一种混凝土梁?stc组合桥面结构及其施工方法
【专利摘要】一种混凝土梁?STC组合桥面结构及其施工方法，它主要是解决现有结构不合理、材料性能不优质、施工工艺低效、结构功能不完善的等技术问题。其技术方案要点是：它包括梁顶层（1）、STC层（2）及两端分别与梁顶层（1）和STC层（2）固联的栓钉（11），所述梁顶层（1）本体为混凝土结构层；在梁顶层（1）上表面植入栓钉（11），栓钉（11）上部突出梁顶层（1）上表面，栓钉（11）上部突出梁顶层（1）上表面的高度小于STC层（2）的厚度；在梁顶层（1）上铺设STC层（2）形成整体的混凝土梁?STC组合桥面结构。它主要是应用于桥梁工程建设和桥梁工程后期维护以及修复建设。
【专利说明】
一种混凝土梁-STC组合桥面结构及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种混凝土梁-STC组合桥面结构及其施工方法，特别是一种混凝土梁顶面板与超高韧性混凝土 (STC)两者组合形成的桥面结构体系。【背景技术】
[0002]目前，混凝土梁在各种跨径的桥梁上运用很多、很广泛，是承担公共交通任务的非常重要的桥梁结构。但该类梁的桥面铺装结构在交通运营中，到目前为止，一直存在很多、 很普遍及较严重的结构破坏问题，这在很大程度上对公共交通构成不利影响及造成社会经济损失。
[0003]混凝土梁桥面铺装结构目前主要有3种类型，即混凝土结构、沥青结构、混凝土下层+沥青上层的组合式结构。
[0004]混凝土梁桥面铺装结构体系目前存在较普遍和严重的损坏病害情况，包括早期损坏和受持续作用损坏等病害。早期损坏即通车不久即出现的各种损坏。受持续作用损坏是在持续的外部环境影响下，及在长期重复交通荷载作用下的包括疲劳破坏在内的各种重复作用、长期作用下的破坏。当前，混凝土梁的早期损坏病害就已很严重。在国内，对混凝土梁桥面铺装的病害情况和相应原因已进行了不少调研和总结工作，综合相关结论后可知，混凝土桥面的病害表现形式主要有开裂、碎裂、脱落、露骨和松散，及由此引起桥面钢筋甚至主梁钢筋锈蚀;沥青桥面病害表现为过早出现开裂、坑槽、推移、拥包等现象。
[0005]混凝土梁-STC组合结构中的STC意为超高韧性混凝土。超高韧性混凝土英语表达为Super Toughness Concrete，STC是该英语的缩写。STC是超高性能混凝土UHPC的一个种类，因其韧性在UHPC中较突出，且普通混凝土材料韧性小，而STC则具有很大的韧性，所以称其为超尚初性混凝土。
[0006]但因STC成本高，施工难度大，一般是采用薄层形式直接摊铺在钢架桥的钢板桥面上，且STC与混凝土表面因物理性能和结构性能区别较大，其相互间的结合作用不是很好， 故本领域技术人员根本就没有考虑如何将STC有效应用于混凝土桥面或路面，存在此应用的空白，所以现有技术中基本上没有将STC应用混凝土路面和混凝土桥面的实践。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种结构合理、材料性能优越、施工工艺高效、结构功能很强的一种混凝土梁-STC组合桥面结构及其施工方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括梁顶层1、STC层2及两端分别与梁顶层1和STC层2固联的栓钉11，所述梁顶层1本体为混凝土结构层;在梁顶层1上表面根据力学原理排列分布设置有固定孔，在每个固定孔内固设有栓钉11，栓钉11上部突出梁顶层1上表面，栓钉11上部突出梁顶层1上表面的高度小于STC层2的厚度；在梁顶层1上铺设 STC层2,从而使栓钉11两端分别与梁顶层1和STC层2固定连接，形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构。
