一种波纹钢板的桥面系构造的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波纹钢板的桥面系构造，包括纵梁，纵梁上架设有波纹钢板桥面，波纹钢板桥面包括若干个波纹钢板，波纹钢板为拱形，波纹钢板的底部的两个拱角处分别设置有连接边，相邻的波纹钢板的连接边叠放且通过螺栓对叠放的连接边固定。该桥面系可广泛用于悬索桥、斜拉桥、系杆拱桥、钢箱梁桥，也可用于旧桥桥面的更换。本实用新型适用范围广、结构轻便，质量可靠、安装快捷、易于更换，综合了普通混凝土桥面和钢桥面的优点，能有效改善传统桥面自重大、叠合面剪切应力高、局部变形大等缺点，具有显著的经济和社会效益。
【专利说明】一种波纹钢板的桥面系构造
【技术领域】
[0001]本实用新型专利属于桥梁工程【技术领域】，具体涉及一种波纹钢板的桥面系构造。适用于悬索桥、斜拉桥、系杆拱桥、钢箱梁桥，也可用于旧桥桥面的更换。
【背景技术】
[0002]目前，国内桥梁中通常采用的桥面系有钢筋混凝土桥面板、钢与混凝土叠合桥面板、钢桥面板上加浙青混凝土铺装三种结构形式。钢筋混凝土桥面板由于自重较大，使得结构恒载偏大，造成桥梁承载能力的浪费；钢与混凝土叠合桥面板由于结合面受力复杂，整体性能差，而且公路行业尚没有组合桥梁的设计规范，设计分析较困难；钢桥面板上加浙青混凝土铺装这种形式虽然自重较轻，但由于热稳定性差、刚度太小，容易在温度和重载作用下产生局部过量变形，影响行车舒适性，同时由于对铺装性能要求高，造成经济性下降。
[0003]波纹钢板是用一定厚度的热轧钢板经冷成型加工成不同形状和规格的波形，显著增大其抗弯惯性矩，从而提高其抗弯能力。随着国内钢材相对于砂石、水泥材料的价格差距逐步减小，钢材生产、加工工艺的逐步提高，环保意识的逐步增强，波纹钢板结构由于其具有受力性能好、适应性强、施工工期短、使用寿命长、行车舒适性好的特点，在国内公路、市政建设中，正日益得到广泛的应用。
[0004]本实用新型提出了一种波纹钢板桥面系构造，其具有自重轻、强度和刚度满足现行规范要求、安装快捷、适应性强的特点。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种波纹钢板的桥面系构造，适用于悬索桥、斜拉桥、系杆拱桥、钢箱梁桥等以钢结构为承重结构的桥面，也可用于普通混凝土桥及旧桥桥面的更换，并具有良好的耐久性和经济性。
[0006]本实用新型的目的可通过以下技术方案实现:
[0007]—种波纹钢板的桥面系构造，包括纵梁，纵梁上架设有波纹钢板桥面，波纹钢板桥面包括若干个波纹钢板，波纹钢板为拱形，波纹钢板的底部的两个拱角处分别设置有连接边，相邻的波纹钢板的连接边叠放且通过螺栓对叠放的连接边固定。
[0008]如上所述的拱形的波纹钢板一侧高度高于另一侧。
[0009]如上所述的纵梁包括腹板和设置在腹板上的翼缘，翼缘通过夹持件与连接边连接。
[0010]如上所述的夹持件包括螺栓和夹具，螺栓一端依次穿过夹具和连接边并将翼缘夹紧在夹具和连接边之间。
[0011]如上所述的各个波纹钢板上铺设有填平层，填平层上铺设有桥面铺装，填平层为混凝土或浙青混凝土。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:
[0013](I)适用范围广。波纹钢板桥面系适用于悬索桥、斜拉桥、系杆拱桥、钢箱梁桥等以钢结构为承重结构的桥面，也可用于钢筋混凝土或预应力混凝土 T梁、I梁、U形梁桥的整体式桥面，还可用于旧桥桥面的更换；
[0014](2)结构轻便。与普通混凝土桥面相比，波纹钢板桥面系厚度更小，自重更轻，强度更高。与钢-混凝土叠合桥面相比，可有效减小叠合面上的剪切应力。与钢桥面相比，可有效减小温度和重载下的局部变形；
[0015](3)质量可靠。工厂制作，可有效保证加工质量；
[0016](4)安装快捷，可大幅缩短施工工期；
[0017](5)环保，可减少水泥、砂石和木料的用量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为波纹钢板桥面系构造侧面图，图中参数含义:
