CN212247834U - 一种型钢-uhpc组合板的接缝连接构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种型钢‑UHPC组合板的接缝连接构造，所述型钢‑UHPC组合板包括多根型钢和固接于型钢上的UHPC板，所述接缝连接构造包括纵桥向相邻设置的型钢‑UHPC组合板和设于所述纵桥向相邻设置的型钢‑UHPC组合板之间的横向接缝构造，所述横向接缝构造包括位于相邻UHPC板之间的横向现浇UHPC连接部和用于连接相邻型钢的固定连接件。本实用新型的接缝连接构造能大幅度降低桥面板的自重和造价，并具有刚度大、经久耐用等优势。本实用新型的型钢‑UHPC组合板+普通铺装有望在未来成为完全替代传统正交异性钢桥面+钢桥面专用铺装方案，作为第二种桥面方案供大跨径桥梁。

Description

一种型钢-UHPC组合板的接缝连接构造

技术领域

本实用新型属于桥梁领域，尤其涉及一种组合桥面板的接缝连接构造。

背景技术

大跨径桥梁是反映国家科技水平的标志。钢结构桥梁自重轻、跨越能力大、抗震性能好，是大跨径桥梁的首选。钢桥的桥面结构通常采用正交异性钢桥面系，但由于钢桥面是全焊结构，不仅造价高，在重载车作用下，钢桥面系饱受两大病害的困扰：(1)钢桥面板疲劳开裂和局部屈曲，危及桥梁安全；(2)沥青铺装频繁破损，翻修成本巨大。上述病害降低了桥梁营运效率，是钢桥领域公认的世界性难题，我国重载交通量大，上述病害尤为严重。

针对上述难题，湖南大学邵旭东教授在前期研究中将具有优异力学性能的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC，以下简称UHPC)用于强化钢桥面，于2010年研发成功正交异性钢板-UHPC轻型组合桥面结构，该项成果大幅提高了桥面刚度，降低了疲劳开裂和铺装破损风险，该成果已应用于我国100多座实桥，至今无一出现病害，反响良好。但由于该成果未取消正交异性钢桥面板，该桥面结构造价仍然较高，约为4000元/m²，且UHPC层对与U肋连接细节应力降幅很明显，但对于其他细节，影响程度很小，故理论上无法彻底消除钢桥面疲劳开裂风险。2015年邵旭东教授又研发了UHPC矮肋板桥面结构，并已应用于实际工程。但实践表明，UHPC矮肋桥面板自重比传统钢桥面重了30％，仍难以适用于大跨径桥梁。在专利CN109338866A和CN109610310A中，邵旭东教授提出了一种新型的型钢-UHPC矮肋板，但该桥面板应用于大跨径桥梁中，一般现浇横缝较多，纵缝较少，而为了保证接缝的安全性，横缝的高度设置的较高，为UHPC顶板和下部型钢高度之和，因此浇筑量较大，导致平均板厚增加，对自重极为敏感的大跨径柔性桥梁不利。

