘结层以及沥青面层；混凝土层中的混凝土密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；沥青面层中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％‑99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。上述结构的收缩小、韧性高、温度稳定性好、耐久性好，与正交异性钢板的性能差异较小，变形较小，能够提升桥梁的疲劳性能，因此不宜导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，并且不会影响交通顺畅。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种钢箱梁桥面铺装结构及施工方法。
背景技术
正交异性钢桥面板，是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋)连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。这种结构由于其刚度在互相垂直的二个方向上有所不同，造成构造上的各向异性。随着我国交通事业的快速发展，跨江、跨海的大跨径钢桥建设步伐加快，正交异性钢桥面板以其结构质量轻、运输与架设方便、施工周期短等特点，在越来越多地在大跨径桥梁中得到了广泛应用。
在现有技术中，钢箱梁桥面的传统铺装材料与正交异性钢板性能差异明显，变形不协调，易导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，影响交通顺畅。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢箱梁桥面铺装结构及施工方法，以缓解现有技术中存在的钢箱梁桥面的传统铺装材料与正交异性钢板性能差异明显，变形不协调，易导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，影响交通顺畅的技术问题。
本发明提供的钢箱梁桥面铺装结构，包括由下至上依次叠加设置的面板、混凝土层、粘结层以及沥青面层；所述混凝土层中的混凝土密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；所述沥青面层中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
进一步的，所述面板上设置有固定组件；所述固定组件分别与所述面板和所述混凝土层固定连接。
进一步的，固定组件包括多个剪力钉；多个剪力钉间隔设置；所述剪力钉的底部与所述面板焊接，所述剪力钉嵌入所述混凝土层的内部。
进一步的，多个所述剪力钉呈梅花状设置。
进一步的，所述混凝土层的内部设置有钢筋网。
进一步的，所述钢筋网呈“井”字形，相邻的钢筋通过焊接或绑扎固定连接。
进一步的，所述粘结层上布设有碎石。
进一步的，本发明还提供了一种钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，包括：将固定件焊接在面板上的步骤；向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网的步骤；向所述面板上浇筑混凝土以形成混凝土层的步骤；其中，所述混凝土覆盖住所述固定件和所述钢筋网；所述混凝土的密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；在所述混凝土层的上表面铺设粘结层的步骤；在所述粘结层的上表面铺设沥青面层的步骤；其中，所述沥青面层中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
进一步的，在将固定件焊接在面板上的步骤之前还包括：向所述面板表面喷砂除锈的步骤。
进一步的，在向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网的步骤之前还包括：对所述面板与所述固定件之间的焊接处进行防腐涂装的步骤。
本发明提供的钢箱梁桥面铺装结构，在使用过程中，由于上述钢箱梁桥面铺装结构采用了轻质低收缩高性能混凝土材料，因此能够有效控制裂缝宽度和开裂形态，能够有效隔离混凝土层因与面板直接接触而承受极端的温度作用。混凝土层与面板共同承担桥上的车辆和行人载荷。另外，上述结构采用了高粘高弹的沥青面层，其粘结性能较好。
由上可知，上述钢箱梁桥面铺装结构的收缩小、韧性高、温度稳定性好、耐久性好，与正交异性钢板的性能差异较小，变形较小，能够有效提升桥梁的疲劳性能，因此不宜导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，并且不会影响交通顺畅。
本发明提供的钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，在施工过程中，由于钢箱梁桥面铺装结构采用了轻质低收缩高性能混凝土材料，因此能够有效控制裂缝宽度和开裂形态，能够有效隔离混凝土层因与面板直接接触而承受极端的温度作用。混凝土层与面板共同承担桥上的车辆和行人载荷。另外，上述结构采用了高粘高弹的沥青面层，其粘结性能较好。