[0019]1:纵梁；
[0020]2:波纹钢板桥面；
[0021]L:纵梁间净跨径。
[0022]图2为波纹钢板大样，图中参数含义:
[0023]Lp:波纹钢板的波纹波距；
[0024]Dp:波纹钢板的波纹波高；
[0025]La:纵梁方向；
[0026]S1:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在下的波谷边缘的螺栓孔；
[0027]S2:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在上的波谷边缘的螺栓孔。
[0028]图3为波纹钢板桥面使用S形夹具和螺栓与纵梁连接示意图，图中参数含义:
[0029]1:纵梁；
[0030]101:翼缘；
[0031]102:腹板；
[0032]2:波纹钢板桥面；
[0033]4:螺栓；
[0034]5:夹具(S 形)；
[0035]S3:纵梁翼缘至螺栓孔中心线的距离；
[0036]S4:S形夹具边缘至螺栓孔中心线的距离。
[0037]图4为波纹钢板桥面之间的连接不在纵梁处的结构示意图，图中参数含义:
[0038]2:波纹钢板桥面；
[0039]4:螺栓。
[0040]图5为波纹钢板桥面边缘处的连接结构示意图，图中参数含义:
[0041]2:波纹钢板桥面；
[0042]4:螺栓。
[0043]图6为波纹钢板桥面的焊接侧挡板结构示意图，图中参数含义:
[0044]2:波纹钢板桥面；
[0045]3:镀锌侧挡板；
[0046]8:滴水构造。[0047]图7为波纹钢板桥面的夹片侧挡板结构示意图，图中参数含义:
[0048]2:波纹钢板桥面；
[0049]3:镀锌侧挡板；
[0050]4:螺栓；
[0051]7:侧挡板的夹片；
[0052]S5:侧挡板内表面至螺栓中心线的距离。
[0053]图8为波纹钢板桥面系构造中的混凝土灌注和桥面铺装结构示意图，图中参数含乂:
[0054]2:波纹钢板桥面；
[0055]9:凹处灌注的混凝土或浙青混凝土 ；
[0056]10:桥面铺装；
[0057]201:波纹钢板；
[0058]202:连接边(2O2)。
[0059]图9为具体实施例1的波纹钢板参数示意图，图中参数含义:
[0060]La:纵梁方向；
[0061]Lb:单件波纹钢板完整波形的总宽度，本例有4个完整波形，每个波长150mm，所以总宽度Lb = 4*150 = 600mm ;
[0062]Lt:单件波纹钢板的总宽度，为Lb+S7，本例中为600+25 = 625mm ；
[0063]Lp:波纹钢板的波纹波距，为150mm ；
[0064]Dp:波纹钢板的波纹波高，为50mm ；
[0065]Wp:波纹钢板波峰或波谷的直线段距离，为60mm ；
[0066]t:波纹钢板板厚，本例为3.4mm ；
[0067]P:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0068]Q:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在上的波谷。
[0069]S5:螺栓孔尺寸，本例为19mm ；
[0070]S7:Q端波谷的延伸距离，本例为25mm。
[0071]图10为具体实施例2的波纹钢板参数示意图，图中参数含义:
[0072]La:纵梁方向；
[0073]Lp:波纹钢板的波纹波距，为225mm ；
[0074]Dp:波纹钢板的波纹波高，为75mm ；
[0075]Wp:波纹钢板波峰或波谷的直线段距离，为98mm ；
[0076]t:波纹钢板板厚，本例为4.5mm ；
[0077]S6:波纹钢板P端波谷的延伸长度，为19mm ；
[0078]S7:波纹钢板Q端波谷的延伸长度，为22mm ；
[0079]SP:波纹钢板P端波谷长度，为48mm ；
[0080]P:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0081]Q:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在上的波谷。