[0009]所述栓钉11为外周设置有凹凸台阶、或螺纹的钢钉，且在栓钉11顶部设置直径大于钉体本身直径的圆柱形或弧形头部，以增加抗拨、抗剪强度。[0〇1〇] 所述STC层2的厚度为35-80mm，栓钉11上部突出梁顶层1上表面的高度为10-60mm， 且栓钉11顶部与STC层2上表面距离为10-20mm〇[〇〇11]在梁顶层1上表面上布置的固定孔的间距为l〇-40cm;栓钉11采用类似于植筋的方式植入梁顶层内，即先在梁顶层1上表面上钻固定孔，然后在固定孔内灌无机胶，再将栓钉 11插入孔内，栓钉11通过胶材与梁顶层牢固连接。
[0012]所述STC层2包括钢筋网和超高性能混凝土，所述超高性能混凝土完全包覆突出梁顶层1上表面的栓钉11和整个钢筋网。
[0013]对梁顶层1上表面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而使梁顶层1与STC层2更牢固连接。[〇〇14]在所述STC层2上表面铺设有面层3,所述面层3是采用包括沥青或TP0结构聚合材料制作而成的耐磨层。
[0015]对STC层2上表面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而面层3与 STC层2更牢固连接。
[0016]它按以下步骤进行施工:1)对混凝土梁顶表面进行清理，凿除浮浆，清除表面油渍、锈迹、杂物，使表面清洁、无松散物；2)对混凝土梁顶的每一幅段与上一幅段之间的施工缝进行结构处理；3)对梁顶面进行抛丸糙化处理；4)对混凝土梁顶表面进行标高测量，掌握梁顶面标高状况；5)在梁顶面向梁顶层内植入栓钉11;6)模板安装；7)对一幅段与下一幅段之间的施工缝进行加强构造设置；8)在梁顶面上方布置、安装钢筋网；9)在梁顶层1上表面上进行STC浇筑;在此之前，完成STC配合比设计和干混料生产；10)在STC浇筑过程中和浇筑后2天时间内，对STC面进行湿润养护；11)对STC层进行高温蒸汽养护；从而形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构。
[0017]12)对STC层顶面进行抛丸糙化处理；13)在STC层顶面进行面层施工，即在所述STC层2上表面铺设有面层3,所述面层3是采用包括沥青或TP0结构聚合材料制作而成的耐磨层。
[0018]混凝土梁-STC组合结构桥面由梁顶层、STC层、面层三部分构成。梁顶层即为混凝土梁的顶面板部分。STC层由栓钉、纵横钢筋网及将它们包裹的STC组成。其中栓钉采用类似于植筋的方式，通过植钉方法将其植入梁顶层内，即先在梁顶层上表面上钻孔，然后在孔内灌胶，再将栓钉插入孔内。栓钉通过胶材与梁顶层牢固连接。面层为组合结构直接承受行车荷载作用的部分，目前较多采用常规的路面沥青结构。通过栓钉，STC层与梁顶层连接形成整体，而面层通过抛丸糙化面及面层中的粘结层与STC层连接形成整体。这样，梁顶层、STC 层、面层就形成了梁-STC组合结构桥面。
[0019]混凝土梁-STC组合结构桥面能解决混凝土梁桥面铺装结构前述目前所存在的各种问题。该桥面行车舒适，耐久性好，使用寿命长。STC层可按不开裂设计，使用寿命按100年考虑。混凝土梁顶层使用寿命不低于梁体本身。面层使用寿命不仅可高于采用其它技术的桥面，而且也可不低于甚至高于道路的路面。
[0020]混凝土梁-STC组合结构桥面解决混凝土梁桥面铺装所存在问题的相应原因和相关工作原理是:1、结构合理本组合结构优化组合，充分利用各组成构件、材料的优点，发挥其优势，使组合结构适应桥面使用要求，在桥面运营过程中，达到良好使用效果。
