超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板

本技术属于桥面板，具体涉及一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板。

背景技术：

1、随着交通量的不断增长和超载现象的日益严重，传统的正交异性钢桥面结构由于其局部刚度及疲劳性能不足导致钢桥面铺装在使用3-5年后会容易产生裂缝、脱层、车辙等病害，更为严重的是钢桥面自身产生疲劳裂缝，对结构的安全性及耐久性造成危害。工程界基于两种思路来解决钢桥面问题：第一种思路是分别改进铺装层性能和钢梁疲劳性能，分而治之；第二种思路是采用钢与混凝土组合结构，同时解决两种病害，但对于钢与普通混凝土组合结构，还存在普通混凝土层抗裂性能不佳的问题。

2、超高性能混凝土(ultra-high performance concrete，简称uhpc)是一种从材料组成、配合比设计、微观结构等方面均不同于普通高性能混凝土的一种新型水泥基材料，uhpc的承压能力往往大于普通混凝土，它的承压可以达到120mpa以上，它在轴向的抗拉强度也可以达到7到12mpa之间，uhpc的极限拉应变可以达到1500-4000μ，通过在工程中运用uhpc可以大大提高结构的性能，因为uhpc具有超高的韧性，它的强度也大幅度高于传统的混凝土，耐久性能也得到很大的提升，使得工程材料的性能得到很大的提升。普通钢筋砼-钢组合桥面结构在不包括其他外界荷载的情况下自身的重量占比就比较大，而且这种结构的抗裂性能和它的使用耐久性能也算不上优良，但是通过采用超高性能混凝土(uhpc)+钢组合桥面这一方案可以有效的提高传统混凝土的这些不足之处，这种结构本身的自重就比较轻，而且uhpc本身就具有不易开裂，耐久性能好等特点，由于这些特点的存在使得该结构在工程界的实际运用当众越来越受青睐。

3、现有的超高性能混凝土(uhpc)+钢组合桥面体系普遍采用的技术方案为，在采用闭口加劲肋(u肋)或开口加劲肋(i形肋或球扁钢)的传统正交异性钢桥面系上叠置一层配筋uhpc层，二者通过栓钉连接，但是在连接过程中栓钉数量很多，需要焊接在预制钢板顶面，在uhpc层钢筋网的布置过程中会经常遇到钢筋网与栓钉重合的情况，不得不调整钢筋网的位置来使得结构完整，而且在横向钢筋的布置过程中位置也不好固定，需要采用垫块来辅助操作，而且在浇筑uhpc的过程中也可能导致横向钢筋产生偏移，而且预制钢板与uhpc之间的连接采用栓钉焊接的方式抗剪性能不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的实施例提出一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板。

2、本实用新型的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，包括：预制钢板，所述预制钢板下面布置正交异性钢桥面板；t形连接键，所述t形连接键设在预制钢板上方；横向钢筋，所述横向钢筋贯穿t形连接键，且横向钢筋上有限位凹槽；纵向钢筋，所述纵向钢筋垂直于横向钢筋布置在限位凹槽中；uhpc填充层，所述uhpc填充层中由超高性能混凝土填充在t形连接键、横向钢筋和纵向钢筋之间，并浇筑至t形连接键上方。

3、可选地，所述t形连接键有至少三个，三个t形连接键并排安装在预制钢板上，每个t形连接键的上部均匀设有多个通孔，三个t形连接键上的通孔在同一高度。

4、可选地，所述横向钢筋有多个，每个横向钢筋依次穿过三个t形连接键上的通孔，多个横向钢筋沿t形连接键的长度方向布置。

5、可选地，每个横向钢筋上有多个限位凹槽，限位凹槽的深度小于横向钢筋的半径，多个横向钢筋上的限位凹槽的位置相对应，且限位凹槽的方向朝上。

6、可选地，所述纵向钢筋有多个，多个纵向钢筋布置在相对应的横向钢筋的限位凹槽中。

7、可选地，每个所述纵向钢筋上间隔设有多个卡槽，卡槽的方向朝下，卡槽与限位凹槽相配合，且每个纵向钢筋上相邻两个卡槽之间的距离等于相邻两个横向钢筋之间的距离。

8、本实用新型的有益效果是，本实用新型的t形连接键可以提高结构的抗剪能力，t形连接键上部设置通孔，可以减轻重量；横向钢筋上有限位凹槽，纵向钢筋上有卡槽，限位凹槽和卡槽相配合，可以快速将横向钢筋和纵向钢筋定位，也不用铁丝绑定就可以将横向钢筋和纵向钢筋固定，有构件轻巧、跨越能力强、能充分发挥材料受力性能、抗疲劳性能好、施工方便、抗剪性能好、经济性好的优点。

技术特征：

1.一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，所述t形连接键有至少三个，三个t形连接键并排安装在预制钢板上，每个t形连接键的上部均匀设有多个通孔，三个t形连接键上的通孔在同一高度。

3.根据权利要求2所述的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，所述横向钢筋有多个，每个横向钢筋依次穿过三个t形连接键上的通孔，多个横向钢筋沿t形连接键的长度方向布置。

4.根据权利要求3所述的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，每个所述横向钢筋上有多个限位凹槽，限位凹槽的深度小于横向钢筋的半径，多个横向钢筋上的限位凹槽的位置相对应，且限位凹槽的方向朝上。

5.根据权利要求4所述的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，所述纵向钢筋有多个，多个纵向钢筋布置在相对应的横向钢筋的限位凹槽中。

6.根据权利要求4所述的超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，其特征在于，每个所述纵向钢筋上间隔设有多个卡槽，卡槽的方向朝下，卡槽与限位凹槽相配合，且每个纵向钢筋上相邻两个卡槽之间的距离等于相邻两个横向钢筋之间的距离。

技术总结
本技术公开了一种超高性能混凝土与钢组合结构轻型桥面板，包括：预制钢板、T形连接键、横向钢筋、纵向钢筋和UHPC填充层，所述预制钢板下面布置正交异性钢桥面板；所述T形连接键设在预制钢板上方；所述横向钢筋贯穿T形连接键，且横向钢筋上有限位凹槽；所述纵向钢筋垂直于横向钢筋布置在限位凹槽中；所述UHPC填充层中由超高性能混凝土填充在T形连接键、横向钢筋和纵向钢筋之间，并浇筑至T形连接键上方。本技术的T形连接键上部设置通孔，可以减轻重量；横向钢筋上有限位凹槽，纵向钢筋上有卡槽，限位凹槽和卡槽相配合，可以快速将横向钢筋和纵向钢筋定位，也不用铁丝绑定就可以将横向钢筋和纵向钢筋固定。

技术研发人员：罗军,高海飞,张鲲鹏,任奥威,胡梦骁,关鸿瑞,王宇欣,郑凌云
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20231113
技术公布日：2024/5/19