因此，为了获得一种可代替正交异形板成为大跨径桥梁的“第二种”桥面体系并能在实际中切实可行，需开发了一种可发挥该桥面结构自重轻的优势的接缝连接构造，减轻桥面板的自重，使得该桥面结构具有自重轻、刚度大、造价低、经久耐用等优势，这是工程实践中需要解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于大跨径桥梁的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，该接缝连接构造能大幅度降低桥面板的自重和造价，并具有刚度大、经久耐用等优势，可作为大跨径桥梁的“第二种”桥面体系。为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，所述型钢-UHPC组合板包括多根型钢和固接于型钢上的UHPC板，所述接缝连接构造包括纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于所述纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的横向接缝构造，所述横向接缝构造包括位于相邻UHPC板之间的横向现浇UHPC连接部(呈横桥向布置)和用于连接相邻型钢的固定连接件。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，型钢作为纵肋沿纵桥向布置，型钢上设有剪力连接件，通过剪力连接件与UHPC板固接。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述横向接缝构造和与其距离最近的横隔板或横梁之间的中心间距k为相邻横隔板之间的中心间距或相邻横隔板和横梁之间的中心间距的0.2-0.5倍。由于本实用新型中采用的UHPC板厚度较薄，且取消了常规横向接缝下部的UHPC现浇段，本实用新型需要对横向接缝构造的位置进行优化，使本实用新型的横向接缝构造的中心的位置接近于反弯点位置，弯矩很小，有利于保证横向接缝构造的力学性能需求。上述对于横向接缝构造位置的限定，使横向接缝构造远离横隔板或横梁，横向接缝构造的横桥向中心线和与其距离最近的横隔板的横桥向中心线之间的间距为k，横向接缝构造的横桥向中心线和与其距离最近的横梁的横桥向中心线之间的间距为k，相邻横隔板之间的横桥向中心间距，或相邻横隔板和横梁之间的横桥向中心间距均为h，此时，k为h的0.2-0.5倍。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述固定连接件包括用于连接相邻型钢腹板的腹板连接件和用于连接相邻型钢下翼缘板的下翼缘板连接件；所述腹板连接件包括腹板钢垫板和连接螺栓，相邻型钢腹板通过腹板钢垫板和连接螺栓连接固定；所述下翼缘板连接件包括下翼缘板钢垫板和连接螺栓，相邻型钢下翼缘板通过下翼缘板钢垫板和连接螺栓连接固定。通过上述固定连接件，可以使得到型钢腹板、型钢下翼缘板之间实现固定连接。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述UHPC板的纵向端部(纵向端部的端面是横桥向的)设有预埋钢板，所述预埋钢板包括预埋设于UHPC板的底部预埋段和向横向现浇UHPC连接部内延伸的延伸段。上述预埋段通过栓钉和UHPC板底部连接。此时预埋钢板可直接做接缝底面的模板，直接进行横向现浇UHPC连接部的浇筑即可。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述固定连接件包括用于连接延伸段与型钢上翼缘板、相邻型钢上翼缘板和相邻延伸段的上翼缘板连接件，所述上翼缘板连接件包括上翼缘板钢垫板和连接螺栓，所述延伸段与型钢上翼缘板、相邻所述延伸段和相邻所述型钢上翼缘板通过上翼缘板钢垫板和连接螺栓连接固定成一整体。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，相邻所述延伸段之间的缝隙内设有止水橡胶条。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述UHPC板的纵向端部为燕尾型构造。本实用新型的横向现浇UHPC连接部的厚度等于UHPC板的厚度，为了增加接缝的抗裂能力，接缝处的UHPC板宜设置为燕尾型接缝，拼接完成后需使用吊模浇筑横向现浇UHPC连接部。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述型钢-UHPC组合板设于横隔板或横梁的上面板上，型钢下翼缘板与横隔板或横梁的上面板通过上面板连接件连接，所述上面板连接件包括上面板钢垫板和连接螺栓，所述上面板和型钢下翼缘板通过上面板钢垫板和连接螺栓连接固定。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述接缝连接构造包括横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于所述横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的纵向接缝构造，所述型钢-UHPC组合板的横向端部(横向端部的端面是纵桥向的)设有纵向加劲板，所述纵向接缝构造包括T型接缝和现浇于所述T型接缝中的纵向现浇UHPC连接部(呈纵桥向布置)，所述T型接缝主要由设于相邻UHPC板之间的槽口和相邻纵向加劲板之间的间隙组成。槽口宽度较宽，以避开负弯矩的高拉应力区，避免接缝处由于新老UHPC交界面钢纤维不连续致使抗拉强度低，过早出现裂缝。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述纵向加劲板为与UHPC板一体成型的UHPC加劲板，所述UHPC加劲板内设有纵向加强钢筋，所述UHPC加劲板的端面设有向纵向现浇UHPC连接部内延伸的燕尾型凸起，所述UHPC加劲板至与其相邻的型钢之间的UHPC板底部设有加厚层，此处钢板条下方也焊有栓钉。燕尾型凸起用于改善纵向接缝处的受力性能，纵向加强钢筋的作用为用于改善UHPC加劲板的纵向受力。由于本实用新型中UHPC板很薄，若像以往现有技术中一样直接设置T型接缝，会导致下层台阶厚度太薄，易损坏，增加施工中吊装过程中的风险，故本实用新型中纵向加劲板与相邻型钢间的UHPC顶板作加厚处理，同时为了增加加厚段UHPC底面的抗裂能力，此局部加厚段的钢板条下方焊有栓钉。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述纵向加劲板为槽钢(如选用比型钢-UHPC组合板中型钢稍矮的型钢)，槽钢上翼缘板上设有向上延伸至纵向现浇UHPC连接部内的长栓钉，槽钢腹板上设有水平延伸至纵向现浇UHPC连接部内、并越过纵向接缝构造中心线的长栓钉，且相邻两侧槽钢腹板上的长栓钉交错布置，所述槽钢至与其相邻的型钢之间的UHPC板底部设有加厚层，此处钢板条下方也焊有栓钉。上述设置使纵向接缝内下方UHPC的受力状态由受拉转化为受压，改善了纵向接缝的受力性能，矮型钢与相邻型钢间的UHPC顶板作加厚处理，此局部加厚段的钢板条下方也焊有栓钉。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述型钢-UHPC组合板中设有多根设于UHPC板底部、型钢上翼缘板上的钢板条(钢板条作为横向加劲构造)，多根所述钢板条间隔布置，多根所述钢板条沿横桥向布置，且所述钢板条上设有用于与UHPC连接的剪力连接件(如栓钉)。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，横桥向相邻所述型钢-UHPC组合板中的钢板条相互交错布置，且所述钢板条向纵向接缝构造内延伸，并越过所述纵向接缝构造的中心线，使纵向接缝构造两侧钢板条外伸段交错穿插，所述钢板条的上表面与所述槽口的底面平齐，钢板条通过底面的栓钉与接缝下台阶(槽口下部)的UHPC(加厚层)连接，通过顶面的栓钉与接缝上台阶(槽口处)的UHPC连接，增大了接缝内新旧UHPC的连接度。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，钢板条通过胶粘结或点焊定位于型钢上翼缘板上，钢板条延伸至纵向接缝构造内部分上也布置一定数量的剪力连接件。

