CN205741910U - 凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板 - Google Patents
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Abstract
凹肋耐候钢‑混凝土组合桥面板，以有效减少桥面系用钢量，并使桥面板的施工质量易于得到保证，简化施工工艺，从而有效节约工程费用。组合桥面板包括至少一个组合桥面板单元，组合桥面板单元包括底钢板和浇筑于其上的现浇混凝土板，以及使底钢板、现浇混凝土板连接为一体的剪力键，其特征是：所述底钢板为其板面沿长度方向间隔上凹形成波峰部的凹肋形底钢板，在底钢板宽度方向两端焊接连接封头带孔钢板。所述剪力键包括凹肋形底钢板上凹的波峰部，以及焊接固定在凹肋形底钢板板面上的钢筋剪力键。所述现浇混凝土板由浇筑于凹肋形底钢板板面上混凝土形成，且将钢筋剪力键埋设于其内。
Description
技术领域
本实用新型涉及组合结构桥梁，特别涉及一种凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板。
背景技术
混凝土桥梁的设计过程中，为了减轻自重，必须使桥面系轻型化，为了实现工业化制造安装，应力求施工工艺简单。目前桥梁工程应用的桥面板多采用普通钢筋混凝土桥面板、钢桥面板、叠合梁桥面板或者钢-混凝土组合桥面板。
普通钢筋混凝土桥面板自重在桥梁总荷载中占了很大比例，跨度较大时不够经济。钢桥面板自重轻，但用钢量大、造价高，抗弯刚度小，易产生较大的局部变形，铺装层高温稳定性差、易老化开裂、强度低。叠合梁桥面板造价低、技术较成熟，但厚度普遍大于20cm，自重大，靠板间的纵横湿接缝与钢梁连接、病害多。钢-混凝土组合桥面板自重轻、承载力高、耐久性好，但对焊接工艺要求较高、钢材涂装量大、底钢板厚度一般不低于8mm。
为此，有必要发明一种新型桥面板，兼具承载力高及自重轻的特点，同时焊接工艺应简化、钢材涂装量减小、造价降低，以保障不同跨径混凝土桥桥面板建设的工程质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，以有效减少桥面系用钢量，并使桥面板的施工质量易于得到保证，简化施工工艺，从而有效节约工程费用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，组合桥面板包括至少一个组合桥面板单元，组合桥面板单元包括底钢板和浇筑于其上的现浇混凝土板，以及使底钢板、现浇混凝土板连接为一体的剪力键，其特征是：所述底钢板为其板面沿长度方向间隔上凹形成波峰部的凹肋形底钢板，在底钢板宽度方向两端焊接连接封头带孔钢板；所述剪力键包括凹肋形底钢板上凹的波峰部，以及焊接固定在凹肋形底钢板板面上的钢筋剪力键；所述现浇混凝土板由浇筑于凹肋形底钢板板面上混凝土形成，且将钢筋剪力键埋设于其内。
本实用新型的有益效果是，与普通钢筋混凝土桥面板、叠合桥面板相比，减轻了结构自重，提高了主体结构的跨越能力；与钢桥面板相比，节约了钢材用量，降低了造价，提高了结构的耐久性；与钢-混凝土组合桥面板相比，简化了焊接和涂装工艺，保障了混凝土桥的工业化施工。凹肋形底钢板采用耐候钢可以取消涂装工艺，更适用混凝土主梁的桥面板；现浇混凝土采用混掺钢纤维与聚丙烯腈纤维的混杂纤维混凝土，提高了桥面板的耐久性，延长了其使用寿命。
附图说明
本说明书包括如七幅附图：
图1是现有钢-混凝土组合桥面板的横截面结构示意图。
图2是现有钢-混凝土组合桥面板的横截面结构示意图。
图1－图2中示出构件和对应的标记：底钢板1，带孔钢板(剪力键)2，现浇混凝土板3、带孔钢板孔内纵向钢筋4，孔外纵向钢筋5，横向钢筋6，弯起横向钢筋7，栓钉8，承托钢板9。
图3是本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合结构中凹肋形钢底板的结构示意图；
图4是本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合结构的断面结构示意图；
图5是本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合结构的断面结构示意图；
图6是本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合结构中封头带孔钢板的结构示意图；
图7是本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板负弯矩区的立面构造及配筋示意图。
