CN102979037A - 一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构 - Google Patents

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席荔
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姚文奇
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孙昊
李娜
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Abstract

本发明公开了一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，包括钢桥面板、铺设在钢桥面板上的轻质混凝土下面层和铺设在轻质混凝土下面层上的沥青混凝土上面层；轻质混凝土下面层与沥青混凝土上面层之间设置有防水粘结层；轻质混凝土下面层内布设有格网式剪力连接件，格网式剪力连接件包括多道呈纵桥向布设的纵向连接件和多个呈横桥向布设的横向连接件，多道纵向连接件通过多个横向连接件连接为一体；纵向连接件为固定在钢桥面板上的长条形钢板，横向连接件为钢筋束；长条形钢板的中部由前至后开有多个孔洞。本发明结构简单、设计合理且施工简便、受力性能好，能解决目前钢桥面铺装结构存在的沥青面层易发生车辙、滑移脱层、拥包等问题。

Description

一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构
技术领域
本发明涉及一种桥面铺装结构，尤其是涉及一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构。
背景技术
目前，随着我国大跨桥梁的建设发展，钢桥面铺装以其施工方便、自重轻、经济省等特点，越来越广泛地被应用于大跨径桥梁。国内外现有的大量桥梁，都使用了这种铺装形式。现如今，钢桥面铺装结构的面层大多都为由沥青类铺装材料形成的沥青面层，由于在行车荷载、环境温度和桥梁振动等因素的共同作用下，钢桥面铺装结构的受力和变形非常复杂，因而实际使用过程中，所采用的常用沥青面层都不同程度地存在以下缺陷和不足：第一、沥青类铺装材料抗拉、抗剪和抗压强度均较小，导致钢桥铺装结构出现开裂、脱层和车辙等早期病害的现象非常普遍；第二、沥青类铺装层的热稳定性不足，在汽车等反复荷载作用下，铺装层的混合料易蠕变并相应形成永久变形，长久积累则造成车辙；第三、沥青类铺装面层对钢桥面板的变形追从性较大，易导致铺装层形成车辙、拥包等病害；第四、沥青类铺装层与钢桥面板之间的结合力不足，易产生滑移脱层，进而产生开裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其结构简单、设计合理且施工简便、受力性能好，能有效解决目前钢桥面铺装结构普遍存在的沥青面层易发生车辙、滑移脱层、拥包等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：包括钢桥面板、铺设在钢桥面板上的轻质混凝土下面层和铺设在轻质混凝土下面层上的沥青混凝土上面层；所述轻质混凝土下面层与沥青混凝土上面层之间设置有防水粘结层；所述轻质混凝土下面层内布设有格网式剪力连接件，所述格网式剪力连接件包括多道呈纵桥向布设的纵向连接件和多个呈横桥向布设的横向连接件，多道所述纵向连接件通过多个所述横向连接件连接为一体；多道所述纵向连接件呈平行布设，多个所述横向连接件呈平行布设，且所述纵向连接件与所述横向连接件呈垂直布设；多道所述纵向连接件的结构和尺寸均相同，且所述纵向连接件为固定在钢桥面板上的长条形钢板，所述横向连接件为钢筋束；所述长条形钢板的中部由前至后开有多个分别供多个所述钢筋束穿过的孔洞。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述长条形钢板的底部与钢桥面板的顶部相平齐，且所述长条形钢板的顶部高度低于轻质混凝土下面层的上表面高度。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述沥青混凝土上面层为沥青玛蹄脂碎石混合料铺层。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述长条形钢板的底部以焊接方式固定在钢桥面板上。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：多道所述纵向连接件呈均匀布设，多个所述横向连接件呈均匀布设。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层的层厚为30mm～35mm。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层为SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料铺层。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述轻质混凝土下面层为钢纤维混凝土铺层或活性粉末混凝土铺层。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：多个所述孔洞呈均匀布设，且所述孔洞为圆形孔洞。