[0021]本组合结构通过在梁顶层上表面上设置STC层，将混凝土梁顶层转变成组合结构。 STC是超高性能混凝土，具有很高的力学性能，因此组合结构的力学性能也很高。本组合结构桥面这一特性，体现了与现有混凝土梁桥面铺装本质性的不同，即现有混凝土梁桥面铺装仅作为行车铺装层使用，而混凝土梁-STC组合结构桥面不仅是行车铺装层，而且也是参与结构受力的结构层。
[0022]梁顶层、STC层、面层通过栓钉、抛丸糙化面、粘结层形成组合结构整体。梁顶层在组合结构中承受桥面车辆荷载传递的受力，并向混凝土梁传力;STC层在组合结构承受外部荷载时，为其提供抗拉、压抵抗力，增强梁顶层抵抗外力的强度和刚度，减少梁顶层在反复荷载作用下的应力、应变幅度，从而显著提高梁顶层和桥面部分抵抗疲劳破坏的能力。STC 层的抗压抵抗力主要由STC承担，抗拉抵抗力则主要由STC层中的钢筋网承担。在STC层内所设置的纵横密集布置钢筋网，在本组合结构承受弯矩作用时，为其提供抗拉、压抵抗力，并对本组合结构外部受力起分布受力作用，使受力更均匀、合理。因自身不开裂，耐久性好， STC层中的STC还在本组合结构全寿命期，对STC层中的钢筋网及其下的梁顶层提供有效保护，使钢筋和梁顶层不受外部有害物质侵蚀，保证本组合结构桥面及梁体的高耐久性;面层是本组合结构的最外层，其作为通行荷载和外部环境因素作用的直接承受者，使行车舒适， 减少车轮磨耗和冲击，同时也对STC层提供保护。[〇〇23]由于STC的超高性能，STC层和面层均可采用较小的厚度，与目前常用的桥面结构相比，桥面总厚度不增加，甚至还可降低;桥面重量虽略有增加，但因STC层与梁顶层构成组合结构，显著增加了梁顶层及整个梁体的抵抗力和刚度，重量增加的相应不利性被完全抵消。因此，混凝土梁-STC组合结构桥面在增强桥跨结构性能的同时，其自重对桥跨结构不会产生不利影响。[〇〇24]综上所述，混凝土梁-STC组合结构构成合理，这也是其能具有所述各种优点的根本原因。
[0025] 2、STC性能优越STC具有很强的抗拉、压强度、高韧性、很好的抗裂性及耐久性等优越性能。[〇〇26] STC是一种超高性能混凝土新材料，是依据活性粉末混凝土 RPC技术原理，对RPC材料进行改进，使改进后的材料除具备很高的抗拉、压强度外，还同时具备超高的抗拉韧性， 从而使改进后材料即STC能适应桥梁梁顶层在长期重复车辆荷载等荷载作用下局部受力和变形都较大的特性，满足桥梁桥面铺装结构耐久性使用要求。
[0027] STC是由水泥、矿物掺和料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由这些材料制成的干混料加水拌合，经凝结硬化后所形成。STC具有非常高的抗压能力，很容易能够达到 200Mpa以上的强度。STC组成材料中无粗骨料，及加入了纳米级的细粉料，其致密性非常好。 在STC中加入钢纤维材料，使得结构的韧性非常好，结构在受力及变形过程中，当本组合结构中其它结构开裂、破坏后，STC则尚未开裂。STC的致密性和高韧性使其抗裂性非常好。同时，STC与普通混凝土相比，也具有较强的抗拉能力。[〇〇28]由上可知STC具有非常优越的物理、力学性能，是组合结构抗疲劳破坏能力强，耐久性好，使用寿命高的非常重要的原因。[〇〇29]3、施工工艺采用了关键措施在本组合结构技术体系中，STC具有不开裂，耐久性好的优越性能，其很重要的原因是在本组合结构施工工艺中，对STC采取了高温蒸养措施，这是一项保证STC性能达到相关要求的关键性措施。
