[发明专利]超高分子量聚乙烯纤维增强超高延性混凝土桥面连续构造

说明书

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维增强超高延性混凝土桥面连续构造，包括简支梁系统和设置在简支梁系统上的桥面层系统；所述简支梁系统由简支梁和栓钉组成；所述桥面层系统包括混凝土桥面板和超高延性混凝土连续构造区域；所述超高延性混凝土连续构造区域包括过渡带和脱粘带；所述过渡带由超高延性混凝土浇筑制成；所述脱粘带由超高延性混凝土浇筑制成，且脱粘带与简支梁顶部之间采用薄膜设置隔离层。本发明利用超高延性混凝土的高韧性，使其在连续构造关键部位替代普通混凝土，可有效控制桥面板的裂缝宽度和裂缝发展，改善其抗疲劳性能，提高桥面板的力学性能和使用寿命，减少其维修频率。

技术领域

本发明涉及桥梁结构建设领域，尤其是涉及一种使用超高分子量聚乙烯纤维增强混凝土建造的桥梁连续构造。

背景技术

桥面连续简支梁桥由于其施工方便、受力简单等特点，被广泛应用于城市高架桥的建设中。在实际使用过程中，由于车辆、温度变化等荷载的共同作用，简支梁桥桥面连续构造的上缘长期处于弯拉、弯剪或弯压等复杂受力状态，加之普通混凝土的极限抗拉强度低，桥面连续构造极易发生早期损坏。随着桥梁服役时间增长，桥面连续构造早期损坏的混凝土会逐渐发展成碎裂、坑洞等病害，加之车辆对桥梁的冲击，周而复始，病害扩大，严重影响桥梁的使用性能，危及正常行车安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高分子量聚乙烯纤维增强混凝土桥面连续构造及其建造方法。

本发明目的可以通过以下技术方案实施：

一种超高分子量聚乙烯纤维增强超高延性混凝土桥面连续构造，包括简支梁系统和设置在简支梁系统上的桥面层系统。所述简支梁系统由混凝土简支梁或钢简支梁和栓钉组成。所述桥面层系统包括混凝土桥面板和超高延性混凝土连续构造区域。所述超高延性混凝土连续构造区域包括过渡带和脱粘带。所述过渡带位于混凝土桥面板和脱粘带之间；所述过渡带及脱粘带由超高延性混凝土浇筑制成，且脱粘带与简支梁顶部之间采用塑料（聚四氟乙烯）薄膜或类似物设置隔离层。

所述简支梁顶部与混凝土桥面板及过渡带之间采用抗剪栓钉相连，以保证简支梁和桥面层之间存在足够的剪力，防止发生滑移脱离。

所述抗剪栓钉焊接或预埋在简支梁顶部。

所述桥面层系统内部布置通长纵向受力钢筋，混凝土桥面板内部设置横向钢筋，而超高延性混凝土连续构造区域内部不设置横向钢筋，以保证超高分子量聚乙烯纤维的纵向连续性。

本构造建造时需先浇筑混凝土桥面板，待混凝土成型后，将其与过渡带结合面进行人工凿毛，然后浇筑超高延性混凝土连续构造区域。

在采用上述技术方案的基础上，针对超高延性混凝土的配制采用以下技术方案：

超高分子量聚乙烯纤维增强超高延性混凝土，由包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥500-8000份，粉煤灰500-800份，河砂500份，水300-500份，超高分子量聚乙烯纤维10-25份，增稠剂0.5-1.5份，减水剂1-3份。

超高分子量聚乙烯纤维直径为10-45 μm，抗拉强度为1500~3900MPa，弹性模量为40~150GPa，极限延伸率为1%~5%，长径比大于300，优选大于600。

本发明在桥面连续构造区域内，使用超高延性混凝土代替普通混凝土，并在普通混凝土桥面板与脱粘带之间设置过渡带，通过超高延性混凝土承受环境造成的热胀冷缩变形，并以其高抗拉伸性能改善桥面连续构造的疲劳性能，可极大改善桥面板的使用性能，延长其使用寿命，减少其维修频率。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是桥面连续构造的正面结构示意图。

图2是桥面连续构造的侧面结构示意图。