[发明专利]钢桁架预应力混凝土桥面板组合桥梁及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，更具体地说，涉及一种钢桁架预应力混凝土桥面板组合桥梁，以及其施工方法。

背景技术

预应力混凝土简支T型梁桥是目前广泛采用的桥型，以30米至50米跨径最为多见，常采用现场预制，架桥机安装法施工。多跨时，现有技术常采用简支-结构连续或简支-桥面连续，这种结构主要缺陷表现在：

（1）预应力混凝土简支T型梁桥在现场预制，受到场地施工条件和环境温度的影响，施工质量离散性较大，施工管理难度大。

（2）混凝土结构早期抗拉强度低，当预应力管道偏离较大时，张拉时常在腹板、底板或马蹄处产生沿桥跨方向的多为纵向的裂缝，使得裂缝控制难度大。

（3）预应力混凝土简支T型梁桥常由多片T型梁组成，多片T型梁端部和中部均通过横向设置的横隔板相连，多片T型梁的桥面板由现浇混凝土纵缝相连，即每片T型梁的桥面板沿桥跨的方向设置，相邻的桥面板之间具有沿桥跨方向的纵向接缝。每片T型梁预制和安装偏差较大时，则横隔板横向对接偏差大，桥面板垂直高差大，降低了整体受力性能。且T型梁横隔板相连以及桥面板相连的施工多为高空作业，施工精度控制难度大。

（4）预制T型梁吊装重量大。30米至50米跨径每片梁吊装重量为80吨至150吨左右，吊装风险大，吊装费用高。

（5）预制T型梁抗扭能力不足，施工过程中的抗扭开裂风险大。

（6）预应力混凝土简支T型梁桥自重较大，使得跨越能力受限，跨度一般不超过50米。常用30米和40米。山区桥梁高墩较多时，施工难度大，高墩施工风险大，不经济。有些地区墩高达到100米以上，桥跨布置不合理，不美观。

（7）预应力混凝土结构预制件存梁时间受限，一般不超过6个月，需要较大的预制场地和人力物力。

（8）不易实现工厂化施工。

（9）位于纵坡和平曲线的桥梁在温度作用下常发生蠕动，产生支座剪切变形。

另外，钢桁架-混凝土桥面板叠合梁也是目前采用的桥型之一。钢桁采用栓结或焊接，钢桁和混凝土桥面板之间采用剪力键连接。这种结构主要缺陷表现在：

（1）钢结构构件的锈蚀问题突出，防锈蚀处理和养护成本较高。

（2）钢桁和混凝土桥面板之间剪力键易锈蚀，不易养护。

（3）混凝土桥面板防水问题难控制，会加剧剪力键易锈蚀或断裂，危机桥梁安全。

（4）钢桁架抗扭抗剪能力不足。

除此之外，现有技术预应力混凝土T梁桥主梁安装完成后续施工工作有以下特点：进行厚10厘米左右现浇调平混凝土施工、厚10厘米左右沥青混凝土铺装施工、人行道、栏杆或防撞护栏施工。

厚10厘米左右现浇调平混凝土、厚10厘米左右沥青混凝土铺装、人行道、栏杆或防撞护栏重量一般称为二期恒载。二期恒载一般采用混凝土材料，部分桥梁栏杆采用钢结构，自重均较大。

下表列出了二期恒载和公路设计车道荷载的比例关系。二期恒载一般为公路设计车道荷载的2倍左右，减小二期恒载的影响对提高通行能力意义重大。

综上所述，如何提供有效地解决钢结构构件易锈蚀，养护成本高的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种钢桁架预应力混凝土组合桥梁，其钢结构杆件不易锈蚀，养护成本较低。本发明的第二个目的在于提供一种钢桁架预应力混凝土组合桥梁的施工方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢桁架预应力混凝土桥面板组合桥梁，包括钢桁架和铺设在所述钢桁架上的桥面板；

所述钢桁架包括并排排布的多个沿桥跨方向布置的纵向桁片和分别设置在所述纵向桁片的顶端和底端的且平行设置的两个水平联结系即上水平联结系和下水平联结系，

所述纵向桁片的构件表面粘贴有FRP结构，且纵向桁片的左表面和右表面铺设有FRP结构形成腹板；所述上水平联结系的构件的表面粘贴有FRP结构，且上下表面铺设有FRP结构形成顶板；所述下水平联结系的构件的表面粘贴有FRP结构，且上下表面铺设有FRP结构形成底板；

其中，所述FRP结构包括FRP方格布且所述FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，所述FRP方格布和所述FRP短切毡间通过粘结剂粘贴固化形成所述FRP结构。