CN205775829U - 一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，它包括钢箱梁、横向排水管及竖向排水管，相邻两幅钢箱梁的腹板侧面设置侧面连接板、顶面铺设顶部搭接板，由侧面连接板和顶部搭接板连接相邻两幅钢箱梁，钢箱梁的上表面沿纵向方向间隔焊接有一组抗剪条带，相邻抗剪条带之间设有抗剪条带拉接筋，钢箱梁在桥墩部位设横向负筋和纵向负筋；钢箱梁上部自下向上依次设置刚性加筋层、加筋网层、防水层、应力吸收层、细粒式SMA沥青混凝土层和中粒式SMA沥青混凝土层。本实用新型不但可以实现钢箱梁上部结构层的变形、刚度协调，而且可以有效防止路面渗水和温度梯度对钢箱梁的影响，还可以降低桥墩处负弯矩对结构的影响。

Description

一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构

技术领域

本实用新型属于桥梁工程领域，涉及一种钢箱梁桥面铺装层施工方法，特别涉及一种可以实现铺装结构层间刚度协调、提高结构层抗病害能力的大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，适用于大跨度、钢箱梁桥的桥面铺装工程。

背景技术

随着经济的快速发展，钢桥在大跨度桥梁、城市立交桥中的应用越来越普遍。相对于钢桁架、钢拱桥等钢桥形式，钢箱梁具有自重轻、经济、架设方便、跨越能力大等优点，其工程应用更为普遍。桥面铺装层是桥梁行车体系的重要组成部分，直接承受荷载和环境有害物质的侵蚀，铺装材料的性能优劣及结构设计的合理性直接关系到桥梁耐久性、安全性、舒适性和经济性。

目前，钢箱梁桥面铺装普遍采用沥青混凝土，然而，由于钢属于热的良导体，而沥青混凝土耐高温性能较差，在行车荷载与高温的耦合作用下，沥青混凝土铺装层易产生推移、拥包等病害，严重影响桥梁的使用寿命和路用性能。

已有一种了具有抗爆性能的钢箱梁桥面铺装结构及铺装方法，该结构在钢箱梁正交异性桥面板的上方设防水层，防水层的上方设下粘结层，下粘结层的上方为GFRP-复合混凝土抗爆铺装层，GFRP-复合混凝土抗爆铺装层的上方为上粘结层，上粘结层的上方为沥青混凝土磨耗层。该结构通过GFRP-复合混凝土抗爆铺装层，并选用高强高韧性轻质复合混凝土，可大幅增强钢箱梁铺装层的强度、韧性和抗冲击抗爆能力，然而该结构难以实现铺装结构层间刚度协调，不能有效降低车辆剪力对加铺结构的破坏。

综上所述，在钢箱梁桥面上铺装沥青混凝土层较为普遍，现有加铺结构在适宜的工况下虽取得了较好的工程应用效果，但在如何有效协调加铺结构层间刚度、控制剪应力影响、防控结构水损破坏等方面尚存可改善之处。鉴于此，基于当前工程的实际需要，目前亟待实用新型一种可以有效防控钢箱梁加铺结构病害、改善结构受力性能的大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种不但可以实现钢箱梁上部结构层的变形、刚度协调，而且可以有效防控路面渗水、温度荷载对加铺结构的影响，还可以防控桥墩处负弯矩对结构层影响的大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，包括钢箱梁、横向排水管及竖向排水管，其特征在于在相邻两幅钢箱梁的腹板侧面设置侧面连接板、顶面铺设顶部搭接板，由侧面连接板和顶部搭接板连接相邻两幅钢箱梁，钢箱梁的上表面沿纵向方向间隔焊接有一组抗剪条带，相邻抗剪条带之间设有抗剪条带拉接筋，钢箱梁在桥墩部位设横向负筋和纵向负筋；钢箱梁上部自下向上依次设置刚性加筋层、加筋网层、防水层、应力吸收层、细粒式SMA沥青混凝土层和中粒式SMA沥青混凝土层。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述钢箱梁外表面均匀涂刷一层防腐隔热层。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述顶部搭接板采用钢板整体切割而成，宽度为30cm~50cm；顶部搭接板的两侧预设用于安装搭接板高强螺栓的搭接板高强螺栓穿过孔。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于抗剪条带由相互垂直的竖向钢板和横向钢板焊接而成，竖向钢板上边缘处间隔布设抗剪条带拉接筋穿过孔和U形钢筋布设槽；所述抗剪条带拉接筋穿过孔布设于抗剪条带的1/2~2/3竖向高度处。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述横向负筋与抗剪条带垂直焊接连接，沿桥梁纵向的间隔为15~30cm，横向负筋的长度比桥墩的宽度大2~4m。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述刚性加筋层沿纵向均匀间隔设置横向伸缩缝，横向伸缩缝内填充散体材料，伸缩缝顶部铺设应力扩散板，应力扩散板与刚性加筋层通过应力扩散板锚固螺栓连接。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述加筋网层采用土工格栅网或钢筋网或钢纤维格栅，沿刚性加筋层上表面全断面铺设。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述防水层上表面沿路拱方向铺设排水条带，排水条带端部插入钢箱梁外侧的横向排水管。

