[实用新型]一种轻型钢-超高性能混凝土劲性组合肋板

说明书

本实用新型公开了一种轻型钢‑超高性能混凝土劲性组合肋板，该组合肋板包括面板(1)、板肋(2)、劲性增强部件(3)和剪力连接件(4)，劲性增强部件(3)设置于板肋(2)的底部并与板肋(2)底面等宽，板肋(2)与劲性增强部件(3)通过剪力连接件(4)连接成整体，在组合肋板边缘处的边板肋的顶部设置有槽口(5)，在槽口(5)下方沿边板肋长度方向设置若干楔形口(6)。本实用新型可解决超高性能混凝土肋板易疲劳开裂难题，显著提升预制板间湿接缝抗裂性能，可充分利用超高性能混凝土和钢材优异的抗拉、压性能，结构自重更轻，截面利用效率更高，劲性组合肋板桥面板的整体和局部刚度更大，抗裂和抗超载能力强，且便于施工。

技术领域

本实用新型属于桥梁结构建筑领域，特别涉及一种轻型钢-超高性能混凝土劲性组合肋板。

背景技术

桥面板直接承受车辆荷载和环境作用，是受超载、腐蚀、疲劳等不利因素影响最直接的构件，因此其工作状态将直接影响倒桥梁主体结构的耐久性和行车舒适性。正交异性钢桥面板、普通混凝土桥面板是目前桥梁工程应用的两种主要的桥面板形式。普通混凝土桥面板可较好地适应沥青混凝土桥面铺装或水泥铺装，行车效果较好，但由于普通混凝土抗拉强度偏低，导致其板厚较大，结构自重较大，难以适应大跨度桥梁的需求，且在湿接缝、负弯矩区、斜拉索锚固区附近易开裂。正交异性钢桥面板具有自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点，被广泛应用于大跨度桥梁中，但由于钢桥面板刚度偏低，与沥青混凝土的粘结性和变形协调性能差等原因，使得运营多年的正交异性钢桥面板易出现疲劳开裂和铺装破损等病害。

超高性能混凝土(UHPC)具有高弹性模量、高抗压、抗拉强度和良好的徐变特性等优点，可以减小结构尺寸，减轻结构自重，提高结构抵抗荷载有效性和增大跨越的能力。因此，基于超高性能混凝土性能研发的超高性能混凝土桥面板可避免正交异性钢桥面板疲劳开裂和铺装易损的难题，可减轻结构自重，适应大跨度桥梁需求，同时具有优异的抗拉性能的超高性能混凝土可解决普通混凝土桥面板易开裂的难题，耐久性好。

公布号CN 106758813 A的实用新型专利公开了一种用于钢混组合梁桥的超高性能混凝土井式肋桥面板及其施工方法，包括预制超高性能混凝土井式肋桥面板、矩形柱状槽口、上层钢筋、下层钢筋、簇钉群、高强灌浆料、湿接带钢筋以及湿接带混凝土。该实用新型的桥面板可发挥超高性能混凝土抗压、抗拉强度高的力学特性，利用井式肋和面板组合，有效提高刚度、承载力、减小板厚。但是该井式肋桥面板肋宽度仅10cm～15cm，在保证良好施工性能前提下，受拉区配置普通钢筋数量有限，桥面板跨径较大时，易疲劳开裂，难以适应高抗裂性能的需求。此外，宽度仅10cm～15cm板肋内配置普通钢筋，可能对超高性能混凝土内纤维分布产生不利影响，影响结构安全性。此外，井式肋桥面板间湿接缝带构造采用常规平口构造，易在新旧混凝土截面产生收缩裂缝，由于钢纤维不连续而导致的受力薄弱点开裂风险高，耐久性差。

公布号CN 107604815 A的实用新型专利公开了一种自带模板超高性能混凝土组合桥面板，它主要由数块单元板拼接而成，单元板包括钢底板和设于钢底板上的超高性能混凝土面板，钢底板上焊接有用于连接超高性能混凝土面板的剪力连接件，每块钢底板为扁平的四棱台形薄壁钢构件，相邻的钢底板与位于桥面板下方的主梁的内部构件连接而使各钢底板连接成一体；在剪力连接件的上方沿顺桥向和横桥向分别设有连接成一体的钢筋，构成桥面板上缘受力钢筋网，钢底板和剪力连接件相应成为桥面板下缘受力钢筋及剪力钢筋，并共同作为桥面板的底模。该实用新型桥面板采用超高性能混凝土，可有效解决现有钢桥面所存在的容易开裂、桥面铺装破损等难题，但是这类组合桥面板整个底部均设置有钢板，一方面会显著增加桥梁结构用钢量，增加结构自重和造价，影响桥梁结构的跨越能力，另外一方面底板钢板对桥面板的超高性能混凝土将会形成强约束边界，实桥应用中现场浇筑、常温养护容易产生收缩开裂等影响结构的安全性和耐久性，必须通过蒸汽养护等方式避免收缩开裂，这给施工带来不便。