[0030]本组合结构桥面技术体系对施工工艺进行了严格规定和要求，要求对浇筑后的 STC层进行高温蒸养。高温蒸养可使STC收缩应变提前完成，消除STC后期收缩变形及其相应可能的裂缝，提高STC在包括高温在内的各种情况下的抗裂能力。高温蒸养是减少、消除混凝土长期收缩、徐变不利影响，保证本组合结构桥面高耐久性的有效措施。[0〇31]4、结构功能很强本组合结构功能很强大，体现在以下方面:(1)本组合结构将以往只作为桥面铺装的铺装层转变成具有很强受力能力的结构，提高梁顶层刚度和强度，减少梁顶层反复荷载作用下的应力应变幅度，有效提高桥面部分抗疲劳破坏能力，提高桥面在荷载反复作用下的耐久性。[〇〇32] (2)STC层具有很强的抗裂能力，对自身和梁顶层形成保护，避免自身和容易出现裂缝的混凝土梁面遭受外部有害物质的侵蚀损害，提高桥面抗腐蚀耐久性。因而本组合结构不仅自身，而且也使梁体结构具有很高的耐久性。[〇〇33](3)本组合结构桥面梁顶层以上的构造较薄，自重与以往普通铺装层相比增加量不大，但使梁顶层的刚度和强度增加较大。组合结构较显著增强了梁体受力能力，为桥梁结构整体上的优化创造了非常有利的条件。
[0034](4)本组合结构因STC层提高了梁顶层的刚度和强度，其自身不开裂，因而改善了面层受力状态、工作条件，大幅度降低了面层的粘结层失效、桥面车辙、桥面推移、桥面开裂等破坏风险。
[0035](5)本组合结构面层厚度小，易散热，可避免其中产生高温，解决了桥面、路面铺装层常见的高温损坏问题，即本组合结构可抗高温损坏。[〇〇36](6)本组合结构因STC层致密性好，面层厚度小，使得STC层与面层之间外来水不下渗，易蒸发，不积水，从而能避免面层结构常见水损害病害。即本组合结构可抵抗面层水损害病害。[〇〇37](7)本组合结构为面层提供了良好的工作条件，保证了面层的耐久性和完整性好，使面层行车畅通、舒适、安全度高。[〇〇38](8)本组合结构桥面使桥梁整体上和全寿命使用阶段上的综合成本低。从桥梁总体上考虑，本组合结构桥面厚度小，并使桥面及整个梁体结构强度和刚度有很大程度提高。 这样可使整体桥梁基础、墩柱、梁体结构得到优化，使全桥工程总成本减少;本组合结构提高了桥梁结构使用的耐久性和使用年限。STC层在不需任何维修的情况下能达到不低于桥梁结构的使用年限。STC层上的面层因STC层提供的良好工作条件，其耐久性和使用年限也得到了充分提高，维修周期在很大程度上增加了。因此，本组合结构桥面在相应桥梁使用全寿命阶段，仅面层需维修。因面层仅起承担车轮磨耗和提供行车舒适作用，厚度较小，其施工也较简单，相对于常规桥面铺装结构其维修周期长，次数少。因此，其总的维修铺设成本远低于作为桥面结构主体须整层铺设的环氧沥青混凝土、浇筑式沥青混凝土等常规的桥面维修铺设成本，即面层的总的维修成本相对是很低的。虽然本组合结构桥面在建设期成本比其它桥面铺装结构要高，但加上桥梁全寿命阶段的总维修成本，本组合结构桥面总成本则是要低得多的。
[0039]5、组合结构及相应技术体系可解决现存各种问题对于前述通过调研和总结得出的混凝土梁桥面4个方面的病害原因，即造成桥面病害的4类根源，本组合结构桥面均能加以克服，避免病害发生。
[0040](1)超负荷的不利运营条件超负荷的不利运营条件在国内已经成为交通常态，应该通过技术创新、完善，使桥梁结构适应这种状态。因具有上述优良性能，并且通过在更不利条件下对结构所进行的严格理论分析、试验研究的证明，本组合结构桥面完全能够适应这种不利条件，保证桥面使用的质量和耐久性达到要求。[0041 ](2)设计不合理对于前述其第“1”种情况，即以往桥面铺装设计套用路面铺装设计问题，本组合结构桥面完全是根据混凝土梁体结构、设计的一种桥面结构，而且已对本桥面技术进行了严格论证，证明本组合结构桥面的使用质量和耐久性能达到要求。因此，本组合结构桥面技术解决了以往桥面铺装设计套用路面铺装设计的这个不合理的问题。[〇〇42]对于前述其第“2”种情况，即混凝土桥面铺装设计中，厚度小，钢筋密，钢筋网净距不易达到要求等情况，在本组合结构桥面中是不存在的。因为其钢筋仅布一层，钢筋布置尺寸容易达到要求;其所浇STC中无粗骨料，不存在钢筋网下无骨料进入的问题。[〇〇43]3、施工质量未达要求本组合结构桥面经研究、应用已形成了相应施工工艺。实桥施工表明，本组合结构相应的施工工艺是能够达到施工要求的。按相应工艺要求施工，本组合结构桥面不会存在以往桥面铺装所存在的第“2”、第“3”种情况的施工质量未达要求的情况。