上述一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征是：所述钢桥面板与轻质混凝土下面层之间设置有金属防锈防水层。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、设计合理且施工方便。
2、从路面功能看，所采用的SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料铺层不仅可以获得良好的行车舒适性，而且能大大缓和行车对桥面板的冲击。
3、从变形协调方面看，本发明轻质混凝土下面层所采用轻质混凝土的模量界于钢板与上面层所用的沥青混凝土之间，刚中有柔，刚柔相济，能缓解各结构层间的刚度突变问题，并能有效改善桥面铺装结构的受力状态。
4、从永久变形方面看，本发明所采用的轻质混凝土不发生局部永久变形，只有沥青混凝土层可能发生，而铺装结构中沥青混凝土层的厚度又比现有纯沥青混凝土铺装层厚度小，也就是说本发明所采用铺装结构发生车辙破坏的可能性较小。
5、设置开孔钢板连接件，其抗剪刚度较栓钉、钢筋等柔性连接件大，具有更好的抗疲劳性能，开孔钢板连接件与穿过开孔孔洞的横向钢筋束形成格构式结构共同承受剪应力，提高了承载能力；同时提高了钢桥面板与铺装层的良好连接结合性，减小了钢桥面板与铺装层之间的滑移。
6、使用效果好且实用价值高，所设置的开孔钢板连接件，具有良好的抗剪和抗疲劳性能，并且对钢桥面板有一定的加劲作用；开孔钢板连接件与穿过开孔孔洞的横向钢筋束形成格构式结构共同承受剪应力；所采用的轻质混凝土层能缓解各结构层间的刚度突变问题，有效改善铺装结构受力状态。因而，本发明能够有效解决目前钢桥面铺装结构普遍存在的沥青面层易发生车辙、滑移脱层、拥包等问题，并能有效解决目前钢桥面铺装结构存在的抗拉、抗剪与抗压强度均较小、热稳定性不足、对钢桥面板的追从变形较大、与钢桥面板之间的结合力不足易产生滑移脱层等诸多问题，显著改善了钢桥面铺装层的路用性能，提高了钢桥的使用寿命。
综上所述，本发明结构简单、设计合理且施工简便、受力性能好，能够有效解决目前钢桥面铺装结构普遍存在的沥青面层易发生车辙、滑移脱层、拥包等问题，显著改善了钢桥面铺装层的路用性能，提高了钢桥的使用寿命。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的内部结构图。
附图标记说明:
1—钢桥面板；      2—轻质混凝土下面层；    3—沥青混凝土上面层；
4—长条形钢板；    5—金属防锈防水层；      6—防水粘结层；
7—孔洞；          8—钢筋束。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括钢桥面板1、铺设在钢桥面板1上的轻质混凝土下面层2和铺设在轻质混凝土下面层2上的沥青混凝土上面层3，所述轻质混凝土下面层2与沥青混凝土上面层3之间设置有防水粘结层6。所述轻质混凝土下面层2内布设有格网式剪力连接件，所述格网式剪力连接件包括多道呈纵桥向布设的纵向连接件和多个呈横桥向布设的横向连接件，多道所述纵向连接件通过多个所述横向连接件连接为一体。多道所述纵向连接件呈平行布设，多个所述横向连接件呈平行布设，且所述纵向连接件与所述横向连接件呈垂直布设。多道所述纵向连接件的结构和尺寸均相同，且所述纵向连接件为固定在钢桥面板1上的长条形钢板4，所述横向连接件为钢筋束8。所述长条形钢板4的中部由前至后开有多个分别供多个所述钢筋束8穿过的孔洞7。也就是说，实际布设时，所述长条形钢板4的布设方向与所铺装桥梁的纵向延伸方向一致。
本实施例中，所述钢桥面板1与轻质混凝土下面层2之间设置有金属防锈防水层5。
本实施例中，所述长条形钢板4的底部与钢桥面板1的顶部相平齐，且所述长条形钢板4的顶部高度低于轻质混凝土下面层2的上表面高度。
