一种二次叠合混凝土桥面板‑钢梁组合桥梁结构及其施工方法与流程

文档序号:12040785阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构,其特征在于它包括主梁、二次叠合混凝土桥面板和剪力钉;所述主梁上设置集束式或均布式的剪力钉;主梁沿横桥向拼装架设若干,所有主梁沿桥梁纵向连接形成整体,构成多孔一联;二次叠合混凝土桥面板通过剪力钉与主梁相连形成整体。

2.根据权利要求1所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构,其特征在于:所述的二次叠合混凝土桥面板由底层混凝土桥面板和顶层混凝土桥面板组成,底层混凝土桥面板位于主梁上,顶层混凝土桥面板位于底层混凝土桥面板上,底层混凝土桥面板、顶层混凝土桥面板均通过剪力钉与主梁相连形成整体,共同承担荷载。

3.根据权利要求1所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构,其特征在于:所述的剪力钉沿桥梁纵向可根据二次叠合双层混凝土桥面板的厚度间隔采用不同直径不同长度形式,剪力钉的直径为Ф13mm~Ф30mm,长度为50mm~450mm,单个剪力钉沿桥梁纵向间距为95mm~125mm,横向间距为50mm~125mm,剪力钉群沿桥梁纵向可不等间距布置,剪力钉群间距为500mm~1000mm。

4.如权利要求1所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于包括如下步骤:

1)主梁采用下述方式之一:

①所述的主梁为槽形钢梁和FRP板连接形成,槽形钢梁的上翼缘板设置剪力钉,FRP板位于槽形钢梁的顶面,FRP板通过剪力钉与槽形钢梁固定;

②所述的主梁为工字形钢梁和FRP板连接形成,工字形钢梁的上翼缘板设置剪力钉,FRP板位于工字形钢梁的顶面,FRP板通过剪力钉与工字形钢梁固定;

③所述的主梁为箱形钢梁,箱形钢梁的顶板设置剪力钉;

④所述的主梁为T形钢梁,T形钢梁的上翼缘钢板设置剪力钉;

⑤所述的主梁为工字形钢梁,工字形钢梁的上翼缘钢板设置剪力钉;

⑥所述的主梁为槽形钢梁,槽形钢梁的上翼缘钢板设置剪力钉;

2)拼装主梁、底层混凝土桥面板与顶层混凝土桥面板形成二次叠合混凝土桥面板,其实施采用下述方式之一:

①主梁整孔吊装安置在临时支座上,沿横桥向拼装架设若干,并沿桥梁纵向依次连接形成整体,构成多孔一联;除墩顶支座位置处,相邻的主梁之间可不设置横隔梁,主要通过二次叠合混凝土桥面板共同承担荷载;

在主梁上整体浇筑低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土形成底层混凝土桥面板,实现首次叠合;以底层混凝土桥面板为模板,现浇低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土,形成顶层混凝土桥面板,完成二次叠合;底层混凝土桥面板、顶层厚混凝土桥面板板先后通过剪力钉与主梁连接形成整体;

②主梁整孔吊装安置在临时支座上,沿横桥向拼装架设若干,并沿桥梁纵向依次连接形成整体,构成多孔一联;除墩顶支座位置处,相邻的主梁之间可不设置横隔梁,主要通过二次叠合混凝土桥面板共同承担荷载;

在主梁上整体浇筑低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土形成底层混凝土桥面板,实现首次叠合;顶层混凝土桥面板为预制构件,顶层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽;将顶层混凝土桥面板吊装到底层混凝土桥面板上,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽和顶层混凝土桥面板之间的湿接缝中浇筑混凝土,完成二次叠合;

③底层混凝土桥面板为预制构件;底层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽,将底层混凝土桥面板吊装到主梁上,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽中浇筑混凝土,实现首次叠合;

将主梁和预制的底层混凝土桥面板整体吊装安置在临时支座上,沿横桥向拼装架设若干,并沿桥梁纵向依次连接形成整体;以底层混凝土桥面板为模板,现浇低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土,形成顶层混凝土桥面板,完成二次叠合;底层混凝土桥面板、顶层混凝土桥面板板先后通过剪力钉与主梁连接形成整体;

④底层混凝土桥面板为预制构件;底层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽,将底层混凝土桥面板吊装到主梁上,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽中浇筑混凝土,实现首次叠合;

将主梁和预制的底层混凝土桥面板整体吊装安置在临时支座上,沿横桥向拼装架设若干,并沿桥梁纵向依次连接形成整体;顶层混凝土桥面板为预制构件,顶层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽;将顶层混凝土桥面板吊装到底层混凝土桥面板上,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽与交错设置的顶层混凝土桥面板之间的湿接缝中浇筑混凝土,完成二次叠合;