上述钢板条的设置方式使得相邻钢板条之间接缝内上方UHPC由原本的受拉状态转化为受压状态，改善接缝处UHPC的抗拉性能，以此改善了纵向接缝的受力性能，使得该构造可以适用于横向拉力较大的桥梁结构中，如横向大悬臂结构。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述UHPC板为平板，其平均厚度最低可取60mm(60-150mm)，平均厚度不含接缝。通过本实用新型中接缝连接构造的优化，本实用新型中采用的UHPC板允许采用的厚度更薄，整体桥面结构的自重更轻，更加有利于应用于大跨径桥梁。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢高度不超过400mm，横向间距为300-1000mm。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，所述剪力连接件为栓钉连接件、型钢连接件、弯筋连接件、螺栓连接件或开孔钢板连接件。

上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中，优选的，与所述钢-UHPC组合板连接的下部钢梁为取消正交异性钢桥面板的PK梁、钢箱梁、钢板梁或钢桁梁，仅需在纵隔板或纵梁、横隔板或横梁的上方布置一定宽度的上翼缘板或上面板用于连接型钢-UHPC组合板。

本实用新型的型钢-UHPC组合板的横向接缝构造为下部型钢栓接+上部UHPC现浇，接缝位置设置在远离横隔板或横梁处，此处接近反弯点，弯矩很小，此时的横向接缝构造即可满足需求，可使得本实用新型中允许采用更薄的UHPC板，更薄接缝构造，自重更低。本实用新型的纵向接缝为T型接缝构造，将顶层接缝位置布置在离纵隔板或纵梁较远的位置，可使得接缝位置避开负弯矩峰值拉应力区，同时又由于T型接缝上下层台阶的设置，使得接缝处现浇接缝UHPC与下层台阶的接触面为UHPC且接触面较长，其接触面间的水平摩阻力可降低收缩开裂风险。

