超高韧性混凝土轻型组合桥面结构的制作方法

本实用新型属于桥梁施工技术领域，特别涉及一种超高韧性混凝土轻型组合桥面结构。

背景技术：

现有钢结构桥面具有构件质量轻、运输、架设方便、施工周期短等特点，60多年来，这种轻型的钢桥面已成为钢桥，尤其是特大型桥梁的首选桥面形式。

但是经过多年使用后，发现现有钢结构桥面存在以下技术问题：钢桥面铺装极易损坏。大跨径钢桥面铺装大多采用沥青混合料铺装，并直接铺筑于钢桥面之上，该钢结构桥梁在通车后，一般不到两年时间桥面铺装即出现严重的开裂、局部拥包、车辙等结构性病害，整体上大部分桥面铺装使用年限不超过其设计服役期的一般，这已成为钢桥面的通病。经分析，钢桥面沥青铺装损坏的原因主要来自以下方面：钢桥面的刚度不足，沥青铺装层局部处于高应力区，这些位置容易疲劳开裂；钢桥面上沥青混凝土工作环境恶劣（夏季钢板的温度可达到70℃），超载车辆多，在行车载荷和温度等共同作用下，铺装层容易出现车辙或脱层等问题。目前，对于钢桥面铺装出现的问题，常规解决的思路是改进铺装混合料的材性，提高与钢桥面的粘着力和变形能力，优化铺装层厚度等，但上述措施治标不治本。

针对上述技术问题，现有出现了采用超高韧性混凝土轻型组合桥面的结构设计，其工艺原理是利用超高韧性混凝土的超高抗弯强度、高韧性、高耐久性等特点，同时以提高桥面结构层的刚度及抗拉强度为目的，采用剪力钉与钢面板连接等手段，解决钢桥面钢结构疲劳破坏及桥面铺装极易损坏的质量通病。

但是在现有超高韧性混凝土轻型组合桥面的结构设计中，对于剪力钉在超高韧性混凝土层内的具体布置方式以及剪力钉与超高韧性混凝土层内钢筋网的之间的连接关系并未有更为细化的结构设计，而上述结构设计直接关系到了最终桥面结构的整体刚度及抗剪能力，因此，基于优化现有超高韧性混凝土轻型组合桥面的结构设计，需要进一步对现有桥面结构作出更为细节的结构优化，以提高超高韧性混凝土轻型组合桥面的质量及使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够有效改善结构内部受力状态，从而提高桥面整体刚度的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，包括桥面板以及超高韧性混凝土层，所述超高韧性混凝土层为在桥面板上方浇注而成，在所述桥面板上固定连接有若干纵横布置的抗剪螺钉，所述抗剪螺钉设置在超高韧性混凝土层内，其特征在于：在所述桥面板上横向布置的抗剪螺钉中，其靠近桥面两侧区域内相邻抗剪螺钉之间的间距小于桥面中间区域内相邻抗剪螺钉之间的间距。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其所述靠近桥面两侧区域以及桥面中间区域内的抗剪螺钉分别在横向上等间距布置，在所述桥面板纵向上的抗剪螺钉等间距布置。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其在所述超高韧性混凝土层内设置有纵横布置的钢筋，所述纵横布置的钢筋均设置在若干抗剪螺钉之间，所述靠近桥面两侧区域内横向上相邻抗剪螺钉之间布置的纵向钢筋数量小于桥面中间区域内横向上相邻抗剪螺钉之间布置的纵向钢筋数量，在纵向上相邻抗剪螺钉之间布置的横向钢筋数量均相同。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其所述横向钢筋布置在上层，所述纵向钢筋布置在下层，所述超高韧性混凝土层的上端面与超高韧性混凝土层内设置的横向钢筋之间有一定距离而形成保护层。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其所述纵横布置的钢筋中，其靠近抗剪螺钉的纵向钢筋和横向钢筋分别与对应的抗剪螺钉固定连接在一起，每个抗剪螺钉四周均设置有纵向钢筋和横向钢筋。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其所述抗剪螺钉下端与桥面板焊接的截面直径大于抗剪螺钉中部圆柱状部分的直径。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其所述桥面板采用正交异性钢桥面板结构。

