CN220789422U - 一种装配式钢-混凝土组合桥面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种装配式钢‑混凝土组合桥面板，本实用新型有效解决了现有桥面板无法兼顾钢筋混凝土桥面板和钢桥面板各自优点的问题；解决的技术方案包括：本方案通过在底钢板上布设多组连接件将钢格栅骨架单元与混凝土层组合成桥面板整体，在满足结构强度和刚度的同时，减轻桥面板自重，减少现场施工支架模板搭设和拆卸，降低了混凝土面层疲劳开裂和沥青混凝土铺装层损坏等风险，可以显著提高桥面结构的刚度和耐久性，减少在车辆荷载和温度荷载等循环荷载作用下桥面系结构的疲劳应力幅，提高组合桥面板的疲劳性能，延长桥面系使用寿命，减少后期运营维护成本。

Description

一种装配式钢-混凝土组合桥面板

技术领域

本实用新型属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种装配式钢-混凝土组合桥面板。

背景技术

桥梁的桥面板作为直接承受和传递车辆荷载的桥梁构件，是最容易发生损坏的部件之一，传统的钢筋（预应力）混凝土桥面板和钢桥面板都有各自比较突出的问题，比如混凝土底部因收缩徐变、荷载等问题产生的开裂和剥落问题、钢桥面板焊缝处的疲劳开裂问题、铺装层易损坏问题等等，影响着桥面系的使用寿命，导致桥面系运营维护成本增加、全寿命周期性能变差；

传统的钢筋（预应力）混凝土桥面板还存在着自重较大、现场施工过程中还需搭设和拆除模板、成本高等问题，在车辆荷载长期反复作用下桥面系疲劳应力幅较大，底部混凝土易疲劳开裂、产生疲劳裂纹，影响着桥面系的使用寿命；

鉴于以上，本申请提供一种装配式钢-混凝土组合桥面板用于解决上述问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种装配式钢-混凝土组合桥面板，满足结构强度和刚度的同时，减轻桥面板自重，减少现场施工支架模板搭设和拆卸，降低了混凝土层疲劳开裂和铺装层损坏等风险。

一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，包括钢梁、钢格栅骨架单元、混凝土面层和沥青混凝土铺装层；

所述钢格栅骨架单元由底钢板、槽钢加强筋、栓钉组件、和钢筋网组成，所述钢格栅骨架单元经高强度螺栓固定于钢梁上；

所述槽钢加强筋、栓钉组件沿垂直于行车方向间隔交替布置在底钢板上，所述钢筋网搭接于槽钢加强筋、栓钉组件上；

所述钢格栅骨架单元上浇筑混凝土形成混凝土面层，沥青混凝土铺装层位于混凝土面层上部。

上述技术方案有益效果在于：

（1）本实用新型通过在底钢板上布设多组连接件将钢格栅骨架单元与混凝土层组合成桥面板整体，可以显著提高桥面系结构的刚度和耐久性，减少在车辆荷载和温度荷载等循环荷载作用下桥面系结构的疲劳应力幅，提高组合桥面板的疲劳性能，延长桥面系使用寿命，减少后期运营维护成本；

（2）本实用新型提供的钢格栅骨架单元可以在工厂提前预制后运输至施工现场进行安装，且可以当做混凝土浇筑时的底模板，能够减少传统混凝土桥面板现场施工支架搭设及拆卸复杂的问题，缩短施工工期；

（3）本实用新型提供的组合桥面板取消了承托的构造，采用等厚的现浇混凝土板，简化了桥面板构件的制造和焊接工艺，提高了桥面板抵抗负弯矩的承载能力；

（4）本实用新型通过在槽钢加强筋两侧壁间隔交替设有若干椭圆孔，一方面减轻了桥面板本体的重量，另一方面还可通过椭圆孔实现将槽钢加强筋内侧面与底钢板接触部位进行焊接（实现满焊），提高了槽钢加强筋、底钢板之间的焊接强度。

（5）在本方案中借助间隔交错开设于槽钢加强筋侧壁上的椭圆孔，在铁丝的绑扎下可实现将槽钢顶部钢筋较为稳固的绑扎在槽钢加强筋上部，可提高桥面板的结构稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的带槽钢加强筋的装配式钢-混凝土组合桥面板布置图；

图2为本实用新型提供的带槽钢加强筋的装配式钢-混凝土组合桥面板钢格栅骨架单元构造示意图；

图3为本实用新型提供的带槽钢加强筋的装配式钢-混凝土组合桥面板构造示意图；

图4为本实用新型图1中组合桥面板的横截面结构示意图；

图5为本实用新型图1中组合桥面板的纵断面（行车方向）结构示意图；

图6为本实用新型铁丝、槽钢顶部钢筋绑扎位置关系示意图；

图7为本实用新型槽钢顶部钢筋、椭圆孔位置关系示意图；

图8为本实用新型对槽钢加强筋内侧面焊接演示示意图；

图9为本实用新型桥面板沿行车方向截面结构示意图；

图10为本实用新型槽钢加强筋、底钢板安装关系示意图。

实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图10对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