本实用新型还提供一种上述型钢-UHPC组合板的接缝连接构造的施工方法，第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板分开预制，再在现场拼接形成组合梁结构，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC组合板和钢梁的预制；

S2：在钢梁纵隔板或纵梁的上翼缘板上焊接抗剪栓钉，同时在上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC组合板，横向方向型钢-UHPC组合板通过型钢下翼缘板与横梁或横隔板上面板之间的上面板连接件连接，横向接缝处两侧型钢腹板和型钢下翼缘板分别通过腹板连接件和下翼缘板连接件相连；纵向方向型钢直接搭在纵隔板或纵梁的上翼缘板上橡胶胶条上，然后沿接缝宽度方向摆放加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC轻型组合桥面板单元之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC组合板单元整体预制形成组合梁节段，再在现场完成节段间的拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC组合板和钢梁整体预制，横向方向型钢-UHPC组合板通过型钢下翼缘板与横梁或横隔板上面板之间的上面板连接件连接，纵向方向通过钢梁纵隔板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上的抗剪栓钉连接，形成一个节段的组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置；

S2：安装超轻型组合梁结构的节段，横向方向两侧型钢腹板和型钢下翼缘板分别通过腹板连接件和下翼缘板连接件相连，然后沿横向接缝沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的横向现浇UHPC连接部的厚度等于UHPC板的厚度，接缝厚度很薄，由于横向接缝构造不再由于增加厚度导致重量增加，使得型钢-UHPC组合板桥面体系的自重更轻，可与传统正交异性钢桥面体系持平，因而能适用于悬索桥等对自重高度敏感的大跨径桥梁。

2、本实用新型的型钢-UHPC组合板+混凝土铺装的初始造价不足传统正交异性钢桥面+钢桥面专用铺装造价的一半，同时由于更换铺装的代价不同，本实用新型的型钢-UHPC组合桥面板体系的全寿命成本更低，不足传统正交异性钢桥面体系的30％。

3、传统钢桥面产生病害的主要原因是局部刚度过低。桥面板的局部刚度可以用Et3(E为材料弹性模量，t为面板厚度)来表征，计算可知60mm厚UHPC板刚度是16mm厚钢板刚度的12倍左右，因而本实用新型的桥面板的铺装等早期病害不易发生。

4、本实用新型中，由于型钢-UHPC组合板在工厂预制，现场只需要对纵、横向湿接缝进行浇筑，现场浇筑量小，接缝仅需要对顶层阶梯进行凿毛，工作量小，接缝处钢筋无需弯折和绑扎，也不需要搭接或焊接，操作简单，设备投入小、简单易操作、对劳动力素质和工艺要求较低。

5、本实用新型的型钢-UHPC组合板采用热轧型钢而非焊接钢板作为纵肋，显著降低了疲劳开裂风险，本实用新型的桥面结构除了栓钉焊接之外，无任何其他焊接(包括接缝)，因而型钢的抗疲劳能力将高于传统焊接钢结构，而配筋UHPC具有优异的抗疲劳性能，由此，本实用新型的型钢-UHPC组合板具有良好的抗疲劳性能。

6、钢材只要表面防护得当，本身具有很好的耐久性。水泥基材料的耐久性主要包括抗渗性、抗碳化性、抗冻性等。由于UHPC材料比普通混凝土更为密实，“百毒不侵”，其耐久性通常比普通混凝土高出一个数量级，通常认为UHPC具有超200年的寿命，故本实用新型的型钢-UHPC组合板具有更高的耐久性。

总的来说，本实用新型的型钢-UHPC组合板+普通铺装有望在未来成为完全替代传统正交异性钢桥面+钢桥面专用铺装方案，作为第二种桥面方案供大跨径桥梁。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为实施例中型钢-UHPC组合板的结构示意图(平面图)。

图2为图1中A-A截面剖面图。

图3为图1中B-B截面剖面图。

图4为图1中C-C截面剖面图。

图5为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中纵向接缝构造的结构示意图(纵向加劲板为UHPC加劲板，槽口为平口，俯视图为图9、图10中的F-F剖面图)。