[0082]9:焊缝；
[0083]10:波纹钢板的P端边缘。[0084]图11为具体实施例3的波纹钢板参数示意图，图中参数含义:
[0085]Lp:波纹钢板的波纹波距，为300mm ；
[0086]Dp:波纹钢板的波纹波高，为IlOmm ；
[0087]Wp:波纹钢板波峰或波谷的直线段距离，为130mm ；
[0088]Lt:单件波纹钢板的总宽度，为Lp+S7，本例中为300+20 = 320mm ；
[0089]t:波纹钢板板厚，本例为5mm ；
[0090]S7:波纹钢板Q端波谷的延伸长度，为20mm ；
[0091 ]P:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0092]Q:单件波纹钢板沿纵梁方向的搭接位置在上的波谷。
【具体实施方式】
[0093]为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0094]一种波纹钢板的桥面系构造，包括纵梁1，纵梁I上架设有波纹钢板桥面2，波纹钢板桥面2包括若干个波纹钢板201，波纹钢板201为拱形，波纹钢板201的底部的两个拱角处分别设置有连接边202，相邻的波纹钢板201的连接边202叠放且通过螺栓对叠放的连接边202固定。拱形的波纹钢板201 —侧高度高于另一侧。纵梁I包括腹板102和设置在腹板102上的翼缘101，翼缘101通过夹持件与连接边202连接。夹持件包括螺栓和夹具，螺栓一端依次穿过夹具和连接边202并将翼缘101夹紧在夹具和连接边202之间。各个波纹钢板201上铺设有填平层，填平层上铺设有桥面铺装，填平层为混凝土或浙青混凝土。
[0095]波纹钢板材料与制作要求:
[0096]使用镀锌钢板或热轧钢板，钢板屈服强度根据规范取值。
[0097]如采用镀锌钢板制作，单块波纹钢板最大长度不超过12m。如采用热轧钢板进行热浸镀锌处理，单件长度一般不大于10m(取决于镀锌池大小)，内、外表面均须进行热浸镀锌处理，镀锌层(单面)的平均厚度不小于84 μ m，镀锌量(单面)不小于600g/m2。
[0098]安装要求:
[0099](I)波纹钢板桥面与纵梁的连接
[0100]波纹钢板与纵梁有两种连接方式:焊接和螺栓连接。
[0101]焊接要求:
[0102]I)每片波纹钢板与纵梁之间的焊缝长度为75mm，焊缝厚度为:
[0103]a) 6.1mm及以下厚度波纹钢板:3.2mm
[0104]b) 6.1mm以上厚度波纹钢板:4.8mm
[0105]2)各片波纹钢板之间采用连续对接焊。
[0106]波纹钢板桥面焊接到主梁上时，焊接顺序和质量非常重要，如果不按规定操作易造成桥面开裂破坏。每片波纹钢板放置到主梁上时，先点焊，待所有波纹钢板全部就位后，再完成所有焊接。
[0107]螺栓连接要求:
[0108]I)每片波纹钢板与纵梁之间采用直径19mm的A307螺栓连接,使用64mm垫圈。
[0109]2)侧面搭接缝采用直径19mm的A307高强螺栓。[0110](2)浙青桥面铺装的摊铺
[0111]流程如下:
[0112]I)清除金属表面的所有杂质；
[0113]2)在波纹钢板桥面表面涂刷粘结层；
[0114]3)在波纹钢板桥面凹处灌注混凝土或浙青混合料并压实；
[0115]4)摊铺整平层和附加磨耗层并压实；
[0116]5)最终磨耗层厚度和坡度根据桥梁设计确定,但最薄处厚度不小于25mm。
[0117]实施例1:
[0118]波距Lp*波高Dp = 150*50mm的波纹钢板，纵梁间距L为0.6m:
[0119]波纹钢板采用符合ASTM A929标准的镀锌钢板，波纹钢板材料屈服强度为250MPa,单件波纹钢板的长度为10m，因为单件波纹钢板有4个完整波形，因此完整波形的宽度Lb = 4*150 = 600mm = 0.6m,总宽度Lt = Lb+S7 = 0.625m。波纹钢板的板厚t为
3.4mm,波峰或波谷的直线段为Wp = 60mm。波纹钢板采用19*51mm的六角头螺栓互相连接以及连接到纵梁上，并预留螺栓孔(见图9)。
