[发明专利]一种FRP-混凝土组合桥梁结构及其施工方法

说明书

本发明公开一种FRP‑混凝土组合桥梁结构，包括自顶至底依次相连的桥面板、梁体、组合墩柱和组合基础，桥面板包括相连的FRP板和混凝土结构层，梁体包括相连的横梁和纵梁，横梁和纵梁内均设置加强筋；组合墩柱包括相连的芯柱、FRP管和防冲刷结构层，FRP管设置于芯柱的外部，防冲刷结构层设置于FRP管的外部；组合基础包括相连的承台和桩基，承台和桩基内均设置FRP筋；FRP板、加强筋、FRP管、FRP筋均由纤维增强复合材料制成。本发明还提供一种FRP‑混凝土组合桥梁结构的施工方法，利用了纤维增强复合材料，使桥梁结构具有较好的耐久性，减少了钢筋用量和模板用量，提高了施工速度，在组合墩柱中设置了防冲刷结构层，进一步提高了构件的耐久性。

技术领域

本发明涉及组合桥梁技术领域，特别是涉及一种FRP-混凝土组合桥梁结构及其施工方法。

背景技术

钢筋混凝土结构，由于钢筋易腐蚀，很多跨海桥梁或沿海城市的桥梁的耐久性问题特别突出，钢材的腐蚀问题大大降低了桥梁的耐久性，使百年桥梁工程的寿命大打折扣，如何解决桥梁的耐久性问题，通常采用高性能混凝土，减少和减小混凝土材料的孔隙，增加混凝土的密实性，减少盐离子的侵蚀或对钢筋(或钢材)进行特殊保护，但效果并不是十分理想，腐蚀现象仍时有发生。

因此，如何改变现有技术中，由于钢材易锈蚀引起的桥梁耐久性降低的现状，提高桥梁的安全性，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种FRP-混凝土组合桥梁结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，使组合桥梁结构具有较好的耐久性，提高桥梁的长期安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种FRP-混凝土组合桥梁结构，包括自顶至底依次相连的桥面板、梁体、组合墩柱和组合基础，所述桥面板包括相连的FRP板和混凝土结构层，所述混凝土结构层由混凝土材质制成；所述梁体包括相连的横梁和纵梁，所述横梁和所述纵梁内均设置加强筋；所述组合墩柱包括相连的芯柱、FRP管和防冲刷结构层，所述FRP管设置于所述芯柱的外部，所述防冲刷结构层设置于所述FRP管的外部，所述FRP管的一端连接所述梁体，所述FRP管的另一端连接所述组合基础，所述防冲刷结构层设置于所述FRP管靠近所述组合基础的一端，所述防冲刷结构层与所述组合基础相连，所述芯柱和所述防冲刷结构层均由混凝土材质制成，所述防冲刷结构层的高程等于历史水位高度与浪溅区高度之和；所述组合基础包括相连的承台和桩基，所述承台与所述FRP管、所述芯柱、所述防冲刷结构层相连，所述承台和所述桩基内均设置FRP筋；所述FRP板、所述加强筋、所述FRP管、所述FRP筋均由纤维增强复合材料制成。

优选地，所述桥面板为简支单向板，所述FRP板包括底板和设置于所述底板上的边肋、纵肋，若干个所述纵肋位于两个所述边肋之间，所述混凝土结构层填充于所述边肋与所述纵肋之间并包覆所述纵肋，所述纵肋平行于所述桥面板的纵向设置，主受力方向即板的短边方向为纵向，所述底板内纤维沿纵向布设。

优选地，所述桥面板为简支双向组合板，所述FRP板包括底板和设置于所述底板上的边肋、横向筋，所述横向筋平行于所述桥面板的横向设置，所述横向筋位于两个所述边肋之间，所述混凝土结构层填充于所述边肋、所述横向筋与所述底板之间，主受力方向即板的短边方向为纵向，所述底板内纤维沿纵向布设。

优选地，所述桥面板为固结双向组合板，所述FRP板包括底板、横向筋和纵向筋，所述横向筋平行于所述桥面板的横向设置，所述纵向筋平行于所述桥面板的纵向设置，所述横向筋包括顶部横向筋和底部横向筋且二者之间具有间隙，所述底部横向筋位于所述底板上，所述纵向筋位于所述顶部横向筋的顶部，所述混凝土结构层填充于所述底板、所述横向筋、所述纵向筋之间并包覆所述横向筋、所述纵向筋，主受力方向即板的短边方向为纵向，所述底板内纤维沿纵向布设。

优选地，所述底板上设置栓钉，所述栓钉与所述混凝土结构层相连。