[发明专利]竹材-混凝土组合桥面板

说明书

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，涉及一种适用于普通公路桥梁和城市立交桥的桥面板。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，桥面板作为桥梁上部结构中直接承受车辆荷载和将荷载传递给主梁的重要部件，自然也被赋予了新的要求和使命。目前，传统的桥面板主要包括钢筋混凝土桥面板和钢桥面板。在近些年，国内还出现了一些新型桥面板，如型钢板-混凝土组合桥面板、FRP-钢筋混凝土复合桥面板，铝制桥面板，在美国木桥面板也是广泛使用的桥面板形式之一。这些桥面板均因其独特的优势获得了一定的应用。

传统的在用桥面板主要优点如下：

造价低，施工方便，整体性好。这主要指的是钢筋混凝土桥面板，因为是现场浇注，便于施工控制，这也是目前中小型桥梁广泛采用的一种桥面板型式。

自重轻，极限承载能力大，建筑高度低。这主要指的是钢桥面板，FRP-钢筋混凝土复合桥面板，尤其是FRP-钢筋混凝土复合桥面板，充分利用了混凝土的抗压能力和FRP材料的抗拉能力，大大减轻了桥面板的自重，提高了承载能力。而钢桥面板目前是大跨径桥梁桥面板的不二选择。

施工周期短。除了钢筋混凝土桥面板以外，上述其他桥面板都可以在工厂中提前预制，现场安装，需要另外浇注混凝土的最后直接浇注混凝土。

在国外有关层积板木桥的相关研究中，美国的学者详细介绍了该种木板梁桥的装配工艺。该木板梁桥由沿桥梁纵向侧立的胶合木板沿横向排列而成，每块木板在纵向可用指接方式进行拼接接长，同时在长度方向上（纵向）每隔一定距离都必须张拉预应力筋（横向），把沿横向排列的独立模板挤压在一起，形成一个整体板式结构。其中所用的横向预应力筋的锚固端沿纵向间隔3英尺（91.44cm）布置，锚固孔直径41mm，外部贴有槽钢和钢垫片以减小后期预应力损失。此板式结构作为主梁来使用，板梁的两端支撑在桥梁墩上。板梁长度根据实际木材长度来控制，如果为了跨度加大的需要，木板梁可进行纵向接长，但必须保证相邻的接缝不在一处。

无论是采用上述哪种在用桥面板，都会存在以下一种或几种不足：

1、制作工艺复杂。钢桥面板需要将盖板，纵横加劲肋一一焊接或是螺栓连接，增加了工序；FRP-钢筋混凝土复合桥面板需要考虑混凝土和FRP结构的连接，主要措施包括螺栓连接和开孔板连接件。

2、金属桥面的造价较高。这主要指的是钢桥面板和铝桥面板，另外FRP材料价格也较高，不过FRP-钢筋混凝土复合桥面板则相对降低了造价。

3、所用材料不环保。无论是传统桥面板还是上述的新型桥面板，其所用的建材都为钢材、水泥，甚至是木材，钢筋水泥无法回收利用，也无法被自然界自行消解，木材生长周期长，在我国伐林造桥无疑与环保相悖。随着可持续发展观念深入人心，采用环保、低能耗且能满足使用要求的“绿色建材”无疑是众望所归。

4.桥面板易开裂破坏。对于钢筋混凝土桥面板而言，混凝土的开裂是一个严重影响结构耐久性的问题，另外对于钢桥面也存在同样的问题。

5、根据美国对层积板材桥梁的系列研究成果表明，由于可用木材成品的长度限制以及木材本身强度的限制，木板梁的纵向承载能力及其刚度不足是一大难题，传统层积板木桥即使在指接之后单跨跨径也无法超过9.2m，因此，纵向连接及由此引起的跨越能力不足问题是层积板木桥所面临的主要问题。另外由于横向预应力钢筋的长度较短，预应力损失较大，最终形成的有效预应力偏低，将影响板式结构的整体刚度及其承载能力。

竹胶板是以毛竹材料作主要架构和填充材料，经高压成坯的建材，主要用途是建筑架模灌浆，车箱箱体板和箱底板，大型机械外包装板，及各种需要用板材的场所。由于竹胶板硬度高，抗折，抗压，在很多使用区域已经替代了钢模板。又由于竹是易培养，成林快的林木，三到五年就可以砍划，能替换木材，因此，国家林业部政策支持大力发展以竹材为主要加工材料的人造板，已经在很多地方替换了木材类板材的使用。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种制作工艺简单，成本较低，结构整体性良好，材料环保耐久，能够满足使用要求的竹材-混凝土组合桥面板。本发明的竹材-混凝土组合桥面板可与钢主梁形成组合结构桥梁，满足各种跨度桥梁设计的需要。