[发明专利]一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法，涉及桥梁工程技术领域，其技术方案要点是：包括正交异性钢桥面板、格栅网和韧性混凝土层；钢桥面板底面设有横向间隔的多个纵向肋骨；钢桥面板顶面设有剪力钉；钢桥面板顶面等间隔设有纵横交错的多个架立筋开孔板；韧性混凝土层顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层。该组合结构能提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能保证钢桥面在各种条件下具备广阔的适用范围与良好的受力性能；节约桥梁建造成本，效益显著。本发明已经获得国家重点研发计划资助，课题名称为：组合结构城市桥梁高效施工关键技术研究，课题编号为：2017YFC070348。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体地说，它涉及一种用于钢箱梁的正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法。

背景技术

桥面铺装结构是承载桥梁汽车荷载的重要结构，直接承受车轮荷载的反复作用，是桥梁结构的易损部位之一。目前，工程中常用的桥面板分为混凝土桥面板、钢桥面板及钢-混组合桥面板三种。

混凝土桥面板具有刚度大与造价低的优点，但由于其自重大、施工效率低、易开裂，应用在大跨径桥梁中时经济性差，主要在中小跨径桥梁或施工工期要求宽松的工程中应用。钢桥面板由于自重轻、强度高、工厂化生产的优点，近些年逐渐在工程中开始使用，特别是在大跨度桥梁中得到广泛使用。但钢桥面板铺装繁琐而昂贵，近年来，钢桥面板的疲劳裂缝和铺装层开裂破损问题大量出现，一直未得到很好的解决，影响结构和行车安全。

钢-混组合桥面板通过剪力连接件将钢与混凝土结构结合成整体，可充分发挥钢板抗拉强度高与混凝土抗压性能好的特点，同时还能避免混凝土桥面板自重大、受拉易开裂，钢桥面板易疲劳开裂、铺装层易破损等问题，近年在桥梁工程中的应用日趋广泛。目前应用最广泛的钢-混组合桥面板为加劲肋置于钢板下方的正交异性钢桥面板与混凝土结构层结合而成，主要应用于钢箱梁桥中，正交异性钢桥面板即为钢箱梁的顶板，钢板上方焊接大量焊钉，之后铺设薄层混凝土，混凝土层内设钢筋网以增强混凝土层的抗弯折能力。但这种组合桥面板混凝土与正交异性钢桥面板协调变形能力差，不能协同受力。

因此，有必要设计一种具有自重轻、承载力高、构造简单，同时混凝土与正交异性钢桥面板协调变形能好，能协同受力新型钢-混组合桥面板，以保证钢-混组合桥面板在各种条件下均具有广阔的适用范围与良好的受力性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钢箱梁桥面铺装的正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构及施工方法，该正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，能够提高钢桥面的整体刚度，改善钢桥面体系的疲劳问题，且具有自重轻、承载力高、构造简单的优点，且能够保证钢桥面在各种条件下均具备广阔的适用范围与良好的受力性能；同时，该组合结构能够降低正交异性钢桥面板的焊缝疲劳开裂，节约桥梁全寿命周期建造成本。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种正交异性钢桥面板韧性混凝土组合结构，包括正交异性钢桥面板、格栅网和韧性混凝土层，所述格栅网铺设于正交异性钢桥面板顶端；所述正交异性钢桥面板由钢桥面板、纵肋构件和横肋构件构成，所述钢桥面板底面设有横向间隔的多个纵向肋骨，所述纵向肋骨与钢桥面板底面一体成型轧制，所述纵肋构件两侧与纵向肋骨底端断面固定焊接；所述钢桥面板顶面设有多个剪力钉；所述钢桥面板顶面等间隔布设有纵横交错的多个架立筋开孔板，所述架立筋开孔板等间隔设有多个靴形槽孔；所述格栅网由横向筋和纵向筋交织构成，所述横向筋和纵向筋位于靴形槽孔内；所述格栅网、架立筋开孔板和剪力钉位于韧性混凝土层内部；所述韧性混凝土层顶面铺设有SBS改性沥青SMA铺装层。