所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于横向排水管与竖向排水管相通，竖向排水管顶端连接泄水漏斗。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本实用新型具有以下的特点和有益效果：

1）本实用新型在加铺层内分别设置了抗剪条带，并在抗剪条带间设置抗剪条带拉结筋，可在增强加铺结构层整体强度的同时，提高加铺结构层抵抗剪切破坏的能力；

2）本实用新型在钢箱梁上部依次铺设刚性加筋层、加筋网层、防水层、应力吸收层、细粒式SMA沥青混凝土层和中粒式SMA沥青混凝土层，可实现结构层间刚度的平顺过渡，进而实现结构层间变形协调；

3）本实用新型在钢箱梁腹板之间布设侧面连接板和顶部搭接板，可减小相邻钢箱梁间的差异变形，增强钢箱梁的整体性；

4）本实用新型在加铺层内布设排水条带，在加铺层外侧端部设置排水管，可降低雨水渗透对钢箱梁的腐蚀。

附图说明

图1是本实用新型一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构横断面图；

图2是图1大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构纵断面图；

图3是图1抗剪条带侧面图；

图4是图1抗剪条带横断面图；

图5是图1抗剪条带拉接筋横断面图。

图中：1-钢箱梁；2-防腐隔热层；3-桥墩；4-侧面连接板；5-腹板；6-高强腹板连接螺栓；7-顶部搭接板；8-搭接板高强螺栓；9-抗剪条带；10-抗剪条带拉接筋穿过孔；11-抗剪条带拉接筋；12-抗剪条带拉接筋端板；13-拉接筋螺栓；14-横向负筋；15-纵向负筋；16-U形钢筋布设槽；17-刚性加筋层；18-加筋网层；19-U形铆钉；20-防水层；21-排水条带；22-横向排水管；23-竖向排水管；24-应力吸收层；25-细粒式SMA沥青混凝土层；26-中粒式SMA沥青混凝土层；27-搭接板高强螺栓穿过孔；28-泄水漏斗；29-竖向钢板；30-横向钢板；31-横向伸缩缝；32-散体材料；33-应力扩散板；34-应力扩散板锚固螺栓；35-桥桩。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步的描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

本实用新型涉及的抗剪条带设计及制作技术要求、钢箱梁表面处理施工技术要求、混凝土浇筑施工技术要求、SMA沥青混凝土层设计及施工技术要求、钢筋绑扎或焊接施工技术要求、应力吸收层设计及施工技术要求、拉结筋制作及施工技术要求等属于常规技术，因此在本实施方式中不再赘述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

图1是本实用新型一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构横断面图，图2是图1大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构纵断面图，图3是图1抗剪条带侧面图，图4是图1抗剪条带横断面图，图5是图1抗剪条带拉接筋横断面图。

参照图1~图5所示，本实用新型大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构在钢箱梁1外表面均匀涂刷一层防腐隔热层2，在相邻两幅钢箱梁1的腹板5侧面设置侧面连接板4、顶面铺设顶部搭接板7，由侧面连接板4和顶部搭接板7连接相邻两个钢箱梁1，在钢箱梁1的上表面沿纵向焊接一组抗剪条带9，相邻的剪条带9之间设有剪条带拉接筋11，在桥墩3位设横向负筋14和纵向负筋15；在钢箱梁1上部自下向上依次设置刚性加筋层17、加筋网层18、防水层20、应力吸收层24、细粒式SMA沥青混凝土层25和中粒式SMA沥青混凝土层26。

如图所示，本实用新型实施例中，钢箱梁1顶面宽8m、高1.8m，根据现行规范制作呈“T”形，腹板5底宽2m，钢板强度等级为Q235。

防腐隔热层2采用水基的纯丙烯酸乳液。

桥墩3宽20m，采用钢筋混凝土材料浇筑，混凝土强度C40。

侧面连接板4宽1.0m、高1.0m、厚20mm、强度等级为Q235；侧面连接板4与钢箱梁腹板5通过高强腹板连接螺栓6连接牢固；高强腹板连接螺栓6采用外六角螺栓，规格为M30。

顶部搭接板7采用钢板整体切割而成，宽50cm、长3m、厚20mm、强度等级为Q235；在顶部搭接板7的两侧预设搭接板高强螺栓穿过孔27；搭接板高强螺栓穿过孔27直径25mm；搭接板高强螺栓8采用不锈钢膨胀螺栓，总长60mm，套管长40 mm、直径20mm，表面是镀彩锌。