[0120]每件波纹钢板沿纵梁方向分为PQ两端波谷且构造不同，P端波谷为从波纹钢板完整波谷部位中心线处直接截取而得，Q端波谷比P端波谷多截取S7 = 25mm，并向上弯曲，以便与下一片波纹钢板的P端波谷搭接，弯曲高度为波纹钢板的厚度t = 3.4mm, Dp的高度从波峰钢板底部至波谷钢板底部计算。
[0121]实施例2:
[0122]波距Lp*波高Dp = 225*75mm的波纹钢板，纵梁间距L为1.2m:
[0123]波纹钢板采用符合ASTM AlOll标准的热轧钢板，波纹钢板材料屈服强度为275MPa，内、外表面均进行热浸镀锌处理，镀锌层(单面)的平均厚度不小于84 μ m，镀锌量(单面)不小于600g/m2。单件波纹钢板的长度为6m，完整波形的宽度Lb为一个波长即
0.225m,总宽度Lt = Lp+S6+S7 = 0.266m。波纹钢板的板厚t为4.5mm，波峰或波谷的直线段为Wp = 98mm。波纹钢板采用焊接互相连接(见图10)。
[0124]每件波纹钢板沿纵梁方向分为PQ两端且构造不同，Dp的高度从波峰钢板底部至P端波谷钢板顶部或Q端波谷钢板底部计算。P端波谷为从波纹钢板完整波谷部位中心线处延伸S6 = 19mm而得,Q端波谷为从波纹钢板完整波谷部位中心线处延伸S7 = 22mm而得。Q端波谷比P端波谷高一个板厚t的距离，即4.5mm,以便与下一片波纹钢板的P端波谷搭接。
[0125]实施例3:
[0126]波距Lp*波高Dp = 300*1 IOmm的波纹钢板，纵梁间距L为1.9m:
[0127]波纹钢板采用符合ASTM AlOll标准的热轧钢板，波纹钢板材料屈服强度为3IOMPa,内、外表面均进行热浸镀锌处理，镀锌层(单面)的平均厚度不小于84 μ m，镀锌量(单面)不小于600g/m2。单件波纹钢板的长度为6m，完整波形的宽度Lb为一个波长即
0.3m,总宽度Lt = Lb+S7 = 0.32m。波纹钢板的板厚t为5mm，波峰或波谷的直线段Wp为130mm。波纹钢板采用焊接互相连接(见图11)。
[0128]每件波纹钢板沿纵梁方向分为PQ两端且构造不同，Dp的高度从波峰钢板底部至波谷钢板底部计算。P端波谷为从波纹钢板完整波谷部位中心线处直接截取而得，Q端波谷比P端波谷多截取S7 = 20mm，并向上弯曲，以便与下一片波纹钢板的P端波谷搭接，弯曲高度为波纹钢板的厚度t = 5mm。
[0129] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种波纹钢板的桥面系构造，包括纵梁(1)，其特征在于，纵梁(I)上架设有波纹钢板桥面(2)，波纹钢板桥面(2)包括若干个波纹钢板(201)，波纹钢板(201)为拱形，波纹钢板(201)的底部的两个拱角处分别设置有连接边(202)，相邻的波纹钢板(201)的连接边(202)叠放且通过螺栓对叠放的连接边(202)固定。
2.根据权利要求1所述的一种波纹钢板的桥面系构造，其特征在于，所述的拱形的波纹钢板(201) —侧高度高于另一侧。
3.根据权利要求2所述的一种波纹钢板的桥面系构造，其特征在于，所述的纵梁(I)包括腹板(102)和设置在腹板(102)上的翼缘(101)，翼缘(101)通过夹持件与连接边(202)连接。
4.根据权利要求3所述的一种波纹钢板的桥面系构造，其特征在于，所述的夹持件包括螺栓和夹具，螺栓一端依次穿过夹具和连接边(202)并将翼缘(101)夹紧在夹具和连接边(202)之间。
5.根据权力要求4所述的一种波纹钢板的桥面系构造，其特征在于，所述的各个波纹钢板(201)上铺设有填平层，填平层上铺设有桥面铺装，填平层为混凝土或浙青混凝土。
【文档编号】E01D19/12GK203729201SQ201320881796
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】余顺新, 卢傲, 邓涛, 鞠金荧, 张春华, 王志成, 何苑 申请人:中交第二公路勘察设计研究院有限公司