实施例1，本实施例提供一种装配式钢-混凝土组合桥面板，如图1所示，包括钢梁8、钢格栅骨架单元、混凝面层6和沥青混凝土铺装层7；

钢格栅骨架单元由底钢板1、槽钢加强筋3、栓钉组件和钢筋网组成，钢格栅骨架单元经高强螺栓9固定安装于钢梁8上；

槽钢加强筋3、栓钉组件沿垂直于行车方向间隔交替布置在底钢板1上，钢筋网搭接于槽钢加强筋3、栓钉组件上；

在底钢板1、槽钢加强筋3、栓钉组件、钢筋网所组成的钢格栅骨架单元上浇筑混凝土形成混凝土面层6，待混凝土面层6达到一定设计强度后，在混凝土面层6上铺设沥青混凝土铺装层7，进而完成钢-混凝土桥面板的预制过程；

在本方案中，底钢板1可兼做浇筑混凝土层时的底模板，还可以将底钢板1在工厂中制作为预制成型产品，运输至桥梁施工现场进行安装，可以提高结构的预制率，缩短施工的工期，而且预制产品可以更好的保证构件的工程质量。

实施例2，在实施例1 的基础上，如图2所示，栓钉组件包括若干沿垂直于行车方向且等距间隔布置的带头栓钉2，钢筋网搭接于若干带头螺钉、槽钢加强筋3上，进而形成稳定的钢格栅骨架单元。

实施例3，在实施例2的基础上，在本方案中槽钢加强筋3、带头栓钉2均通过焊接的方式固定安装于底钢板1上表面，可根据现场施工情况对底钢板1进行单元分块，有条件的可以采用焊接机器人进行工厂化操作，同时对钢构件施加防锈措施，提供生产效率和加工质量。

实施例4，在实施例3的基础上，如图3所示，钢筋网包括搭接于槽钢加强筋3顶部且沿垂直于槽钢加强筋3方向布置的槽钢顶部钢筋4；

还包括相互垂直设置且由下至上依次搭接于带头栓钉2上的横向钢筋5b、纵向钢筋5a，如图4、5中所示，横向钢筋5b首先固定搭接于带头栓钉2的上端并且沿着与槽钢加强筋3平行的方向进行布置（如图3中所示），然后将纵向钢筋5a固定搭接于横向钢筋5b上表面位置并且沿着垂直于槽钢加强筋3的方向进行布置（如图3中所示）；

注：在本方案中搭接为现有技术，其具体方式为：通过绑扎铁丝的方式实现将两结构部件进行固定，如槽钢加强筋3和槽钢顶部钢筋4之间经铁丝11绑扎实现固定安装，带头栓钉2和横向钢筋5b之间以及横向钢筋5b和纵向钢筋5a之间均通过铁丝绑扎的方式实现连接固定；

在本实施例中，通过与带头栓钉2相配合的横向钢筋5b、纵向钢筋5a以及与槽钢加强筋3相配合的槽钢顶部钢筋4共同组成钢筋网。

实施例5，在实施例4的基础上，如图10所示，在槽钢加强筋3两侧壁等距间隔设有若干椭圆孔10，如图7所示，位于同一槽钢加强筋3两侧壁上的椭圆孔10交错设置，本实施例中在槽钢加强筋3两侧壁交错设置有若干均布设置的椭圆孔10有两个效果：

1、通过在槽钢加强筋3横向两侧壁开设椭圆孔10减轻了每个槽钢加强筋3的重量，由于桥梁面板内布设有一定数量的槽钢加强筋3，故，对减轻整个桥梁面板的重量具有较大改善；

2、如图8所示，为槽钢加强筋3两侧壁连接部删去后俯视示意图，工作人员可通过设于槽钢加强筋3两侧壁（a侧壁、b侧壁）上的椭圆孔10实现对槽钢加强筋3内侧面与底钢板1接触部位进行焊接（即，图9中的焊缝d），如图9中所示，从而实现对槽钢加强筋3与底钢板1接触部位进行满焊的效果（提高槽钢加强筋3、底钢板1之间的焊接强度），有利于提高桥面板的结构强度；

如图8中所示，在对槽钢加强筋3的a侧壁内侧面与底钢板1接触部位进行焊接时，工作人员可通过设于b侧壁上的椭圆孔10来进行完成（即，将焊枪从b侧壁上的椭圆孔10伸入至槽钢加强筋3内部并且实现对a侧壁内侧面与底钢板1接触部位进行焊接），同理，当需要对槽钢加强筋3的b侧壁内侧面与底钢板1接触部位进行焊接时，工作人员可通过设于a侧壁上的椭圆孔10来进行完成（即，将焊枪从a侧壁上的椭圆孔10伸入至槽钢加强筋3内部并且实现对b侧壁内侧面与底钢板1接触部位进行焊接）；

若不在槽钢加强筋3横向两侧壁（a侧壁、b侧壁）上开设椭圆孔10，则导致工作人员只能对槽钢加强筋3外侧面与底钢板1接触部位进行焊接（如图9中的焊缝c），而无法实现对槽钢加强筋3内侧面与底钢板1接触部位进行焊接，从而导致槽钢加强筋3与底钢板1之间焊接强度不足，影响桥梁面板的结构强度。