图3－图7中示出构件和对应的标记：凹肋形底钢板11，现浇混凝土板12，纵向钢筋13，横向钢筋14，V形钢筋15，封头带孔钢板16，开口环形钢筋20，斜向抗裂钢筋21，加密纵筋22。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1、图2中示出构件和对应的标的是现有钢-混凝土组合桥面板结构，具体包括底钢板1和浇筑于其上的现浇混凝土板3，以及使底钢板1、现浇混凝土板3连接为一体的剪力键。所述剪力键包括焊接在底钢板1上的带孔钢板2，以及焊接固定在底钢板1板面上的钢筋剪力键。所述现浇混凝土板3由浇筑于底钢板1板面上混凝土形成，且将钢筋剪力键埋设于其内。所述钢筋剪力键包括带孔钢板孔内纵向钢筋4、孔外纵向钢筋5，以及横向钢筋6。所述底钢板1与主梁A连接位置(负弯矩区)增设剪力键栓钉8和弯起横向钢筋7，并通过承托钢板9焊接底钢板1与主梁A。钢-混凝土组合桥面板具有自重轻、承载力高和耐久性好的特点，但对焊接工艺要求较高、钢材涂装量大、底钢板厚度一般不低于8mm，不利于降低桥梁的造价。
参照图3至图6，本实用新型的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，组合桥面板包括至少一个组合桥面板单元，组合桥面板单元包括底钢板和浇筑于其上的现浇混凝土板12，以及使底钢板、现浇混凝土板12连接为一体的剪力键。所述底钢板为其板面沿长度方向间隔上凹形成波峰部的凹肋形底钢板11，在底钢板宽度方向两端焊接连接封头带孔钢板16。所述剪力键包括凹肋形底钢板11上凹的波峰部，以及焊接固定在凹肋形底钢板11板面上的钢筋剪力键。所述现浇混凝土板12由浇筑于凹肋形底钢板11 板面上混凝土形成，且将钢筋剪力键埋设于其内。
所述凹肋形底钢板11采用耐候钢，取消了涂装工艺，更适用于混凝土主梁的桥面板。现浇混凝土板12可采用混杂纤维混凝土，其中掺入聚丙烯腈纤维0.6～1.0kg/m3，掺入钢纤维35～55kg/m3。
凹肋形底钢板11既作为组合桥面板的受力部件，同时也作为现浇混凝土板12的模板，减少了桥面板的模板工程、节约施工工期。凹肋形底钢板11的波峰部既是钢板与混凝土之间的剪力键，又兼做凹肋形底钢板11的加劲肋，为组合桥面板提供更高的强度和刚度。凹肋形底钢板11与混凝土板之间仅设置构造简单的钢筋剪力键，省去带孔钢板与栓钉剪力键，简化焊接工艺，减少涂装工程，保证施工质量，增强桥面板的安全性、耐久性。
参照图4和图5，所述钢筋剪力键包括纵向钢筋13，横向钢筋14和V形钢筋15。所述V形钢筋15的形状与凹肋形底钢板11的波峰部相适应，其下端与波峰部的底面焊接连接。横向钢筋14、V形钢筋15分层间隔设置，各纵向钢筋13，横向钢筋14和V形钢筋15的交汇点焊接连接。
参照图7，所述组合桥面板由至少两个组合桥面板单元连接而成，连接部对应于桥梁主梁A，相邻两组合桥面板单元的凹肋形底钢板11分别与主梁A的横向一端搭接焊接，连接部在主梁A以上连接配筋。所述各组合桥面板单元的横向钢筋14共用，横向钢筋14穿过各相邻封头带孔钢板16板面上的通孔。所述各组合桥面板单元的现浇混凝土板12与连接部的混凝土一体浇筑。所述剪力键还包括相邻两组合桥面板单元连接端的封头带孔钢板16。桥面板与主梁锚固连接，封头带孔钢板16可以提高桥面板与钢梁的整体工作性能。组合桥面板在主梁顶面设置的封头带孔钢板16可有效避免混凝土漏出，同时兼做组合板底钢板与混凝土板之间的剪力键，并在施工过程中准确定位凹肋形底钢板11。
参照图7，所述连接配筋包括其开口端与主梁A焊接连接的开口环形钢筋20，以及周向间隔设置且与开口环形钢筋20焊接连接的加密纵筋22。所述连接部还设置有斜向抗裂钢筋21，斜向抗裂钢筋21的两端分别延伸 入连接部两侧的组合桥面板单元内，且与其凹肋形底钢板11的波峰部的底面焊接连接。即在负弯矩区段提高配筋率有效避免了混凝土开裂，设置开口环形钢筋20、斜向抗裂钢筋21既可加强钢板与混凝土的锚固，又可承受较大的剪力，纵向钢筋弯起并于底板焊接节省了主梁顶面的栓钉焊接。
本发明提出的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，经模型试验验证、有限元模型分析、应用工程指标对比可知：
①经模型试验验证，凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板与钢筋混凝土桥面板相比，具有同等自重时，构件极限承载力可提高1.7～2.8倍；具有相同极限承载力时，可以降低结构自重约50％，大幅提高主体结构的跨越能力。
②凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板与钢桥面板相比，节约钢材用量超过57％，同时解决了叠合桥面与钢桥面铺装病害多的问题，提高耐久性。
③经应用工程验证，凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板与钢-混凝土组合桥面板(图1所示)相比，底钢板的厚度由8～10mm降低至3～5mm，无带孔钢板及栓钉；以跨径240m的桥梁结构为例，本发明桥面板可节约用钢量约34％，节约钢材涂装面积24％，无需焊接专业施工人员，加工为预制板构件可节约工期至少1～2个月。
以上所述只是用图解说明本实用新型凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
Claims (7)
1.凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，组合桥面板包括至少一个组合桥面板单元，组合桥面板单元包括底钢板和浇筑于其上的现浇混凝土板(12)，以及使底钢板、现浇混凝土板(12)连接为一体的剪力键，其特征是：所述底钢板为其板面沿长度方向间隔上凹形成波峰部的凹肋形底钢板(11)，在底钢板宽度方向两端焊接连接封头带孔钢板(16)；所述剪力键包括凹肋形底钢板(11)上凹的波峰部，以及焊接固定在凹肋形底钢板(11)板面上的钢筋剪力键；所述现浇混凝土板(12)由浇筑于凹肋形底钢板(11)板面上混凝土形成，且将钢筋剪力键埋设于其内。
2.如权利要求1所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述钢筋剪力键包括纵向钢筋(13)，横向钢筋(14)和V形钢筋(15)；所述V形钢筋(15)的形状与凹肋形底钢板(11)的波峰部相适应，其下端与波峰部的底面焊接连接；横向钢筋(14)、V形钢筋(15)分层间隔设置，各纵向钢筋(13)，横向钢筋(14)和V形钢筋(15)的交汇点焊接连接。
3.如权利要求1所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述凹肋形底钢板(11)采用耐候钢。
4.如权利要求1至3任意一项所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述组合桥面板由至少两个组合桥面板单元连接而成，连接部对应于桥梁主梁(A)，相邻两组合桥面板单元的凹肋形底钢板(11)分别与主梁(A)的横向一端搭接焊接，连接部在主梁(A)以上连接配筋；所述各组合桥面板单元的横向钢筋(14)共用，横向钢筋(14)穿过各相邻封头带孔钢板(16)板面上的通孔；所述各组合桥面板单元的现浇混凝土板(12)与连接部的混凝土一体浇筑。
5.如权利要求4所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述连接配筋包括其开口端与主梁(A)焊接连接的开口环形钢筋(20)，以及周向间隔设置且与开口环形钢筋(20)焊接连接的加密纵筋(22)。
6.如权利要求4所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述连接部还设置有斜向抗裂钢筋(21)，斜向抗裂钢筋(21)的两端分 别延伸入连接部两侧的组合桥面板单元内，且与其凹肋形底钢板(11)的波峰部的底面焊接连接。
7.如权利要求4所述的凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板，其特征是：所述剪力键还包括相邻两组合桥面板单元连接端的封头带孔钢板(16)。
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|---|---|---|---|---|
| CN105780649A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-20 | 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 | 凹肋耐候钢-混凝土组合桥面板 |
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| CN109356016A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-02-19 | 湖南大学 | 一种轻型钢-超高性能混凝土劲性组合肋板及施工方法 |
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