图6为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中纵向接缝构造的结构示意图(纵向加劲板为UHPC加劲板，槽口为燕尾型，俯视图为图9、图10中的F-F剖面图)。

图7为图9、图10中的G-G剖面图(俯视图)。

图8为图9、图10中的H-H剖面图(俯视图)。

图9为图5、图6、图7和图8中D-D截面剖视图。

图10为图5、图6、图7和图8中E-E截面剖视图。

图11为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中纵向接缝构造的结构示意图(纵向加劲板为槽钢，槽口为平口，俯视图，为图15、图16中的F-F剖面图)。

图12为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中纵向接缝构造的结构示意图(纵向加劲板为槽钢，槽口为燕尾型，俯视图，为图15、图16中的F-F剖面图)。

图13为图15、图16中的G-G剖面图(俯视图)。

图14为图15、图16中的H-H剖面图(俯视图)。

图15为图11、图12、图13和图14中D-D截面剖视图。

图16为图11、图12、图13和图14中E-E截面剖视图。

图17为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图20中的I-I剖面图)。

图18为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图20中的J-J剖面图)。

图19为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图20中的K-K剖面图)。

图20为图17、图18和图19中L-L截面剖视图。

图21为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图24中的I-I剖面图)。

图22为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图24中的J-J剖面图)。

图23为实施例中型钢-UHPC组合板的接缝连接构造中横向接缝构造的结构示意图(俯视图，图24中的K-K剖面图)。

图24为图21、图22和图23中L-L截面剖视图。

图例说明：

1、型钢；101、型钢上翼缘板；102、型钢腹板；103、型钢下翼缘板；2、UHPC板；3、横向现浇UHPC连接部；4、横隔板；5、腹板钢垫板；6、连接螺栓；7、下翼缘板钢垫板；8、预埋钢板；81、预埋段；82、延伸段；9、上翼缘板钢垫板；10、止水橡胶条；11、上面板；12、上面板钢垫板；13、纵向现浇UHPC连接部；14、UHPC加劲板；15、纵向加强钢筋；16、燕尾型凸起；17、加厚层；18、槽钢；1801、槽钢上翼缘板；1802、槽钢腹板；19、长栓钉；20、钢板条；21、剪力连接件；22、纵隔板；23、沥青铺装层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1-4和图17-24所示，本实施例的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，型钢-UHPC组合板包括多根型钢1和固接于型钢1上的UHPC板2，型钢1中焊接有多个剪力连接件21(如栓钉)，用于连接UHPC板2。接缝连接构造包括纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的横向接缝构造，横向接缝构造包括位于相邻UHPC板2之间的横向现浇UHPC连接部3和用于连接相邻型钢1的固定连接件，横向接缝构造和与其距离最近的横隔板4或横梁之间的中心间距k为相邻横隔板4之间的中心间距或相邻横隔板4和横梁之间的中心间距的0.2-0.5倍。本实施例中，横向接缝构造设在反弯点附近，此处弯矩很小接近于“零”，使得横向接缝构造不易开裂。

本实施例中，UHPC板2为平板，其厚度可为60mm，该UHPC板2的自重更轻。UHPC板2内需配置钢筋网，钢筋网位于钢板条20的上方，钢筋网由UHPC板内的纵向钢筋和横向钢筋组成，纵、横向钢筋直径为10-32mm，钢筋间距为70-300mm。

本实施例中，型钢1的主要作用为充当UHPC板2的加劲肋和承受拉应力的作用，型钢1为工字钢，型钢1为纵向布置，横向间距为300-1000mm，型钢1宽度一般为100-400mm，由于型钢1作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。

如图17-24所示，本实施例中，固定连接件包括用于连接相邻型钢腹板102的腹板连接件和用于连接相邻型钢下翼缘板103的下翼缘板连接件；腹板连接件包括腹板钢垫板5和连接螺栓6，相邻型钢腹板102通过腹板钢垫板5和连接螺栓6连接固定；下翼缘板连接件包括下翼缘板钢垫板7和连接螺栓6，相邻型钢下翼缘板103通过下翼缘板钢垫板7和连接螺栓6连接固定。