实施例6，在实施例5的基础上，如图6、7所示，将槽钢顶部钢筋4布置于椭圆孔10正上方位置的槽钢加强筋3上，并且相邻两槽钢顶部钢筋4之间存在一个椭圆孔10，本实施例提供一种利用铁丝11对槽钢顶部钢筋4进行绑扎固定的方式，具体如下：

如图7中所示，其中一槽钢顶部钢筋4位于F椭圆孔10正上方位置，并且E椭圆孔10、G椭圆孔10分别位于槽钢顶部钢筋4的左右两侧位置，E、F、G三个椭圆孔10所处位置构成三角形，在利用铁丝11绑扎时，首先将一根铁丝11从E椭圆孔10穿入槽钢加强筋3内，然后从F椭圆孔10向外穿出并且绕过槽钢顶部钢筋4后将铁丝11两端拧在一起，然后将另一个铁丝11从G椭圆孔10穿入至槽钢加强筋3内，然后从F椭圆孔10向外穿出并且绕过槽钢顶部钢筋4后将铁丝11两端拧在一起，最终构成如图6中所示的状态，两铁丝11呈三角形布置，两铁丝11作用于槽钢顶部钢筋4的作用力方向相反（相互牵制、制约），进而实现将布置于槽钢加强筋3上表面的槽钢顶部钢筋4较为稳定的固定于槽钢加强筋3上表面位置（避免槽钢顶部钢筋4相对于槽钢加强筋3产生位移），从而提高整个钢格栅骨架单元的结构稳定性。

实施例7，在实施例1的基础上，如图1所示，本方案中的钢梁8为工字钢结构，工字钢又称钢梁8，是截面为工字形的长条钢材，其使用寿命长，抗冲击、抗磨损性能较好，由于其特殊的结构，使得工字钢在具有其他型材的强度、承重能力的情况下重量更轻、在施工时，搬运更加轻便、有利于节省施工时间，加快工期进度，注：本方案中图6-图10中仅仅只是示出槽钢加强筋3、槽钢顶部钢筋4、底钢板1之间的位置连接关系，其它结构部件均未示出。

本方案给出上述装配式钢-混凝土组合桥面板的施工步骤：

S1：将槽钢加强筋3和栓钉组件沿一定间距均匀并且交替焊接在底钢板1的上表面上；

S2：将底钢板1安装在钢梁8上顶板上并且通过高强螺栓9实现连接固定；

S3：安装钢筋网；将槽钢顶部钢筋4经铁丝11绑扎在槽钢加强筋3上表面位置，将横向钢筋5b经铁丝绑扎在带头栓钉2上，将纵向钢筋5a经铁丝绑扎在横向钢筋5b上；

S4：浇筑混凝土面层6；在底钢板1、栓钉组件、槽钢加强筋3、钢筋网所组成的钢格栅骨架单元上浇筑混凝土，形成混凝土面层6；

S5：浇筑沥青混凝土铺装层7；待混凝土面层6达到一定设计强度后，在混凝土面层6上铺设沥青混凝土铺装层7，进而完成整个桥面板的生产。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，包括钢梁(8)、钢格栅骨架单元、混凝土面层(6)和沥青混凝土铺装层(7)；

所述钢格栅骨架单元由底钢板(1)、槽钢加强筋(3)、栓钉组件、和钢筋网组成，所述钢格栅骨架单元经高强度螺栓固定于钢梁(8)上；

所述槽钢加强筋(3)、栓钉组件沿垂直于行车方向间隔交替布置在底钢板(1)上，所述钢筋网搭接于槽钢加强筋(3)、栓钉组件上；

所述钢格栅骨架单元上浇筑混凝土形成混凝土面层(6)，沥青混凝土铺装层(7)位于混凝土面层(6)上部。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述栓钉组件包括沿垂直于行车方向且等距间隔布置的若干带头栓钉(2)。

3.根据权利要求2所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述槽钢加强筋(3)、带头栓钉(2)焊接于底钢板(1)上表面。

4.根据权利要求3所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述钢筋网包括搭接于槽钢加强筋(3)顶部且沿垂直于槽钢加强筋(3)方向布置的槽钢顶部钢筋(4)；

还包括相互垂直设置且由下至上依次搭接于带头栓钉(2)上的横向钢筋(5b)、纵向钢筋(5a)。

5.根据权利要求4所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述槽钢加强筋(3)两侧壁等距间隔设有若干椭圆孔(10)且位于槽钢加强筋(3)两侧壁上的椭圆孔(10)交错设置。

6.根据权利要求5所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述槽钢顶部钢筋(4)布置于椭圆孔(10)正上方位置的槽钢加强筋(3)上；

位于槽钢加强筋(3)两侧壁且互为成三角设置的三个椭圆孔(10)内两两穿设有铁丝(11)且铁丝(11)绕过槽钢顶部钢筋(4)实现将其定位于槽钢加强筋(3)上。

7.根据权利要求1所述的一种装配式钢-混凝土组合桥面板，其特征在于，所述钢梁(8)为工字钢结构。