由上可知，采用上述施工方法的钢箱梁桥面铺装结构的收缩小、韧性高、温度稳定性好、耐久性好，与正交异性钢板的性能差异较小，变形较小，能够有效提升桥梁的疲劳性能，因此不宜导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，并且不会影响交通顺畅。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构的剖视图；
图2为本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构的部分结构示意图；
图3为钢箱梁桥面铺装结构的施工方法的步骤框图。
图标：1-面板；2-混凝土层；3-粘结层；4-沥青面层；5-剪力钉；6-钢筋网。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构的剖视图；如图1所示，本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构，包括由下至上依次叠加设置的面板1、混凝土层2、粘结层3以及沥青面层4；混凝土层2中的混凝土密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；沥青面层4中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
其中，粘结层3用于使混凝土层2和沥青面层4之间产生有效粘结，并且应具有防水和吸收在混凝土层2切缝、接缝处产生的反射应力等功能。
粘结层3的沥青洒布量为1.2±0.2kg/m2。
具体的，混凝土层2的厚度为40-80mm。沥青面层4的厚度为30-50mm。
具体的，混凝土层2为：轻质超高性能混凝土(LUHPC)。混凝土层2的韧性指数I20>20(应力水平0.7)，抗弯拉疲劳>200万次，开裂应变δ>300με，弹模可调控(35-40GPa)，28天内的抗压强度R≥100MPa。
面板1为钢制面板。
混凝土层2采用现场冷拌、常温养护。这样能够免蒸养操作，施工方便、降低建设成本。
沥青面层4为高粘高弹SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)面层，采用高粘高弹SMA-10制成。
进一步的，粘结层3上布设有碎石。
其中，碎石粒径为4.75～9.5mm，覆盖率为70～80％。
本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构，包括由下至上依次叠加设置的面板1、混凝土层2、粘结层3以及沥青面层4；混凝土层2中的混凝土密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；沥青面层4中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。在使用过程中，由于上述钢箱梁桥面铺装结构采用了轻质低收缩高性能混凝土材料，因此能够有效控制裂缝宽度和开裂形态，能够有效隔离混凝土层2因与面板1直接接触而承受极端的温度作用。混凝土层2与面板1共同承担桥上的车辆和行人载荷。另外，上述结构采用了高粘高弹的沥青面层4，其粘结性能较好。
由上可知，上述钢箱梁桥面铺装结构的收缩小、韧性高、温度稳定性好、耐久性好，与正交异性钢板的性能差异较小，变形较小，能够有效提升桥梁的疲劳性能，因此不宜导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，并且不会影响交通顺畅。
图2为本发明实施例提供的钢箱梁桥面铺装结构的部分结构示意图；如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，面板1上设置有固定组件；固定组件分别与面板1和混凝土层2固定连接。
其中，固定组件的高度为35-55mm。
固定组件可以为多个固定螺钉，面板1上设置有用于与固定螺钉相配合的螺纹孔。
或者，固定组件包括多个剪力钉5；多个剪力钉5间隔设置；剪力钉5的底部与面板1焊接，剪力钉5嵌入混凝土层2的内部。
具体的，相邻的剪力钉5之间的间距为300-400mm。
进一步的，多个剪力钉5呈梅花状设置。
具体的，多个剪力钉5分为多组，多组剪力钉5沿面板1的延伸方向均匀间隔设置。且一组剪力钉5中的一个剪力钉5设置在相邻的一组剪力钉5上的两个相邻的剪力钉5之间。
本实施例中，上述固定组件的设置能够令混凝土层2与面板1连接的更加紧密，从而提高结构在使用时的稳定性。
如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，混凝土层2的内部设置有钢筋网6。
进一步的，钢筋网6呈“井”字形，相邻的钢筋通过焊接或绑扎固定连接。
具体的，钢筋网6包括多个平行均匀间隔设置的横向钢筋和多个平行均匀间隔设置的竖向钢筋。横向钢筋与竖向钢筋垂直设置。
其中，相邻的钢筋之间的间距为150-200mm。
本实施例中，在使用过程中，钢筋网6的设置能够提高混凝土层2的抗拉强度，从而提高结构在使用时的稳定性。