所述沥青混凝土上面层3为沥青玛蹄脂碎石混合料铺层，并且所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层的层厚为30mm～35mm。本实施例中，所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层为SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料铺层。
所述轻质混凝土下面层2为钢纤维混凝土铺层或活性粉末混凝土铺层。实际施工时，所述轻质混凝土下面层2一般采用抗拉强度较高且韧性好的混凝土材料，且其层厚根据实际承载力要求而定。
本实施例中，所述长条形钢板4的底部以焊接方式固定在钢桥面板1上。
实际施工时，多道所述纵向连接件呈均匀布设，多个所述横向连接件呈均匀布设。
实际加工时，所述长条形钢板4上所布设多个孔洞7的结构和尺寸均相同。本实施例中，多个所述孔洞7呈均匀布设，并且所述孔洞7为圆形孔洞。
实际施工时，先将多道所述长条形钢板4焊接固定在钢桥面板1上，并在所布设多道所述长条形钢板4之间安装多个钢筋束8形成所述格网式剪力连接件，具体施工过程中可根据承载力要求，对所述长条形钢板4的材质、尺寸、布设数量、布设间距与所开设孔洞7的数量进行相应调整，并相应对所述钢筋束8所采用的钢筋型号、尺寸以及用量进行相应调整；随后，再在钢桥面板1上方施工金属防锈防水层5，金属防锈防水层5的目的在于对钢桥面板1进行防锈和防水处理，实际施工时，可将所述金属防锈防水层5的层厚以及所采用的防锈防水材料根据实际防锈防水需求进行调整；待金属防锈防水层5施工完成后，在所述格网式剪力连接件上浇注轻质混凝土并形成轻质混凝土下面层2；之后，再在轻质混凝土下面层2上铺设沥青混凝土上面层3，并且在轻质混凝土下面层2与沥青混凝土上面层3之间布设防水粘结层6，实际施工时可根据具体需要，对沥青混凝土上面层3的层厚进行相应调整。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：包括钢桥面板（1）、铺设在钢桥面板（1）上的轻质混凝土下面层（2）和铺设在轻质混凝土下面层（2）上的沥青混凝土上面层（3），所述轻质混凝土下面层（2）与沥青混凝土上面层（3）之间设置有防水粘结层（6）；所述轻质混凝土下面层（2）内布设有格网式剪力连接件，所述格网式剪力连接件包括多道呈纵桥向布设的纵向连接件和多个呈横桥向布设的横向连接件，多道所述纵向连接件通过多个所述横向连接件连接为一体；多道所述纵向连接件呈平行布设，多个所述横向连接件呈平行布设，且所述纵向连接件与所述横向连接件呈垂直布设；多道所述纵向连接件的结构和尺寸均相同，且所述纵向连接件为固定在钢桥面板（1）上的长条形钢板（4），所述横向连接件为钢筋束（8）；所述长条形钢板（4）的中部由前至后开有多个分别供多个所述钢筋束（8）穿过的孔洞（7）。
2.按照权利要求1所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述长条形钢板（4）的底部与钢桥面板（1）的顶部相平齐，且所述长条形钢板（4）的顶部高度低于轻质混凝土下面层（2）的上表面高度。
3.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述沥青混凝土上面层（3）为沥青玛蹄脂碎石混合料铺层。
4.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述长条形钢板（4）的底部以焊接方式固定在钢桥面板（1）上。
5.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：多道所述纵向连接件呈均匀布设，多个所述横向连接件呈均匀布设。
6.按照权利要求3所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层的层厚为30mm～35mm。
7.按照权利要求3所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述沥青玛蹄脂碎石混合料铺层为SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料铺层。
8.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述轻质混凝土下面层（2）为钢纤维混凝土铺层或活性粉末混凝土铺层。
9.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：多个所述孔洞（7）呈均匀布设，且孔洞（7）为圆形孔洞。
10.按照权利要求1或2所述的一种布设格网式剪力连接件的钢桥面复合铺装结构，其特征在于：所述钢桥面板（1）与轻质混凝土下面层（2）之间设置有金属防锈防水层（5）。
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