[0044]本组合结构桥面经研究、应用已形成了相应施工工艺。实桥施工表明，本组合结构相应的施工工艺是能够达到施工要求的。按相应工艺要求施工，本组合结构桥面不会存在以往桥面铺装所存在的第“2”、第“3”种情况的施工质量未达要求的情况。
[0045]对于与本组合结构桥面施工无关，而是由混凝土梁体相关因素引起的第“1”种情况，及在本组合结构桥面施工中即使出现第“3”种情况，STC也因具有很强的抗压能力及具有比普通混凝土结构高得多的抗拉能力，能够承担相应受力而使本组合结构桥面处于安全状态。在本组合结构桥面施工中即使出现第“2”种情况，因本组合结构桥面STC层是靠栓钉， 而完全不是靠粘结力与梁顶层结合形成整体，因此这种情况不影响STC层与梁顶层相结合。 根据上述情况可知，本组合结构桥面能够解决以往桥面铺装所存在的施工质量未达要求的问题。
[0046]4、所采用技术自身缺陷对于前述其第“1”种情况，即桥面铺装层和梁顶层结构疲劳破坏，及受长期不利因素影响的各种损坏，致使其耐久性达不到要求的问题，根据前述本组合结构所具有的特点和能力，特别是前面所介绍的本组合结构强大功能的具体第“1”、“2”、“4”、“5”、“6”各条，已很清楚地说明了本组合结构是能够使这些问题得到妥善解决的。[〇〇47]对于前述其第“2”种情况，即混凝土铺装与梁体间粘结力差、变形协同性差问题， 本组合结构桥面因设置栓钉，使该问题得到了解决。
[0048]对于前述其第“3”种情况，即防水层影响结构整体稳定性问题，因STC本身致密性好，不开裂，则不渗水，所以STC层与梁顶面、面层与STC层间均不需设防水层。因此，在本组合结构桥面无该问题。
[0049]对于前述其第“4”种情况，即铺装层受拉疲劳破坏问题，在本组合结构中，该拉力由STC层承受。STC层内布设了密集钢筋网，可承担此拉力。在车辆荷载反复作用下，因STC层加强了梁顶层的刚度和抗拉、压强度，则本组合结构在反复荷载作用下的应力应变幅较小， 其抵抗疲劳破坏的能力增强，可保证本组合结构桥面不产生疲劳破坏。
[0050]对于前述第“5”种情况，即铺装层受高温影响损坏问题，根据前面所介绍的本组合结构强大功能的情况可知，在组合结构中，面层因厚度较小，易散热，使该问题能得到解决。 而STC层本身，是经过更高的温度蒸养的，不存在该问题。
[0051]对于前述第“6”种情况，即动荷载破坏问题，本组合结构桥面是完全可抵抗相关动荷载作用，解决该问题的。本组合结构将以往只作为桥面铺装的铺装层转变成具有很强受力能力的结构，提高梁顶层刚度和强度，减少梁顶层反复动荷载作用下的应力应变幅度，有效提高桥面部分在动荷载反复作用下的抗疲劳破坏能力和耐久性，从而可解决该动荷载破坏问题。[〇〇52]本发明的有益效果是:本组合结构优化组合，充分利用各组成构件、材料的优点， 发挥其优势，使组合结构适应桥面使用要求，在桥面运营过程中，达到良好使用效果;本组合结构将以往只作为桥面铺装的铺装层转变成具有很强受力能力的结构，提高梁顶层刚度和强度，减少梁顶层反复荷载作用下的应力应变幅度，有效提高桥面部分抗疲劳破坏能力， 提高桥面在荷载反复作用下的耐久性。它主要是应用于桥梁工程建设和桥梁工程后期维护以及修复建设。【附图说明】[〇〇53]图1是本发明的结构示意图。[〇〇54]图2是本发明的结构示意图。[〇〇55]图中:1_梁顶层、2- STC层、3-面层、11-栓钉。【具体实施方式】
