[发明专利]一种自带加劲模板超高性能混凝土组合桥

说明书

本发明公开了一种自带加劲模板超高性能混凝土组合桥，包括桥面和钢主梁，桥面为超高性能混凝土桥面板，包括正交异性钢底板以及浇筑在所述正交异性钢底板上的超高性能混凝土面板，所述正交异性钢底板包括底框、平底板和侧底板和纵向加劲肋，纵向加劲肋焊接在平底板和侧底板的下板面，所述平底板的上板面焊接有伸入所述超高性能混凝土面板内的底板剪力钉，所述底框与所述的钢主梁相焊接，所述底框焊接所述钢主梁的开口端；所述超高性能混凝土面板内的上缘沿顺桥向的桥面长度方向和横桥向的桥面宽度方向均设有上缘受力钢筋网，所述正交异性钢底板组成下缘受力钢材。该组合桥抗拉和抗压强度高、连接可靠、施工方便、耐久性好且造价较低。

技术领域

本发明涉及一种桥梁建构，具体是指一种自带加劲模板超高性能混凝土组合桥。

背景技术

正交异性钢桥面板由钢顶板、纵向加劲肋及横隔板通过焊缝连接而成，它以具有自重轻、极限承载力大、施工周期短等一系列优点，而被广泛应用于大跨度桥梁中，但由于钢桥面板刚度较小、与沥青混凝土的粘结性能以及相互协调变形性能较差等因素，使许多在役的正交异性钢桥面板出现了疲劳开裂、铺装层损坏(车辙、坑槽)等大量病害。

而采用较重的普通混凝土桥面板代替钢梁上的正交异性钢桥面板，虽然解决了正交异性钢桥面板疲劳病害，但由于其自身抗拉强度较低，不仅板较厚、自重较大、经济性较差，而且在湿接缝、斜拉索锚固区附近桥面板以及预应力锚固区附近桥面板易产生裂缝，而超高性能混凝土(UHPC)可有效解决普通混凝土抗拉强度较低的问题，其具有以下突出优点：

(1)由于UHPC抗拉、抗压强度高，UHPC组合桥面板仅需普通混凝土桥面板一半左右的厚度，结构自重轻，有效减小了下部结构及基础工程规模，经济性好。

(2)UHPC组合桥面板代替正交异性钢桥面板，能够完全避免出现正交异性桥面板的疲劳开裂问题，提高了结构的耐久性。

(3)UHPC组合桥面板是由水泥、硅灰、石英砂、钢纤维等无机材料组成的混凝土结构，与沥青混凝土铺装的粘结性能及相互协调变形性能较好，解决了正交异性钢桥面板与沥青磨耗层的粘结容易失效以及沥青铺装层容易损坏的问题，而桥面铺装可采用常规沥青混凝土，经济性好。

(4)UHPC的高抗拉强度解决了普通混凝土桥面板因抗拉强度低而容易产生桥面板裂缝的问题，而且由于其氯离子扩散系数仅为普通混凝的1/100左右、吸水性仅为普通混凝的1/14左右、蒸养后的收缩基本为零、徐变系数仅为普通混凝土的15％左右，因此，UHPC组合桥面板耐久性高、使用寿命长，后期维护费用低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自带加劲模板超高性能混凝土组合桥，该组合桥的桥面板抗拉和抗压强度高、连接可靠、施工方便、耐久性好且造价较低，可有效解决现有采用正交异性钢桥面板而引起的疲劳开裂、桥面铺装破损和普通混凝土桥面板容易开裂等长期困扰工程界的技术难题，较一般带PBL剪力键的UHPC组合桥面板能提高桥面板刚度和增大横隔板间距，使经济性更好，同时更容易保证顺桥向和横桥向纤维的各向同性，适用于各种类型的桥梁钢梁结构。

本发明的目的通过如下技术方案来实现的：一种自带加劲模板超高性能混凝土组合桥，包括桥面和位于桥面下方的开口钢梁形式的钢主梁，其特征在于：所述桥面为超高性能混凝土桥面板，包括正交异性钢底板以及浇筑在所述正交异性钢底板上的超高性能混凝土面板，所述正交异性钢底板为底面开口、顶面和侧面均封闭的四棱台钢构件，包括底框、平底板、侧底板和纵向加劲肋，所述的纵向加劲肋焊接在所述平底板和侧底板的下板面，用于提高模板和桥面刚度，所述平底板的上板面焊接有伸入所述超高性能混凝土面板内的底板剪力钉，所述底框与所述的钢主梁相焊接，所述底框焊接所述钢主梁的开口端，使得钢主梁形成封闭的钢梁；所述超高性能混凝土面板内的上缘沿顺桥向的桥面长度方向和横桥向的桥面宽度方向均设有上缘受力钢筋网，所述正交异性钢底板组成下缘受力钢材，所述下缘受力钢材同时作为所述桥面的底模。