[发明专利]一种适用于大跨径桥梁的超轻型组合梁结构及其施工方法

权利要求书

1.一种适用于大跨径桥梁的超轻型组合梁结构，该结构主要由下部的钢梁和上部的桥面板单元组合而成，其特征在于，所述桥面板单元包括型钢-UHPC轻型组合桥面板以及周边的接缝构造；所述型钢-UHPC轻型组合桥面板主要由UHPC板和型钢组合而成，型钢作为纵肋沿纵桥向布置，设置于UHPC板底部；纵、横向接缝构造均为T型接缝，所述T型接缝由UHPC板上部边缘处的阶梯状槽口和相邻UHPC板的间隙构成。

2.如权利要求1所述超轻型组合梁结构，其特征在于：所述钢梁为取消正交异性钢桥面板的PK钢梁、钢箱梁、钢板梁或钢桁梁，仅需在纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上方布置一定宽度用于连接型钢-UHPC轻型组合桥面板单元的上翼缘板。

3.如权利要求1所述超轻型组合梁结构，其特征在于：所述UHPC板为平板或在与型钢连接处作加厚处理的平板，其平均厚度不超过140mm，所述平均厚度不含接缝。

4.如权利要求1所述超轻型组合梁结构，其特征在于：所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢。

5.如权利要求1或4所述超轻型组合梁结构，其特征在于：所述型钢高度不超过400mm，横向间距为300mm～1000mm。

6.如权利要求1所述超轻型组合梁结构，其特征在于：所述T型接缝阶梯状槽口高度为UHPC板高度的30～70％。

7.如权利要求1或6所述超轻型组合梁结构，其特征在于：纵向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘上的密封橡胶条预留而成，与纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘连接处的型钢大致呈匚形，该处型钢上下翼缘板朝向外侧，构成接缝两侧的边界，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接横向连接短钢筋。

8.如权利要求1或6所述超轻型组合梁结构，其特征在于：横向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在横隔板或横梁上翼缘板上的密封橡胶条预留而成，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接纵向连接短钢筋，接缝处型钢腹板之间通过横向钢板或UHPC横向加劲板连接。

9.如权利要求1或6所述超轻型组合梁结构，其特征在于：T型接缝构造沿接缝宽度方向的顶层钢筋预留一定的长度且错开布置。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述超轻型组合梁结构的施工方法，其特征在于：采用下述两种施工方法中的一种：

第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元分开预制，再在现场拼接形成超轻型组合梁结构，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁的预制；

S2：在钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上焊接抗剪栓钉，同时在钢梁纵、横梁的上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC轻型组合桥面板单元，将其搁置在橡胶胶条上，然后沿接缝宽度方向摆放加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC轻型组合桥面板单元之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元整体预制形成超轻型组合梁节段，再在现场完成节段间的拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁整体预制，型钢-UHPC轻型组合桥面板单元通过钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上的抗剪栓钉连接成为一个节段的超轻型组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置；

S2：安装超轻型组合梁结构的节段，然后沿横向接缝沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得超轻型组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。