一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，该桥面结构包括正交异性钢板、纤维格栅、混凝土和磨耗层；所述的正交异性钢板的上侧依次设有纤维格栅、混凝土和磨耗层，所述纤维格栅通过高性能环氧树脂胶与其下侧的正交异性钢板相连，为增加其粘接强度，正交异性钢板四周可根据需要设置剪力键。本实用新型的桥面结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好、具有稳定的高温稳定性和低温抗裂性等优点，可以有效防止层间开裂、降低正交异性钢板和铺装层疲劳开裂的风险，并能增强钢板抵抗正负弯矩的作用，适用于各种钢桥面结构的修建与修补。
【专利说明】一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥面铺装结构【技术领域】，尤其是指一种可作为组合桥面用于桥梁结构中的复合桥面结构，具体地说是一种防水、高韧性、高强度的正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构。
【背景技术】
[0002]传统正交异性钢桥面体系多采用正交异性钢桥面和浙青混合料铺装层组成。随着运营时间的增长，容易产生浙青混合料铺装层损坏和钢桥面结构疲劳开裂，造成安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高韧性、高强度、防开裂、防水并具有良好的高温稳定性和层间结合性能的正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构。
[0004]本实用新型采用的技术方案为:一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，该桥面结构包括正交异性钢板、纤维格栅、混凝土和磨耗层；所述的正交异性钢板的上侧依次设有纤维格栅、混凝土和磨耗层，所述纤维格栅通过高性能环氧树脂胶与其下侧的正交异性钢板相粘，为增加其粘接强度，正交异性钢板四周设置有剪力键。
[0005]作为优选，为增强混凝土的强度和韧性，并起到同时抵抗正负弯矩的作用，可在混凝土中或混凝土上表面增加铺设一层纤维格栅。
[0006]作为优选，所述纤维格栅为编织纤维格栅布、纤维格栅板、三维织物、金属丝网格栅或钢格栅，最好为编织纤维格栅布，可保证其与正交异性钢板、混凝土界面的粘结强度。
[0007]作为优选，所述纤维格栅所用的纤维采用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及各类结构胶，最好为环氧树脂。
[0008]作为优选，所述的混凝土为普通混凝土、钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土、水性环氧树脂混凝土或聚氨酯树脂混凝土等聚合物混凝土，最好为环氧树脂混凝土。
[0009]作为优选，所述的正交异性钢板为设有纵横向互相垂直的纵肋和横肋的钢面板，所述纵肋包括U形肋和板式肋。
[0010]作为优选，所述剪力键采用钢制的螺钉、片材或Z形型材。
[0011]作为优选，所述磨耗层采用浇筑式浙青混合料、改性浙青SMA、环氧浙青混合料或混凝土。
[0012]有益效果:本实用新型通过在正交异性钢板上粘结一层轻质、高强、耐腐蚀的纤维格栅，不仅可以增强界面的抗剪能力，还可以降低正交异性钢板疲劳开裂的风险，特别是中间一层带有纤维格栅的混凝土具有刚度大、强度高、韧性好等优点，可以有效防止铺装层的开裂，使得该桥面结构层间抗剪能力强、抗剥离、防水、刚度大、强度高、韧性好、具有稳定的高温稳定性和低温抗裂性等优点，可以有效地防止层间开裂、降低正交异性钢板和铺装层疲劳开裂的风险，适用于各种钢桥面结构的修建与修补。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
[0014]图2为图1桥面结构的截面结构示意图；
[0015]图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
[0016]图4为图3桥面结构的截面结构示意图；
[0017]图5为本实用新型实施例1的结构示意图；
[0018]图6为图5桥面结构的截面结构示意图；
[0019]其中:1 一正交异性钢板；2—纤维格栅；3—混凝土 ；4一磨耗层；5—剪力键；6—纵肋；7—横肋。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0021]实施例1
[0022]如图1和2所示，本实用新型正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，它包括正交异性钢板1，正交异性钢板I四周设有螺钉形式的剪力键5，在正交异性钢板I上铺设一层厚2mm、网格间距为50mmX 50mm的纤维格栅2，纤维格栅2通过高性能环氧树脂胶粘于正交异性钢板I表面，纤维格栅2上依次铺设30mm厚混凝土 3、一层厚1mm、网格间距为50mmX 50mm的纤维格栅2、IOmm厚混凝土 3和20mm厚改性浙青SMA磨耗层4。纤维格栅2采用编织纤维格栅布，纬向纤维束和径向纤维束都采用碳纤维正交编织，并与环氧树脂固化形成整体，混凝土 3采用环氧树脂混凝土。所述的正交异性钢板I为设有纵横向互相垂直的纵肋6和横肋7的钢面板。
[0023]实施例2