如图21-24所示，本实施例中，UHPC板2的纵向端部设有预埋钢板8，预埋钢板8包括预埋设于UHPC板2的底部预埋段81和向横向现浇UHPC连接部3内延伸的延伸段82。

本实施例中，固定连接件包括用于连接延伸段82与型钢上翼缘板101、相邻型钢上翼缘板101和相邻延伸段82的上翼缘板连接件，上翼缘板连接件包括上翼缘板钢垫板9和连接螺栓6，延伸段82与型钢上翼缘板101、相邻延伸段82和相邻型钢上翼缘板101通过上翼缘板钢垫板9和连接螺栓6连接固定成一整体。

如图22所示，本实施例中，相邻延伸段82之间的缝隙内设有止水橡胶条10。

本实施例中，横向接缝构造中，UHPC板2接缝宽度预留200-800mm，为燕尾型，浇筑前需凿毛处理，采用吊模完成浇筑。

如图17-24所示，本实施例中，型钢-UHPC组合板设于横隔板4或横梁的上面板11上，型钢下翼缘板103与横隔板4或横梁的上面板11通过上面板连接件连接，上面板连接件包括上面板钢垫板12和连接螺栓6，上面板11和型钢下翼缘板103通过上面板钢垫板12和连接螺栓6连接固定。

如图1-16所示，本实施例中，接缝连接构造包括横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的纵向接缝构造，型钢-UHPC组合板的横向端部设有纵向加劲板，纵向接缝构造包括T型接缝和现浇于T型接缝中的纵向现浇UHPC连接部13，T型接缝主要由设于相邻UHPC板2之间的槽口和相邻纵向加劲板之间的间隙组成。

本实施例中，纵向接缝构造由型钢-UHPC组合板搭在纵隔板22或纵梁上翼缘板上的密封橡胶条上而成。

如图5-10所示，本实施例中，纵向加劲板为与UHPC板2一体成型的UHPC加劲板14，UHPC加劲板14内设有纵向加强钢筋15，UHPC加劲板14的端面设有向纵向现浇UHPC连接部13内延伸的燕尾型凸起16，UHPC加劲板14至与其相邻的型钢1之间的UHPC板2底部设有加厚层17。

如图11-16所示，本实施例中，纵向加劲板为槽钢18，槽钢上翼缘板1801上设有向上延伸至纵向现浇UHPC连接部13内的长栓钉19，槽钢腹板1802上设有水平延伸至纵向现浇UHPC连接部13内、并越过纵向接缝构造中心线的长栓钉19，且相邻两侧槽钢腹板1802上的长栓钉19交错布置，槽钢18至与其相邻的型钢1之间的UHPC板2底部设有加厚层17。

本实施例中，槽口预留宽度为400-1200mm，为平口型或燕尾型，浇筑前需凿毛处理；相邻纵向加劲板之间的间隙预留宽度为200-600mm，浇筑前不需要凿毛处理。对于设置了小纵梁的桥梁，可搁置在小纵梁的上翼缘板上，对于既无纵隔板又无小纵梁的桥梁，可直接搁置在边腹板的上翼缘板上。

本实施例中，型钢-UHPC组合板中设有多根设于UHPC板2底部、型钢上翼缘板101上的钢板条20，多根钢板条20间隔布置，多根钢板条20沿横桥向布置，且钢板条20上设有用于与UHPC连接的剪力连接件21；横桥向相邻型钢-UHPC组合板中的钢板条20相互交错布置，且钢板条20向纵向接缝构造内延伸，并越过纵向接缝构造的中心线，钢板条20的上表面与槽口的底面平齐。

本实施例中，钢板条20的长度略长于预制型钢-UHPC组合板的宽度，留出一定的预留长度伸入纵向接缝构造中，使得纵向接缝构造的强度更加可靠，钢板条20宽度为50-150mm，钢板条20通过在两侧点焊(或胶粘贴)定位于型钢上翼缘板101上。型钢上翼缘板101上焊有栓钉，钢板条20铺设在相邻型钢上翼缘板101的栓钉之间的间隙处。