本实用新型所述的超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，其在所述超高韧性混凝土层上端面铺设有桥面面层，所述桥面面层包括沥青混凝土铺装层，所述沥青混凝土铺装层与超高韧性混凝土层之间设置有粘结层。

本实用新型通过对桥面板上固定连接的抗剪螺钉布置方式的设置，有效提高了超高韧性混凝土轻型组合桥面结构的局部刚度，进而大幅提高了桥面结构横向两侧端部构造的抗剪能力，并大大提高了钢桥面的抗疲劳寿命。

附图说明

图1是本实用新型的局部结构示意图。

图2是本实用新型中抗剪螺钉与钢筋网连接的局部示意图。

图中标记：1为桥面板，2为超高韧性混凝土层，3为抗剪螺钉，4为桥面两侧区域，5为桥面中间区域，6为纵向钢筋，7为横向钢筋，8为保护层，9为沥青混凝土铺装层，10为粘结层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和2所示，一种超高韧性混凝土轻型组合桥面结构，包括桥面板1以及超高韧性混凝土层2，所述桥面板1采用正交异性钢桥面板结构，所述超高韧性混凝土层2为在桥面板1上方浇注而成，在所述超高韧性混凝土层2上端面铺设有桥面面层，所述桥面面层包括沥青混凝土铺装层9，所述沥青混凝土铺装层9与超高韧性混凝土层2之间设置有粘结层10，在所述桥面板1上固定连接有若干纵横布置的抗剪螺钉3，所述抗剪螺钉3下端与桥面板1焊接的截面直径大于抗剪螺钉3中部圆柱状部分的直径，以增加抗剪螺钉与桥面板结合的强度，所述抗剪螺钉3设置在超高韧性混凝土层2内，在所述桥面板1上横向布置的抗剪螺钉3中，其靠近桥面两侧区域4内相邻抗剪螺钉3之间的间距小于桥面中间区域5内相邻抗剪螺钉3之间的间距，其中靠近桥面两侧区域具体是指桥面左右护栏边向桥面中部延伸一段距离的区域，而桥面中间区域则是靠近桥面两侧区域以外的，位于桥面中部的区域，横向为桥面宽度方向，纵向为桥面长度方向。所述靠近桥面两侧区域4以及桥面中间区域5内的抗剪螺钉3分别在横向上等间距布置，在所述桥面板1纵向上的抗剪螺钉3等间距布置。

其中，在所述超高韧性混凝土层2内设置有纵横布置的钢筋，所述纵横布置的钢筋均设置在若干抗剪螺钉3之间，所述靠近桥面两侧区域4内横向上相邻抗剪螺钉3之间布置的纵向钢筋6数量小于桥面中间区域5内横向上相邻抗剪螺钉3之间布置的纵向钢筋6数量，在纵向上相邻抗剪螺钉3之间布置的横向钢筋7数量均相同，所述横向钢筋7布置在上层，所述纵向钢筋6布置在下层，所述超高韧性混凝土层2的上端面与超高韧性混凝土层2内设置的横向钢筋7之间有一定距离而形成保护层8；所述纵横布置的钢筋中，其靠近抗剪螺钉3的纵向钢筋6和横向钢筋7分别与对应的抗剪螺钉3固定连接在一起，如采用焊接或绑扎等方式，每个抗剪螺钉3四周均设置有纵向钢筋6和横向钢筋7，通过抗剪螺钉与钢筋网的连接配合，能够大大提高桥面结构的整体刚度，从而有效改善铺装结构的受力状态，降低了钢结构疲劳开裂的风险，解决了桥面铺装易损坏的问题，大幅提高了钢桥面的抗疲劳寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。