3)待混凝土养护达到设计强度后,安装永久支座,拆除临时支座,完成桥面系铺装,全桥贯通。

5.根据权利要求4所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:所述的主梁是由槽形钢梁或者工字形钢梁与FRP板连接形成,槽形钢梁或者工字形钢梁的上翼缘板设置剪力钉,FRP板位于槽形钢梁或者工字形钢梁的顶面,FRP板通过剪力钉与槽形钢梁或者工字形钢梁的上翼缘板固定;底层混凝土桥面板为以槽形钢梁或者工字形钢梁的上翼缘板上预先安置的FRP板为模板,整体浇筑5~10cm厚的低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土形成,通过短的剪力钉与主梁实现首次叠合;经养护达到设计强度后,再以5~10cm厚的底层混凝土桥面板与FRP板整体为模板,现浇10~20cm厚的低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土,形成顶层混凝土桥面板,通过长的剪力钉完成二次叠合,使组合桥梁形成整体。

6.根据权利要求4所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:底层混凝土桥面板与顶层混凝土桥面板之间设有磷酸镁水泥砂浆层;底层混凝土桥面板为以槽形钢梁或者工字形钢梁上预先安置的FRP板为模板,整体浇筑5~10cm厚的低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土形成,通过短的剪力钉完成首次叠合;经过养护达到设计强度后,铺设5~10mm厚的磷酸镁水泥砂浆,拼装预制的顶层混凝土桥面板,安置锚固螺栓,向顶层混凝土桥面板上的剪力钉预留槽与湿接缝中浇筑混凝土并养护,使其通过长的剪力钉二次叠合形成整体。

7.根据权利要求4所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:所述的主梁为箱形钢梁或者T形钢梁,箱形钢梁的顶板或者T形钢梁的上翼缘钢板设置有剪力钉;底层混凝土桥面板为以箱形钢梁的顶板或者T形钢梁的上翼缘钢板为模板,整体浇筑5~10cm厚的低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土形成,通过短的剪力钉实现首次叠合;经养护达到设计强度后,吊装预制的顶层混凝土桥面板至底层混凝土桥面板上,顶层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽和顶层混凝土桥面板之间的湿接缝中浇筑混凝土,通过长的剪力钉完成二次叠合,使组合桥梁形成整体。

8.根据权利要求4所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:所述的主梁为工字形钢梁,工字形钢梁的上翼缘钢板设置有剪力钉;底层混凝土桥面板为预制构件,8~15cm厚,底层混凝土桥面板吊到主梁上,底层混凝土桥面板上设有剪力钉预留槽,剪力钉穿入剪力钉预留槽,向剪力钉预留槽中浇筑混凝土,底层混凝土桥面板与工字形钢梁通过集束式短的剪力钉在预制厂完成首次叠合,形成预制T形梁,并整体吊装架设在桥墩上,沿横桥向布置预制T形梁若干,铺设顶层混凝土板钢筋网,以8~15cm厚预制的底层混凝土桥面板为模板,立侧模,现浇20~30cm厚的低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土,形成顶层混凝土桥面板,通过长的剪力钉实现二次叠合,使多主梁共同承担荷载。

9.根据权利要求4所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:所述的主梁为工字形钢梁或者槽形钢梁,工字形钢梁或者槽形钢梁的上翼缘钢板设置剪力钉;底层混凝土桥面板与顶层混凝土桥面板均为预制板,底层混凝土桥面板、顶层混凝土桥面板上均设有剪力钉预留槽;底层预制混凝土桥面板与主梁通过集束式短的剪力钉首次叠合形成整体,向剪力钉预留槽与底层桥面板湿接缝中浇筑混凝土并养护,铺设5~10mm厚磷酸镁水泥砂浆后拼装顶层混凝土桥面板,向剪力钉预留槽与顶层桥面板之间的湿接缝中浇筑混凝土,锚固连接螺栓,使其通过长的剪力钉二次叠合形成整体。

10.根据权利要求4-9中任意一种所述的一种二次叠合混凝土桥面板-钢梁组合桥梁结构的施工方法,其特征在于:所述的底层混凝土桥面板、顶层混凝土桥面板的材料均为低收缩高抗裂纤维增强内养护混凝土,其组分及含量为:水泥280~340kg/m3,粉煤灰60~100kg/m3,矿粉40~100kg/m3,河砂720~850kg/m3,碎石1000~1100kg/m3,水150~160kg/m3,膨胀剂20~40kg/m3,内养护剂0.5~0.8kg/m3,高强有机聚合物纤维2.5~5.5kg/m3(或者钢纤维40~60kg/m3),微米级改性脱脂棉纤维素0.8~1.2kg/m3,水泥浆体微结构调控剂3.0~5.0kg/m3,超分散减水减缩保塑外加剂6.5~9.5kg/m3

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