本实施例中，型钢-UHPC组合板中UHPC板2通过型钢上翼缘板101上的栓钉与型钢1连接，通过钢板条20上的栓钉与钢板条20连接。型钢上翼缘板101上的栓钉直径为9-25mm，高度为25-80mm，每个型钢1上方横向一般布置2-4排栓钉，间距为50-200mm，相邻栓钉纵向间距为100-300mm。钢板条20上的栓钉焊接在钢板条20长度方向的中心线上，相邻栓钉之间的间距为100-300mm，栓钉高度为25-80mm，栓钉直径为10-25mm。

本实施例中，纵向接缝构造的T型接缝中，钢筋无需弯折，钢筋之间也无需搭接或焊接，沿接缝宽度方向的UHPC板内顶层横向钢筋和纵向钢筋需预留一定的长度，预留长度应大于10倍的钢筋直径，错开布置相交的长度不应小于7.5倍的钢筋直径，错开布置的钢筋与相邻钢筋间净间距不应小于1.5倍的钢纤维最大长度。同时对于钢筋间距较大的需沿接缝宽度方向摆放平行的横向加强钢筋和纵向加强钢筋。

本实施例中，UHPC板2、横向现浇UHPC连接部3和纵向现浇UHPC连接部13由超高性能混凝土浇筑而成，超高性能混凝土是指组分中含钢纤维且无粗骨料、抗压强度不低于100MPa、轴拉强度不低于5MPa的混凝土。

如图2-4所示，本实施例中，UHPC板2的上方设置有沥青铺装层23。

本实施例还提供一种型钢-UHPC组合梁桥面结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：预制型钢-UHPC组合板和钢梁：将型钢1固定好位置，将焊有短栓钉的钢板条20通过点焊或胶粘连接定位于型钢上翼缘板101上，制作UHPC板2的模板，在型钢上翼缘板101上焊接栓钉，放入绑扎好的纵向钢筋和横向钢筋，并预留一定长度的钢筋于模板外，浇筑UHPC养护完成后形成型钢-UHPC组合板；预制下部钢梁，按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行下部钢梁的预制，并在钢梁纵隔板22或纵梁的上翼缘板上焊接接缝处栓钉；

S2：架设钢梁和预制好的型钢-UHPC组合板：按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行钢梁的现场拼接工序，再吊装预制好的型钢-UHPC组合板，横向方向型钢下翼缘板103与横隔板4的上面板11之间通过下翼缘板连接件连接，横向接缝处两侧型钢腹板102和型钢下翼缘板103分别通过腹板连接件和下翼缘板连接件相连，纵向方向型钢1直接搭在纵隔板22或纵梁的上翼缘板上橡胶胶条上；

S3：浇筑湿接缝：对纵向接缝构造的UHPC板2的槽口和横向接缝构造的UHPC板2的槽口进行凿毛处理，对钢筋间距较大的还需沿接缝宽度方向摆放平行的加强钢筋，最后浇筑接缝用超高性能混凝土，使栓钉、预留钢筋、加强钢筋和钢板条包埋于超高性能混凝土中，使得下部钢梁与型钢-UHPC组合板结合为一个整体，共同受力；

S4：铺筑沥青铺装层23：对UHPC板2和现浇接缝的顶面进行糙化处理，并在其上方铺筑沥青铺装层23，完成型钢-UHPC组合梁桥面结构的施工。

Claims (14)

1.一种型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，所述型钢-UHPC组合板包括多根型钢(1)和固接于型钢(1)上的UHPC板(2)，其特征在于，所述接缝连接构造包括纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于所述纵桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的横向接缝构造，所述横向接缝构造包括位于相邻UHPC板(2)之间的横向现浇UHPC连接部(3)和用于连接相邻型钢(1)的固定连接件。

2.根据权利要求1所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述横向接缝构造和与其距离最近的横隔板(4)或横梁之间的中心间距k为相邻横隔板(4)之间的中心间距或相邻横隔板(4)和横梁之间的中心间距的0.2-0.5倍。

