CN208594479U - 一种正交异性桥面板 - Google Patents

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姚胜南
梁文武
孙明慧
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Abstract

一种正交异性桥面板,涉及桥梁结构技术领域,其结构包括从上至下依次层叠的波纹网板、上波纹面板、波纹纵梁板,波纹网板的波纹方向和上波纹面板的波纹方向互相垂直,波纹网板的波纹方向和波纹纵梁板的波纹方向相互平行,上波纹面板的上表面覆盖有混凝土层和/或沥青层,混凝土层和/或沥青层填充上波纹面板的凹面,并且高于上波纹面板的上表面10‑70mm,并将波纹网板完全覆盖,本实用新型可以大大减少焊接工作量,提高桥面板的横向抗弯刚度,降低桥面板纵向开裂的可能性,同时还可以提高铺装层和桥面板连接界面的抗剪能力,并从根本上解决焊接疲劳裂缝问题。

Description

一种正交异性桥面板
技术领域
本实用新型涉及桥梁结构技术领域,特别是涉及一种正交异性桥面板。
背景技术
传统结构大部分为纯钢筋混凝土结构或平板式钢砼组合结构,桥面系的耐久性直接关系到桥梁的使用寿命,纯钢筋混凝土结构桥面系不但厚重,桥面的传力性能较差,砼碎屑掉落还对下行的车、人形成安全隐患。
目前,公路大跨度悬索桥和斜拉桥基本上都会采用正交异性板结构,即在钢桥面板下面通过纵向U型肋,横肋以及横隔板来加劲以提高其刚度。正交异性钢桥面板具有质量轻、运输与架设方便、施工周期短、承载能力大等优点,在大跨径桥梁和城市桥梁中有着广泛的应用。但是纯钢桥面的构造复杂,焊缝数量多,施焊难度大,其在工厂制造、现场组装精度和焊接质量要求都非常高。且正交异性钢桥面板在集中荷载作用下局部变形量较大,其U形肋的腹板支撑着桥面板,桥面板实际上就是一个多支撑的梁,在腹板与桥面板的焊缝约束处受到车轮的反复碾压易产生疲劳裂缝。
其次是钢桥面板与铺装层的粘结问题。普通钢板与混凝土组合的桥面板,由于钢板表面平滑,而且钢板的抗弯刚度很小,与混凝土组合的粘结和整体工作性能差。在水平力的作用下,比如突然刹车,钢桥面板和沥青混凝土铺装层之间将会产生比较大的剪力,从而产生钢桥面板与铺装层的脱层问题。
桥面的上述问题的存在,需研发一种既有良好受力性能和抗弯能力,又具备良好结合能力与良好制造工艺的桥面结构体系。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种可以大大减少焊接工作量,提高桥面板的横向抗弯刚度,降低桥面板纵向开裂的可能性,同时还可以提高铺装层和桥面板连接界面的抗剪能力,并从根本上解决焊接疲劳裂缝问题的钢箱梁正交异性钢桥面板。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
提供一种正交异性桥面板,该桥面板包括从上至下依次层叠的波纹网板、上波纹面板、波纹纵梁板,其特征在于:波纹网板的波纹方向和上波纹面板的波纹方向互相垂直,波纹网板的波纹方向和波纹纵梁板的波纹方向相互平行,所述上波纹面板与波纹纵梁板之间采用固定组件进行连接,所述上波纹面板和波纹网板固定在一起,所述上波纹面板的上表面覆盖有混凝土层和/或沥青层,所述混凝土层和/或沥青层填充所述上波纹面板的凹面,并且高于上波纹面板的上表面10-70mm,并将波纹网板完全覆盖。
其中,所述波纹网板的波高为10—70mm。
其中,所述上波纹面板的厚度为5-10mm,波高为20—150mm。
其中,所述上波纹面板的厚度为6-8mm,波高为40-80mm。
其中,所述上波纹面板的上表面覆盖有混凝土层或者沥青层。
其中,所述上波纹面板的上表面还可以采用在混凝土层上表面上覆盖一层沥青层的结构。此时,当混凝土层完成后,混凝土层的上表面高于上波纹面板的凸面10-50mm,并将波纹网板的底部固定在混凝土层中,但波纹网板的上表面要高于混凝土层的上表面10-30mm,而沥青层则将波纹网板完全覆盖。
其中,所述上波纹面板与波纹纵梁板之间可设置一层缓冲层。
其中,所述缓冲层为胶板或沥青层。