[0056]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。[〇〇57]实施例1，本发明包括梁顶层1、STC层2及两端分别与梁顶层1和STC层2固联的栓钉 11，所述梁顶层1本体为混凝土结构层;在梁顶层1上表面根据力学原理排列分布设置有固定孔，在每个固定孔内固设有栓钉11，栓钉11上部突出梁顶层1上表面，栓钉11上部突出梁顶层1上表面的高度小于STC层2的厚度;在梁顶层1上铺设STC层2,从而使栓钉11两端分别与梁顶层1和STC层2固定连接，形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构，参阅图1至图2。
[0058]本发明所述栓钉11可以采用外周设置有凹凸台阶、或螺纹的钢钉，也可在栓钉11 顶部设置直径大于钉体本身直径的圆柱形或弧形头部，以增加抗拨、抗剪强度。[〇〇59]本发明所述STC层2的厚度一般为35-80mm，栓钉11上部突出梁顶层1上表面的高度最好控制在l〇_60mm以内，且使栓钉11顶部与STC层2上表面距离最好控制在10-20mm以内。
[0060]实施例2,本发明的梁顶层1为桥梁的顶板，在梁顶层1上表面上布置的固定孔的间距根据力学原理进行科学设计布置，固定孔之间的优先间距为10-40cm，最佳间距为15?30 cm，保证梁顶层各部分受力均匀。栓钉11可采用类似于植筋的方式植入梁顶层1内，即先在梁顶层1上表面上钻固定孔，然后在固定孔内灌无机胶，无机胶包括耐用性能好的水泥无机胶等，以保障其与桥梁寿命相一致，再将栓钉11插入固定孔内，栓钉11通过胶材与梁顶层牢固连接。参阅图1至图2,其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0061]实施例3,本发明的STC层2包括钢筋网和超高性能混凝土，所述钢筋网可以直接铺设在梁顶层1上表面，钢筋网内钢筋也可与栓钉11相配合连接或搭接，所述超高性能混凝土完全包覆突出梁顶层1上表面的栓钉11和整个钢筋网，所述钢筋网内钢筋与钢筋之间的间距可以相等，钢筋网内钢筋与钢筋也可相互垂直组成网状，所述超高性能混凝土包裹所述栓钉11和钢筋网，使超高性能混凝土完全覆盖栓钉11和钢筋网形成一个整体，参阅图1至图 2,其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。[〇〇62] 实施例4,本发明通过对梁顶层1上表面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而使梁顶层1与STC层2更牢固连接，参阅图1至图2,其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。
[0063]实施例5,本发明的STC层2上设有在所述STC层2上表面铺设有面层3,所述面层3是采用包括沥青或TP0结构聚合材料制作而成的耐磨层，也可对STC层2上表面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而面层3与STC层2更牢固连接，让桥面更加优化，参阅图1至图2,其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。[〇〇64]实施例6，根据混凝土梁的实际情况进行混凝土梁-STC组合结构桥面设计，该组合结构桥面横断面形式如图1所示;然后按混凝土梁-STC组合结构桥面设计图进行施工;总体施工方式是:施工在混凝土梁顶面进行，根据工程规模采用一次或多次的分幅分段施工方式。