3.根据权利要求1所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述固定连接件包括用于连接相邻型钢腹板(102)的腹板连接件和用于连接相邻型钢下翼缘板(103)的下翼缘板连接件。

4.根据权利要求3所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述腹板连接件包括腹板钢垫板(5)和连接螺栓(6)，相邻型钢腹板(102)通过腹板钢垫板(5)和连接螺栓(6)连接固定；所述下翼缘板连接件包括下翼缘板钢垫板(7)和连接螺栓(6)，相邻型钢下翼缘板(103)通过下翼缘板钢垫板(7)和连接螺栓(6)连接固定。

5.根据权利要求1所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述UHPC板(2)的纵向端部设有预埋钢板(8)，所述预埋钢板(8)包括预埋设于UHPC板(2)的底部预埋段(81)和向横向现浇UHPC连接部(3)内延伸的延伸段(82)。

6.根据权利要求5所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述固定连接件包括用于连接延伸段(82)与型钢上翼缘板(101)、相邻型钢上翼缘板(101)和相邻延伸段(82)的上翼缘板连接件，所述上翼缘板连接件包括上翼缘板钢垫板(9)和连接螺栓(6)，所述延伸段(82)与型钢上翼缘板(101)、相邻所述延伸段(82)和相邻所述型钢上翼缘板(101)通过上翼缘板钢垫板(9)和连接螺栓(6)连接固定成一整体。

7.根据权利要求5所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，相邻所述延伸段(82)之间的缝隙内设有止水橡胶条(10)。

8.根据权利要求1所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述UHPC板(2)的纵向端部为燕尾型构造。

9.根据权利要求1所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述型钢-UHPC组合板设于横隔板(4)或横梁的上面板(11)上，型钢下翼缘板(103)与横隔板(4)或横梁的上面板(11)通过上面板连接件连接，所述上面板连接件包括上面板钢垫板(12)和连接螺栓(6)，所述上面板(11)和型钢下翼缘板(103)通过上面板钢垫板(12)和连接螺栓(6)连接固定。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述接缝连接构造包括横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板和设于所述横桥向相邻设置的型钢-UHPC组合板之间的纵向接缝构造，所述型钢-UHPC组合板的横向端部设有纵向加劲板，所述纵向接缝构造包括T型接缝和现浇于所述T型接缝中的纵向现浇UHPC连接部(13)，所述T型接缝主要由设于相邻UHPC板(2)之间的槽口和相邻纵向加劲板之间的间隙组成。

11.根据权利要求10所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述纵向加劲板为与UHPC板(2)一体成型的UHPC加劲板(14)，所述UHPC加劲板(14)内设有纵向加强钢筋(15)，所述UHPC加劲板(14)的端面设有向纵向现浇UHPC连接部(13)内延伸的燕尾型凸起(16)，所述UHPC加劲板(14)至与其相邻的型钢(1)之间的UHPC板(2)底部设有加厚层(17)。

12.根据权利要求10所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述纵向加劲板为槽钢(18)，槽钢上翼缘板(1801)上设有向上延伸至纵向现浇UHPC连接部(13)内的长栓钉(19)，槽钢腹板(1802)上设有水平延伸至纵向现浇UHPC连接部(13)内、并越过纵向接缝构造中心线的长栓钉(19)，且相邻两侧槽钢腹板(1802)上的长栓钉(19)交错布置，所述槽钢(18)至与其相邻的型钢(1)之间的UHPC板(2)底部设有加厚层(17)。

13.根据权利要求10所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，所述型钢-UHPC组合板中设有多根设于UHPC板(2)底部、型钢上翼缘板(101)上的钢板条(20)，多根所述钢板条(20)间隔布置，多根所述钢板条(20)沿横桥向布置，且所述钢板条(20)上设有用于与UHPC连接的剪力连接件(21)。

14.根据权利要求13所述的型钢-UHPC组合板的接缝连接构造，其特征在于，横桥向相邻所述型钢-UHPC组合板中的钢板条(20)相互交错布置，且所述钢板条(20)向纵向接缝构造内延伸，并越过所述纵向接缝构造的中心线，所述钢板条(20)的上表面与所述槽口的底面平齐。

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