[发明专利]一种未配筋的钢-UHPC组合桥面结构及施工方法

说明书

一种未配筋的钢‑UHPC组合桥面结构，由UHPC桥面板、正交异性钢桥面板和连接栓钉组成，且UHPC桥面板主体部分未配置受力钢筋和构造钢筋；所述UHPC桥面板分段现浇时接头部位采用键齿咬合接头或密配筋的平接头，键齿咬合接头与金属波纹套管和接头螺纹钢筋配合使用。本发明还公开了该组合桥面结构的施工方法。该钢‑UHPC组合桥面结构的构造简单，显著降低了组合桥面结构的原料成本，降低了施工人力成本，施工周期短，且桥面板整体承载能力及抗疲劳能力满足受力要求，适用于正交异性钢桥面板的疲劳加固和新建钢桥的刚性桥面铺设。

技术领域

本发明涉及超高性能混凝土组合桥梁结构，尤其是涉及一种未配筋的钢-UHPC组合桥面结构及施工方法。

背景技术

超高性能混凝土(UHPC)由于力学性能优异，被认为是最具创新性的水泥基工程材料之一。为了综合解决钢桥中桥面板沥青混凝土铺装层易损和钢桥面板疲劳开裂两类典型病害问题，中国专利CN 201704626U、CN205046474U公开的钢超高性能混凝土桥面结构，通过在超高性能混凝土层内密集配置钢筋，以及通过钢桥面上焊接的剪力钉将两者紧密连接，以此来减小UHPC的自收缩性能，这种组合桥面板结构可明显提高桥面板的结构刚度，从而可以大幅改善桥面板铺装层的工作环境，延长铺装层的使用寿命；UHPC层与正交异性桥面板协同受力，可明显降低局部车轮荷载作用下正交异性桥面板中的疲劳应力幅，从而提高桥面板局部及整体力学性能。这种组合桥面结构具有非常好的力学性能，但其较高的造价阻碍了这种组合桥面板的发展，其中采用的密配筋方式更是需要花费大量的人力成本和资源消耗，因此开发出一种工程造价更低的钢-UHPC组合桥面板将很有必要。

稻壳灰抑制超高性能混凝土的自收缩机理分析中公开了添加20％平均粒径为5.6μm的稻壳灰(RHA)可降低UHPC自身的收缩性能；且组合桥面板中UHPC层的养护工艺一般为先标准养护36～48h，然后进行90℃的高温蒸汽养护48h，根据已有研究经高温蒸汽养护后的UHPC基本不产生收缩应变，因此只需关注标准养护期内的自收缩性能，事实上UHPC的自收缩性能虽然较大，但由于UHPC早期裂纹具备自愈合能力，其抗裂性能仍然较好。故，申请人在忽略UHPC的早期自收缩，克服本领域技术人员常采用密置配筋进而减小UHPC自收缩性能的技术偏见，在保证钢-超高性能混凝土组合桥面板受力性能的情况下，提出一种不配筋、施工更便捷的钢-UHPC组合桥面板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便且力学性能优良的未配筋的钢-UHPC组合桥面结构及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之一种未配筋的钢-UHPC组合桥面结构，所述钢-UHPC组合桥面结构由UHPC桥面板、正交异性钢桥面板和连接栓钉组成，且UHPC桥面板主体部分未配置受力钢筋和构造钢筋；钢桥面板上设有嵌入UHPC桥面板内的连接栓钉，所述连接栓钉均匀等间距地分布在钢桥面板上，相邻栓钉的间距为15cm～55cm。

在某一示范实施例中，所述UHPC桥面板通过整体现浇或分段现浇而成。

在某一示范实施例中，UHPC桥面板分段现浇的相邻UHPC桥面板单元采用键齿咬合接头连接或密集配筋的平接头。

在某一示范实施例中，键齿咬合接头为倒梯形接头或“T”形接头。