每次施工依次完成梁顶面表面清理、本幅段与上一幅段之间的施工缝处理、梁顶面表面抛丸糙化、梁顶表面标高测量、梁顶层内植钉、模板安装、本幅段与下一幅段之间的施工缝加强构造设置、钢筋网布置、STC浇筑、STC湿润养护、STC高温蒸养、STC层顶表面抛丸糙化、面层施工等工序的施工。[〇〇65]本幅段与上一幅段之间的施工缝处理包括接头凿毛和浇筑STC前接头湿润等工作;接头凿毛应凿出大量钢纤维接头。[〇〇66]钢筋网布置要注意钢筋网的边界连接处理，这是保证STC层与边界其它结构间接缝不开裂的关键措施;边界其它结构为与STC层相接的相邻幅段的STC层、STC层端头处相邻的构造物、STC层侧边处相邻的构造物等结构物。[〇〇67] STC浇筑包括STC搅拌、运输、供应、摊铺等施工项目；STC搅拌采用现场搅拌方式。STC干混料与水在搅拌机中搅拌形成浇筑用混凝土即STC，然后通过车载工具或输送栗使其向摊铺位置运输、供应，STC再由布料机、振动整平梁、振动器等设备摊铺。[〇〇68] STC湿润养护紧跟STC浇筑进行，即在STC浇筑后立即在STC面上进行洒水湿润、铺节水保湿膜、在保湿膜上进行洒水湿润等湿润养护工作。[〇〇69] STC干混料在工厂配制、生产并包装，再将其运至现场用以搅拌。[〇〇7〇] STC高温蒸养采用高温蒸养工艺，通过蒸养锅炉、送气管道和养护棚等设施实现。 [0071 ] 该组合结构桥面其它施工工序均采用常规施工工艺施工。[〇〇72]该组合结构桥面具体施工步骤是:1)对混凝土梁顶表面进行清理，凿除浮浆，清除表面油渍、锈迹、杂物，使表面清洁、无松散物；2)对混凝土梁顶的每一幅段与上一幅段之间的施工缝进行结构处理；3)对梁顶面进行抛丸糙化处理；4)对混凝土梁顶表面进行标高测量，掌握梁顶面标高状况；5)在梁顶面向梁顶层内植入栓钉11;6)模板安装；7)对一幅段与下一幅段之间的施工缝进行加强构造设置；8)在梁顶面上方布置、安装钢筋网；9)在梁顶层(1)上表面上进行STC浇筑;在此之前，完成STC配合比设计和干混料生产；10)在STC浇筑过程中和浇筑后2天时间内，对STC面进行湿润养护；11)对STC层进行高温蒸汽养护；从而形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构。[〇〇73]12)对STC层顶面进行抛丸糙化处理；13)在STC层顶面进行面层施工，即在所述STC层2上表面铺设有面层3,所述面层3是采用包括沥青或TP0结构聚合材料制作而成的耐磨层。
【主权项】
1.一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:它包括梁顶层(1)、STC层(2)及两端分 别与梁顶层(1)和STC层(2)固联的栓钉(11)，所述梁顶层(1)本体为混凝土结构层;在梁顶 层(1)上表面根据力学原理排列分布设置有固定孔，在每个固定孔内固设有栓钉(11)，栓钉 (11)上部突出梁顶层(1)上表面，栓钉(11)上部突出梁顶层(1)上表面的高度小于STC层(2) 的厚度;在梁顶层(1)上铺设STC层(2)，从而使栓钉(11)两端分别与梁顶层(1)和STC层(2) 固定连接，形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构。2.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:所述栓钉(11)为 外周设置有凹凸台阶、或螺纹的钢钉，且在栓钉(11)顶部设置直径大于钉体本身直径的圆 柱形或弧形头部，以增加抗拨、抗剪强度。3.