其中,所述固定组件包括螺栓,所述上波纹面板与波纹纵梁板之间通过螺栓进行连接。
其中,所述螺栓的螺帽上设有挂钩或者吊耳,所述挂钩或者吊耳设于所述螺栓的螺帽上,所述波纹网板通过钢丝捆绑到挂钩或者吊耳。
本实用新型的有益效果:
本实用新型的一种正交异性桥面板,从上至下依次包括波纹网板、上波纹面板、波纹纵梁板,波纹网板、上波纹面板与波纹纵梁板三者之间相邻的两块板的波纹方向相互垂直,可以大大减少焊接工作量,提高桥面板的横向抗弯刚度,降低桥面板纵向开裂的可能性,同时还可以提高铺装层和桥面板连接界面的抗剪能力,并从根本上解决焊接疲劳裂缝问题。
本实用新型利用波纹面板和波纹网板结合,其不但可起到稳固混凝土和/或沥青的作用,而且,由于其采用波纹形状,自身的抗弯能力也比普通钢板、钢筋要高,其能够将车轮轮载作用力进一步分散,避免载荷集中作用于桥面钢板而造成其变形与破坏。
本实用新型的波纹网板、上波纹面板和波纹纵梁板,通过波纹结构的使用,大大提高单层结构的刚度与弯矩。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型实施例隐藏了沥青与混凝土层的结构示意图。
图2是图1的左侧示意图。
图3是图1的局部I向放大图。
图4是本实用新型实施例的结构示意图。
附图标记包括:
波纹网板1、上波纹面板2、波纹纵梁板3、混凝土层4、沥青层5、缓冲层6、固定组件7、挂钩或者吊耳71。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实施例的一种正交异性桥面板,如图1至图4所示,其主要由波纹网板1、上波纹面板2、波纹纵梁板3三层波纹状钢结构相互垂直安装而成,波纹网板1、上波纹面板2、波纹纵梁板3自上往下依次设置,其目的是通过波纹结构的使用,大大提高单层结构的刚度与弯矩。对于传统意义上的桥面钢板(对应上波纹面板2),为了确保钢板在U型筋中的刚度,通常厚度需要达到12mm以上,有些甚至到40mm。而本实施例所采用的上波纹面板2的厚度仅需要7mm,且其结构提供了一种采用上波纹面板2既做为桥面钢砼组合结构件,又可作为桥面混凝土模板,同时上波纹面板2的波谷形成多条肋梁,具备良好的刚性与抗弯能力。
本实施例的正交异性桥面板是:上波纹面板2的一面与混凝土连接,而另外一面则是与其波纹方向垂直的波纹纵梁板3连接。这样的好处在于:既可通过上波纹面板2的筋梁提高桥梁面板的抗弯能力,使加劲肋处顶部的钢板横向应力趋于均匀,同时桥面钢板局部挠曲变形也大大降低。而且,由于本实施例的上波纹面板2的波高不大,波高为60mm,容纳的混凝土的量得以大幅下降,在保证刚度、强度、抗弯能力以及桥面行车舒适性的前提下,有效的降低了桥面板的整体重量。
其中,所述波纹网板的波高为30mm,也可根据桥的载重将波高在20—40mm之间设计。
作为一个优选方案,本实用新型的正交异性桥面板中,上波纹面板2、波纹纵梁板3之间可采用碰焊连接,这就避免了传统桥面板与底部U型纵梁之间的大量长直焊缝的焊接,从而消除了桥面钢板和加劲肋处的焊接应力与变形,有利于延长桥面板的使用寿命。此外,其也能大幅减少安装施工时的起吊重量。
固定组件7包括螺栓,螺栓的螺帽上设有挂钩(或者吊耳)71。
上波纹面板2与波纹纵梁板3之间采用螺栓连接,其挂钩(或者吊耳)71可用来捆扎波纹网板1,本实施例利用钢丝固定波纹网板1至上波纹面板2,钢丝可起到混凝土中钢筋的作用, 而且,还能够起到提高混凝土与桥面的抗剪能力以及能够与后续的沥青等桥面铺装层形成良好的结合力,使桥面系结合不良的现象得到了较好的解决,同时,波纹网板1的使用也大大减少了工人在桥梁施工现场钢筋捆扎的工作量。
作为另外一个方案,在上波纹面板2与波纹纵梁板3两者之间可以加入胶板或沥青层等设置一个缓冲层6,其可以起到减震与降噪目的。
本实施例的上波纹面板2既作为桥面钢砼组合结构件,又作为桥面混凝土模板,且固定上波纹面板2的螺栓以及固定波纹网板1的钢丝也正好起到了固定混凝土与上波纹面板2的作用,提高了混凝土与上波纹面板2之间的剪切强度,可大幅降低上波纹面2与铺装层的脱层问题。同时上波纹面板2的波谷形成多条肋梁,具备良好的抗弯能力,尤其是在上波纹面板2上配置了波纹网板1,既解决了桥面结合不良的现象,也更进一步提高了桥面的刚度,同时,也可大大减薄桥面板的厚度,既降低了成本,又可减轻了桥面的整体重量,对于钢制桥梁的推广应用具有十分积极的作用。