[0024]如图3和4所示，本实用新型正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，它包括正交异性钢板1，正交异性钢板I两边设有螺钉形式的剪力键5，在正交异性钢板I上铺设一层厚2mm、网格间距为25mmX 25mm的纤维格栅2，纤维格栅2通过高性能环氧树脂胶粘于正交异性钢板I表面，纤维格栅2上依次铺设20mm厚混凝土 3、一层厚2mm、网格间距为25mmX 25mm的纤维格栅2和30mm厚环氧浙青混合料磨耗层4。纤维格栅2采用编织纤维格栅布，纬向纤维束采用玻璃纤维，径向纤维束采用碳纤维，正交编织，并与环氧树脂固化形成整体，混凝土 3采用钢纤维混凝土。所述的正交异性钢板I为设有纵横向互相垂直的纵肋6和横肋7的钢面板。
[0025]实施例3
[0026]如图5和6所示，本实用新型正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，它包括正交异性钢板1，正交异性钢板I两边设有螺钉形式的剪力键5，在正交异性钢板I上铺设一层厚2mm、网格间距为25mmX 25mm的纤维格栅2，纤维格栅2通过高性能环氧树脂胶粘于正交异性钢板I表面，纤维格栅2上依次铺设30mm厚混凝土 3、和20mm厚环氧浙青混合料磨耗层4。纤维格栅2采用编织纤维格栅布，纬向纤维束采用玻璃纤维，径向纤维束采用碳纤维，正交编织，并与环氧树脂固化形成整体，混凝土 3采用环氧树脂混凝土。所述的正交异性钢板I为设有纵横向互相垂直的纵肋6和横肋7的钢面板。
[0027]上述三个实施例中正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构的制备流程如下:
[0028]a、先在钢箱梁正交异性钢板I表面两侧焊一定数量的剪力键5，然后对正交异性钢板I的上表面进行喷砂处理；
[0029]b、在工厂中用纬向纤维束(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)和径向纤维束(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)正交编织，为增加其整体性，可与树脂(包括:不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂)固化与一体，形成纤维格栅2。
[0030]C、在正交异性钢板I上均匀涂一层高性能环氧树脂胶，将b步骤形成的纤维格栅2粘结于正交异性钢板I上。
[0031]d、在纤维格栅2上浇筑混凝土 3 (普通混凝土、钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土、水性环氧树脂混凝土等)。
[0032]e、在混凝土 3上表面或在混凝土 3浇筑过程中另铺设一层纤维格栅2 (实施例3中不用另铺设)。
[0033]f、最后浇筑一层磨耗层4 (浇筑式浙青混合料、改性浙青SMA或环氧浙青混合料)，待磨耗层4凝结硬化后，磨耗层4、混凝土 3、纤维格栅2和正交异性钢板I结合为一体，形成正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构。
[0034]在上述制备工艺中:纤维格栅2的结构形式与尺寸各参数大小、纤维的种类和数量、树脂的种类，混凝土 3、磨耗层4的种类与厚度，剪力键5的形式均可根据需要灵活调整。
[0035]应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:该桥面结构包括正交异性钢板、纤维格栅、混凝土和磨耗层；所述的正交异性钢板的上侧依次设有纤维格栅、混凝土和磨耗层，所述纤维格栅通过高性能环氧树脂胶与其下侧的正交异性钢板相粘接，正交异性钢板四周设置有剪力键。
2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述混凝土中或混凝土上表面增加铺设一层纤维格栅。
3.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述纤维格栅为编织纤维格栅布、纤维格栅板、三维织物、金属丝网格栅或钢格栅。
4.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述纤维格栅所用的纤维采用碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、金属丝纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述混凝土为普通混凝土、钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土、水性环氧树脂混凝土或聚氨酯树脂混凝土。
6.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述的正交异性钢板为设有纵横向互相垂直的纵肋和横肋的钢面板。
7.根据权利要求6所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述纵肋包括U形肋和板式肋。
8.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述剪力键采用钢制的螺钉、片材或Z形型材。
9.根据权利要求1所述的一种正交异性钢板-纤维格栅增强混凝土组合桥面结构，其特征在于:所述磨耗层采用烧筑式浙青混合料、改性浙青SMA、环氧浙青混合料或混凝土。
【文档编号】E01D19/12GK203420221SQ201320483310
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】方海, 徐超, 刘伟庆 申请人:南京工业大学