[发明专利]可更换组合桥面板及其施工方法

说明书

本发明公开了一种可更换钢混组合桥面板，包括钢混组合桥面板、高强螺栓和钢主梁，所述钢混组合桥面板上预留有用于容纳所述高强度螺栓的凹槽，所述钢混组合桥面板通过所述高强螺栓与所述钢主梁连接；本发明还公开了一种可更换钢混组合桥面板的施工方法，本发明在组合梁桥设计之初考虑钢混组合桥面板的更换问题，以降低组合梁桥的全寿命成本，在保证钢混结合面力学性能满足结构使用要求的前提下，采用高强螺栓连接件替代常用的焊缝连接，实现钢混组合桥面板可更换性，具有降低拆除成本、缩短工期，且不影响主体结构性能的优点。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是一种可更换组合桥面板及其施工方法。

背景技术

桥面板及铺装结构是直接提供交通通行的关键受力构件，长期受车辆荷载直接作用和服役环境侵蚀，因此其工作状态直接影响到桥梁运营的安全性和行车舒适性。目前桥梁工程应用的两种常用桥面板型式为：混凝土桥面和钢桥面。混凝土桥面板能够很好地适应沥青混凝土桥面铺装或水泥铺装，行车效果好，但混凝土自重较大，限制了桥梁的跨越能力；钢桥面板刚度大且自重轻，适用于大跨桥梁，但钢桥面板易出现疲劳开裂，且与桥面铺装连接性不好，引发铺装层开裂等问题，影响耐久性。

钢混组合桥面板则是近年来发展起来的桥面板构造型式，通过底部设置钢板上部浇筑混凝土，并通过焊钉或PBL连接件进行钢混连接，形成组合型式桥面板结构。钢混组合桥面板兼顾了混凝土桥面板和正交异性桥面板的优势：(1)钢混组合作用增加了桥面板刚度，充分利用混凝土抗压性能和钢材抗拉性能，提高桥面板整体承载力；(2)相对于混凝土桥面板降低了桥面板的自重，可以实现更大跨度；相对于钢桥面板可以和沥青铺装更好的结合，提高了行车平稳性和桥面板耐久性；(3)钢板作为模板直接提供混凝土的浇注平台，免去模板材料和支撑架设等，实现快速施工，节省工期。因此，钢混组合桥面板受到广泛关注，并逐渐在实际桥梁工程中得到了应用和发展，一些单位也推出了相关设计规范；另外，随着科学技术的发展，我国建筑行业中出现了一种性能更高的施工材料，即为钢纤维混凝土材料。采用钢纤维混凝土的桥面其厚度一般为普通混凝土桥面厚度的50％～60％，不仅可以有效增强混凝土的抗裂性能、耐久性能、抗折性强度，还能增加桥梁本身的刚度，降低自重，改善桥梁的受力状况，提高路面的舒适度。

桥面板在服役期间不可避免会出现开裂和刚度不足等问题，为延长桥梁的使用寿命，通常需更换桥面板，如九江长江大桥、武汉长江三桥、九堡大桥等。但组合桥面板一般都是焊接于钢主梁，存在拆除容易损伤主体结构、施工周期长等缺陷。具体体现在：大量密集布置的剪力钉，会给既有破损组合桥面板的拆除带来很大的麻烦，作业量巨大，造成超出时间耗时、耗钱。剪力连接件将桥面板与钢梁非常牢固地固定在一起，横向切开并移走整块桥面板是不可行的，需要采用手工作业，如用尖锤及割炬等来拆除。如果工程还是一项包括在既有钢梁上更换桥面板的修复项目，还需要采取额外的措施，避免损坏钢梁的上翼缘；对于焊缝连接的桥面板，在更换时也会对既有钢主梁造成一定的损伤。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种可更换组合桥面板及其施工方法，本发明在组合梁桥设计之初考虑钢混组合桥面板的更换问题，以降低组合梁桥的全寿命成本，在保证钢混结合面力学性能满足结构使用要求的前提下，采用高强螺栓连接件替代常用的焊缝连接，实现钢混组合桥面板可更换性，具有降低拆除成本、缩短工期，且不影响主体结构性能的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可更换钢混组合桥面板，包括钢混组合桥面板、高强螺栓和钢主梁，所述钢混组合桥面板上预留有用于容纳所述高强度螺栓的凹槽，所述钢混组合桥面板通过所述高强螺栓与所述钢主梁连接。

作为一种优选的实施方式，所述高强螺栓沿所述钢主梁的长度方向呈U型对称分布于钢主梁的两侧。

作为另一种优选的实施方式，所述钢混组合桥面板的混凝土中掺加有钢纤维形成乱向分布的三维网状结构，且在钢混组合桥面板上还设有桥面铺装层。