本实施例的一种正交异性桥面板的施工工艺,包括如下步骤:
步骤A、波纹纵梁板3在工厂进行制作、拼装;
步骤B、拼装好的波纹纵梁板3与横筋、主梁、腹板等焊接成分段钢箱梁的结构,在拼装波纹纵梁板3的上顶面相应位置种焊螺栓;
步骤C、各分段钢箱梁运到施工现场,然后进行分段吊装拼接,形成完整的钢箱梁桥上部结构;
步骤D、在波纹纵梁板3的凸顶面铺设缓冲层,如沥青或者胶板;
步骤E、现场安装上波纹面板2并用固定组件7固定(如桥面板与纵梁板采用螺栓连接时方有此步骤。);
步骤F、铺设防水层;
步骤G、用钢丝将波纹网板1与挂钩(或者吊耳)71进行固定,浇筑混凝土或者沥青;
步骤H、对于采用混凝土与沥青混合结构桥面则需要先浇筑混凝土再铺设沥青层;
步骤G中,浇筑混凝土时,先对混凝土进行振动使其密实,其上表面要低于波纹网板1 的凸面顶部10-30mm,这就使得波纹网板1凸面能够与后续的混凝土或者沥青等桥面铺装层形成良好的结合力,从而能够较好解决桥面脱层问题。
本实施例的正交异性桥面板的施工工艺,简单易实现。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种正交异性桥面板,该桥面板包括从上至下依次层叠的波纹网板(1)、上波纹面板(2)、波纹纵梁板(3),其特征在于:波纹网板(1)的波纹方向和上波纹面板(2)的波纹方向互相垂直,波纹网板(1)的波纹方向和波纹纵梁板(3)的波纹方向相互平行,所述上波纹面板(2)与波纹纵梁板(3)之间采用固定组件(7)进行连接,所述上波纹面板(2)和波纹网板(1)固定在一起,所述上波纹面板(2)的上表面覆盖有混凝土层(4)和/或沥青层,所述混凝土层和/或沥青层填充所述上波纹面板(2)的凹面,并且高于上波纹面板(2)的上表面10-70mm,并将波纹网板(1)完全覆盖。
2.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述波纹网板(1)的波高为10-70mm。
3.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述上波纹面板(2)的厚度为5-10mm,波高为20-150mm。
4.根据权利要求3所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述上波纹面板(2)的厚度为6-8mm,波高为40-80mm。
5.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述上波纹面板(2)的上表面覆盖有混凝土层(4)或者沥青层。
6.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述上波纹面板(2)的上表面覆盖有混凝土层(4),混凝土层(4)的上表面上覆盖沥青层(5)。
7.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述上波纹面板(2)与波纹纵梁板(3)之间设置一层缓冲层(6)。
8.根据权利要求7所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述缓冲层(6)为胶板或沥青层。
9.根据权利要求1所述的正交异性桥面板,其特征在于,所述固定组件(7)包括螺栓、挂钩或吊耳(71),所述挂钩或者吊耳(71)设于所述螺栓的螺帽上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111041967A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 东南大学 一种含波折形连接件的钢-混组合梁及其实施方法

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