[实用新型]具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁结构的构造技术领域，特别涉及一种钢-超高性能混凝土组合结构的结合面抗剪抗拔强化构造及其应用。

背景技术

现有的钢-超高性能混凝土组合结构一般采用平整的钢板，如图1、图2所示，在钢板1上设置超高性能混凝土层2和铺装层3，超高性能混凝土层2中包括纵向钢筋6和横向钢筋7。为了使钢板1和超高性能混凝土层2紧密结合共同受力，钢板1上往往需焊接较密集的剪力钉4。如果剪力钉4间距较大，将带来剪力钉4疲劳断裂、超高性能混凝土层2下缘拉应力较大、焊钉处钢板1疲劳开裂等一系列问题。

已有研究发现，为了确保钢板1和超高性能混凝土层2紧密结合共同受力，并避免出现上述问题，对于12mm厚的钢桥面板，需焊接直径13mm、间距为150mm×150mm的剪力钉。密集剪力钉的焊接，不仅不经济，而且焊接量过大，质量难控，对母板强度的影响难以预测。

上述的多个因素使得在不降低钢-超高性能混凝土组合结构受力性能的情形下，减少剪力钉的数量成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种经济性好、焊接量小、施工简单方便、对母板强度影响小的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为一种具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构，所述钢-超高性能混凝土组合桥面结构包括下部的钢板和上部铺设的超高性能混凝土层；所述超高性能混凝土层中设置有受力钢筋，所述受力钢筋包括相互垂直的纵向钢筋和横向钢筋；所述钢板为具有抗剪抗拔强化作用的带点阵凸棱的钢板，所述钢板包括基板和固接于基板上方的点阵凸棱，所述钢板上焊接有剪力钉，所述剪力钉伸入到超高性能混凝土层中，且相邻两个剪力钉的间距至少为160mm。

上述的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构，优选的：所述基板的厚度为10～16mm，所述点阵凸棱的高度不小于基板厚度的0.2倍。

上述的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构，优选的：所述的各个点阵凸棱均为类圆台形。

上述的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构，优选的：所述相邻两个剪力钉的间距为160mm～600mm。常规的钢-超高性能混凝土组合桥面结构中，为了需要常布置间距150mm的剪力钉，而本实用新型通过钢板上的点阵凸棱自带的较强的抗剪、抗滑移作用，使得结合面抗剪抗拔作用所需的剪力钉数量大幅减少，剪力钉的疲劳也得到改善，因此本实用新型中剪力钉的间距可意想不到地布置为160～600mm。

上述的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构，优选的：所述受力钢筋的直径为8～16mm，同一方向相邻两受力钢筋的间距为30～80mm。

本实用新型上述的具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构中，结合面处的抗剪抗拔强化构造是依靠钢板上的点阵凸棱和剪力钉共同承担结合面的抗剪抗拔作用，钢板上带有点阵凸棱，钢板上的非凸棱处则焊接布置剪力钉，这样便大大强化了组合桥面结构的抗剪抗拔效果。

上述具有强化构造的钢-超高性能混凝土组合桥面结构的施工方法，具体包括以下步骤：

1)在设计的钢-超高性能混凝土组合桥面结构中，我们首先采用工厂预制的带点阵凸棱的钢板作为桥面板；

2)在钢板上焊接相邻间距为160mm～600mm的剪力钉；剪力钉的直径一般不小于9mm，高度可以为20～60mm；

3)布置纵、横向钢筋作为受力钢筋，所述受力钢筋的直径可优选设置为8～16mm，同一方向相邻受力钢筋的间距可优选设置为30～80mm；

4)浇筑超高性能混凝土，对浇筑的超高性能混凝土进行养护，采用高温蒸气养护或者自然养护；所述超高性能混凝土层由活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土中的至少任意一种浇筑而成；

5)浇筑铺装层，使得结构表面平整并进行养护，完成整个桥面施工。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型钢-超高性能混凝土组合桥面结构的的结合面抗剪抗拔强化构造采用了带点阵凸棱的钢板作为钢桥面板，钢板上面具有的点阵凸棱，能显著增加钢桥面板与-超高性能混凝土的连接能力，更为重要的是，钢板上的点阵凸棱还具有较强的抗剪、抗滑移作用；

2.本实用新型更突出的一大特点是将钢板上的点阵凸棱与剪力钉进行组合配置，由于钢板的点阵凸棱与剪力钉共同参与抗剪抗滑，这使得剪力钉的数量能大幅度减少，同时使结合面的抗剪抗拔能力得到强化。