[发明专利]轻质钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁结构

说明书

本公开提供了一种轻质钢‑粗骨料活性粉末混凝土组合梁结构，由多个节段，每个节段包括：钢箱梁，包括底板、多个钢箱梁腹板及多个钢箱梁横隔板；粗骨料活性粉末混凝土桥面板，包括多块预制桥面板、纵向湿接缝和横向湿接缝；多个T型预埋钢板，设置在预制桥面板的底面，其腹板与钢箱梁横隔板连接，所述T型预埋钢板顶面焊有剪力连接件，剪力连接件预埋入预制桥面板内，使T型预埋钢板与预制桥面板形成整体。本公开能改善钢混组合梁受力性能，增大其适用跨径与适用范围，提高桥梁工程建造速度和工艺质量，在不降低混凝土桥面板力学性能同时，克服传统钢混组合梁自重大、桥面板易开裂等问题。

技术领域

本公开涉及土木工程领域，具体涉及一种轻质钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁结构。

背景技术

正交异形板钢箱梁由于自重轻、承载能力高、施工方便等优点，在大跨径桥梁结构得到广泛的应用。但是，由于正交异性桥面板本身柔度较大，在车辆荷载反复作用下，纵肋、横肋以及桥面板相互连接的焊缝处，容易发生疲劳开裂。此外，其桥面铺装受力复杂，病害较多。

相比于正交异形板钢箱梁，常规钢混组合梁能从根本上解决其疲劳开裂问题，提高结构刚度，具有一定的优势。常规钢混组合梁的混凝土桥面板的板厚一般为26cm～30cm，较厚的桥面板使得钢混组合梁结构自重较大，自重引起的斜拉索索力、塔柱轴力比重加大，为克服自重，必须加大索塔尺寸及斜拉索规格，从而影响了其经济性以及朝更大跨度桥梁应用的可能性。另一方面，由于普通混凝土抗拉强度低、收缩徐变效应明显，导致混凝土桥面板在温度、收缩徐变和车辆荷载反复作用下，混凝土桥面板出现开裂现象，影响桥梁结构的安全性和耐久性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种轻质钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁结构，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种轻质钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁结构，由多个节段，每个节段包括：钢箱梁，包括底板、多个钢箱梁腹板及多个钢箱梁横隔板；粗骨料活性粉末混凝土桥面板，包括多块预制桥面板、纵向湿接缝和横向湿接缝；多个T型预埋钢板，设置在预制桥面板的底面，其腹板与钢箱梁横隔板连接，所述T型预埋钢板顶面焊有剪力连接件，剪力连接件预埋入预制桥面板内，使T型预埋钢板与预制桥面板形成整体。

在一些实施例中，所述T型预埋钢板的腹板与钢箱梁横隔板采用对接焊连接。

在一些实施例中，两相邻预制桥面板间的横向湿接缝设置在两道横隔板中间，车轮局部荷载下承受正弯矩。

在一些实施例中，两相邻预制桥面板间的横向湿接缝底面预埋有带剪力连接件的平钢板，作为两相邻预制桥面板间横向湿接缝的模板，与混凝土构成钢-混组合桥面板。

在一些实施例中，纵向湿接缝分别设置在两侧硬路肩和中央分隔带区域，预制桥面板左右两侧设有燕尾形槽口，浇筑纵向湿接缝后，混凝土灌注入槽口内形成剪力键。

在一些实施例中，预制桥面板内设有两层钢筋网，用于承受正负弯矩，所有钢筋端部均设有螺纹套筒，螺纹套筒在预制时埋入，其端部与预制板侧面外表面平齐，纵向湿接缝和横向湿接缝的钢筋通过螺纹套筒与预制板内的钢筋连接。

在一些实施例中，其桥面板材料采用粗骨料活性粉末混凝土，桥面板标准厚度为17cm。

在一些实施例中，所述粗骨料活性粉末混凝土抗压强度可达120MPa以上，开裂应力达10MPa以上，弹模达55GPa以上，90d总收缩应变≤300×10^-6。

在一些实施例中，带剪力连接件的所述T型预埋钢板在轻薄型粗骨料活性粉末混凝土桥面板预制时埋入，形成钢混一体化的预制板单元，预制板单元之间通过纵向湿接缝与横向湿接缝连接，形成整体的组合梁结构。