抗剪条带9由相互垂直的竖向钢板29和横向钢板30焊接而成，钢板厚20mm、强度等级为Q235；竖向钢板29高150mm，在竖向钢板29的上间隔布设抗剪条带拉接筋穿过孔10和U形钢筋布设槽16，U形钢筋布设槽16从竖向钢板29顶部开设，抗剪条带拉接筋穿过孔10位于竖向钢板29的1/2~2/3竖向高度处（从上往下）；抗剪条带拉接筋穿过孔10直径35mm；U形钢筋布设槽16横断面呈U形，槽深40mm；抗剪条带拉接筋11采用直径为32mm，强度等级为HRB335的螺纹钢筋，在抗剪条带拉接筋11两端设置螺纹，一端设置60mm的方形抗剪条带拉接筋端板12，另一端设内径为25mm的拉接筋螺栓13。

横向负筋14和纵向负筋15均采用直径为32mm，强度等级为HRB335的螺纹钢筋，横向负筋14与纵向负筋15、抗剪条带9焊接连接。

刚性加筋层17厚度为200mm，刚性加筋层17所用的混凝土为轻质细粒混凝土层或等级为C35的自密实细粒混凝土，沿刚性加筋层17纵向每隔20m布设一条横向伸缩缝31，横向伸缩缝31宽100mm；在横向伸缩缝31内填充散体材料32，散体材料32采用粒径均匀的粗砂；在横向伸缩缝31顶部铺设应力扩散板33，应力扩散板33采用宽为50mm、长为18m、厚为20mm的钢板，其强度等级为Q235；应力扩散板33与刚性加筋层17通过应力扩散板锚固螺栓34连接，应力扩散板锚固螺栓34采用不锈钢膨胀螺栓，总长60mm，套管长40 mm、直径20mm，表面是镀彩锌。

加筋网层18采用直径6mm钢筋编织的钢筋网；U形铆钉19采用直径10mm、强度等级为HRB335的光面钢筋预制而成；防水层20采用厚10mm的橡胶片。

排水条带21采用厚度为8mm的塑料排水板；横向排水管22、竖向排水管23均采用直径110mm的PVC管。

应力吸收层24采用沥青稳定碎石采用，沥青采用改性沥青。

细粒式SMA沥青混凝土层25采用厚6cm的SMA-13沥青混凝土；中粒式SMA沥青混凝土层26采用厚8cm的SMA-20沥青混凝土。

泄水漏斗28采用喇叭口铸铁泄水漏斗，泄水漏斗28底部与竖向排水管23连通。

桥墩3底部的桥桩35为钢筋混凝土灌注桩，桥桩直径1m。

Claims (8)

1.一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，包括钢箱梁（1）、横向排水管（22）及竖向排水管（23），其特征在于在相邻两幅钢箱梁（1）的腹板（5）侧面设置侧面连接板（4）、顶面铺设顶部搭接板（7），由侧面连接板（4）和顶部搭接板（7）连接相邻两幅钢箱梁（1），钢箱梁（1）的上表面沿纵向方向间隔焊接有一组抗剪条带（9），相邻抗剪条带（9）之间设有抗剪条带拉接筋（11），钢箱梁（1）在桥墩部位设横向负筋（14）和纵向负筋（15）；钢箱梁（1）上部自下向上依次设置刚性加筋层（17）、加筋网层（18）、防水层（20）、应力吸收层（24）、细粒式SMA沥青混凝土层（25）和中粒式SMA沥青混凝土层（26）。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述钢箱梁（1）外表面均匀涂刷一层防腐隔热层（2）。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述顶部搭接板（7）采用钢板整体切割而成，宽度为30cm~50cm；顶部搭接板（7）的两侧预设用于安装搭接板高强螺栓（8）的搭接板高强螺栓穿过孔（27）。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于抗剪条带（9）由相互垂直的竖向钢板（29）和横向钢板（30）焊接而成，竖向钢板（29）上边缘处间隔布设抗剪条带拉接筋穿过孔（10）和U形钢筋布设槽（16）；所述抗剪条带拉接筋穿过孔（10）布设于抗剪条带（9）的1/2~2/3竖向高度处。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述横向负筋（14）与抗剪条带（9）垂直焊接连接，沿桥梁纵向的间隔为15~30cm，横向负筋（14）的长度比桥墩（3）的宽度大2~4m。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述刚性加筋层（17）沿纵向均匀间隔设置横向伸缩缝（31），横向伸缩缝（31）内填充散体材料（32），伸缩缝顶部铺设应力扩散板（33），应力扩散板（33）与刚性加筋层（17）通过应力扩散板锚固螺栓（34）连接。

7.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述加筋网层（18）采用土工格栅网或钢筋网或钢纤维格栅，沿刚性加筋层（17）上表面全断面铺设。

8.根据权利要求1所述的一种大跨度钢箱梁刚度协调式复合桥面铺装层结构，其特征在于所述防水层（20）上表面沿路拱方向铺设排水条带（21），排水条带（21）端部插入钢箱梁（1）外侧的横向排水管（22），横向排水管（22）与竖向排水管（23）相通，竖向排水管（23）顶端连接泄水漏斗（28）。