图3为钢箱梁桥面铺装结构的施工方法的步骤框图；如图1-图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，本发明实施例还提供了一种钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，包括：将固定件焊接在面板1上的步骤；向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网6的步骤；向所述面板1上浇筑混凝土以形成混凝土层2的步骤；其中，所述混凝土覆盖住所述固定件和所述钢筋网6；所述混凝土的密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；在所述混凝土层2的上表面铺设粘结层3的步骤；在所述粘结层3的上表面铺设沥青面层4的步骤；其中，所述沥青面层4中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
进一步的，在将固定件焊接在面板1上的步骤之前还包括：向所述面板1表面喷砂除锈的步骤。上述步骤能够延长面板1的使用寿命。
进一步的，在向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网6的步骤之前还包括：对所述面板1与所述固定件之间的焊接处进行防腐涂装的步骤。上述步骤能够延长面板1和固定件的使用寿命，令二者之间的连接更加稳定。
本实施例中，在施工过程中，由于钢箱梁桥面铺装结构采用了轻质低收缩高性能混凝土材料，因此能够有效控制裂缝宽度和开裂形态，能够有效隔离混凝土层2因与面板1直接接触而承受极端的温度作用。混凝土层2与面板1共同承担桥上的车辆和行人载荷。另外，上述结构采用了高粘高弹的沥青面层4，其粘结性能较好。
由上可知，采用上述施工方法的钢箱梁桥面铺装结构的收缩小、韧性高、温度稳定性好、耐久性好，与正交异性钢板的性能差异较小，变形较小，能够有效提升桥梁的疲劳性能，因此不宜导致桥面铺装出现层间滑移、疲劳破坏等病害，并且不会影响交通顺畅。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，所述钢箱梁桥面铺装结构包括由下至上依次叠加设置的面板、混凝土层、粘结层以及沥青面层；
所述混凝土层中的混凝土密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；
所述沥青面层中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
2.根据权利要求1所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，所述面板上设置有固定组件；
所述固定组件分别与所述面板和所述混凝土层固定连接。
3.根据权利要求2所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，固定组件包括多个剪力钉；
多个剪力钉间隔设置；所述剪力钉的底部与所述面板焊接，所述剪力钉嵌入所述混凝土层的内部。
4.根据权利要求3所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，多个所述剪力钉呈梅花状设置。
5.根据权利要求1所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，所述混凝土层的内部设置有钢筋网。
6.根据权利要求5所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，所述钢筋网呈“井”字形，相邻的钢筋通过焊接或绑扎固定连接。
7.根据权利要求1所述的钢箱梁桥面铺装结构，其特征在于，所述粘结层上布设有碎石。
8.一种钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，其特征在于，包括：
将固定件焊接在面板上的步骤；
向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网的步骤；
向所述面板上浇筑混凝土以形成混凝土层的步骤；其中，所述混凝土覆盖住所述固定件和所述钢筋网；所述混凝土的密度ρ＜2100kg/m3，360天内的收缩率s<350με；
在所述混凝土层的上表面铺设粘结层的步骤；
在所述粘结层的上表面铺设沥青面层的步骤；其中，所述沥青面层中的沥青在60℃时的动力粘度≥70000Pa·s，在25℃时的弹性恢复为97％-99％，在5℃以下时弹性恢复大于80％。
9.根据权利要求8所述的钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，其特征在于，在将固定件焊接在面板上的步骤之前还包括：
向所述面板表面喷砂除锈的步骤。
10.根据权利要求8或9所述的钢箱梁桥面铺装结构的施工方法，其特征在于，在向所述固定件上焊接或者绑扎钢筋网的步骤之前还包括：
对所述面板与所述固定件之间的焊接处进行防腐涂装的步骤。
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