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:所述STC层(2)的 厚度为35-80mm，栓钉(11)上部突出梁顶层(1)上表面的高度为10-60mm，且栓钉(11)顶部与 STC层(2)上表面距离为10-20_。4.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:在梁顶层(1)上 表面上布置的固定孔的间距为10-40cm;栓钉(11)采用类似于植筋的方式植入梁顶层(1) 内，即先在梁顶层(1)上表面上钻固定孔，然后在固定孔内灌无机胶，再将栓钉(11)插入固 定孔内，栓钉(11)通过胶材与梁顶层牢固连接。5.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:所述STC层(2)包 括钢筋网和超高性能混凝土，所述超高性能混凝土完全包覆突出梁顶层(1)上表面的栓钉 (11)和整个钢筋网。6.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:对梁顶层(1)上 表面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而使梁顶层(1)与STC层(2)更牢 固连接。7.根据权利要求1所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:在所述STC层(2) 上表面铺设有面层(3)，所述面层(3)是采用包括沥青或TPO结构聚合材料制作而成的耐磨层。8.根据权利要求7所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构，其特征是:对STC层(2)上表 面采用抛丸糙化工艺进行处理，使之形成抛丸糙化面，从而面层(3)与STC层(2)更牢固连接。9.一种混凝土梁-STC组合桥面结构的施工方法，其特征是，按以下步骤进行:1)对混凝土梁顶表面进行清理，凿除浮浆，清除表面油渍、锈迹、杂物，使表面清洁、无 松散物；2)对混凝土梁顶的每一幅段与上一幅段之间的施工缝进行结构处理；3 )对梁顶面进行抛丸糙化处理；4)对混凝土梁顶表面进行标高测量，掌握梁顶面标高状况；5 )在梁顶面向梁顶层内植入栓钉(11);6)模板安装；7)对一幅段与下一幅段之间的施工缝进行加强构造设置；8)在梁顶面上方布置、安装钢筋网；9)在梁顶层(1)上表面上进行STC浇筑;在此之前，完成STC配合比设计和干混料生产；10)在STC浇筑过程中和浇筑后2天时间内，对STC面进行湿润养护；11)对STC层进行高温蒸汽养护；从而形成整体的混凝土梁-STC组合桥面结构。10.根据权利要求7所述的一种混凝土梁-STC组合桥面结构的施工方法，其特征是:12)对STC层顶面进行抛丸糙化处理；13)在STC层顶面进行面层施工，即在所述STC层(2)上表面铺设有面层(3)，所述面层 (3)是采用包括沥青或TPO结构聚合材料制作而成的耐磨层。
【文档编号】E01D21/00GK106087740SQ201610645928
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月9日 公开号201610645928.4, CN 106087740 A, CN 106087740A, CN 201610645928, CN-A-106087740, CN106087740 A, CN106087740A, CN201610645928, CN201610645928.4
【发明人】邵旭东, 胡建华, 毛志坚, 张法, 彭力军
【申请人】湖南中路华程桥梁科技股份有限公司