CN109610310B - 适用于悬臂状态的型钢-uhpc组合桥面结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于悬臂状态的型钢‑UHPC组合桥面结构及其施工方法，型钢‑UHPC轻型组合桥面板主要由型钢、焊有短栓钉的钢板条以及UHPC板组合而成，型钢作为纵肋沿横桥向间隔布置，钢板条沿顺桥向间隔布置在型钢上翼缘板上；纵、横向接缝构造均为T型接缝。本发明采用成品型钢，造价低，焊接量很少，极大地降低了疲劳开裂的风险，同时具有更高的抗弯惯性矩，降低了桥面板的开裂风险，增强了桥面板底面横向的抗拉能力，将纵向接缝处UHPC由受拉转换为受压，使得桥面板在横向悬臂状态不需配置预应力即可保证运营阶段不开裂，同时还可避免在高拉应力区出现断裂，避免出现收缩裂缝，减轻了桥面板自重，操作简单，易于施工。

Description

适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁构件及其施工技术领域，特别是一种悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构及其施工方法。

背景技术

传统钢-混凝土组合梁由于其受力合理，充分利用钢受拉、混凝土受压的优势，使得其组合后的性能要优于两种材料性能简单的叠加，从而具有良好的技术和经济效益。但随着桥梁跨径的增大，当钢-混凝土组合梁应用于连续体系桥梁和大跨柔性体系桥梁时，其负弯矩区内面临着上缘混凝土出现受拉开裂的风险，而常规抗裂措施的效果又不甚理想。

传统组合梁斜拉桥中由于混凝土桥面板要承担来自斜拉索的水平分力，故其平均厚度较厚，一般大于26cm，导致桥面板占主梁总重量的比值较大，往往在70％以上，过重的主梁是限制桥梁跨径上限的主要因素，使得钢-混凝土连续体系梁桥的跨径超过110m时不经济，组合梁斜拉桥经济跨径上限为600m，对于悬索桥，由于加劲梁自重完全由主缆***承担，而传统组合梁的那个约为钢梁的两倍，因此采用组合梁并不经济。国内外大量工程实践表明，钢-混凝土组合梁桥普遍存在着主梁自重过大和混凝土桥面板易开裂的难题，长期困扰工程界，成为制约传统钢-混凝土组合梁进一步发展的主要技术瓶颈。

传统钢-混凝土组合梁中存在上述难题的根本性原因是普通混凝土材料本身的力学性能的限制，普通混凝土材料抗压强度有限、抗拉强度偏低、收缩、徐变效应及温度作用下极易产生约束拉应力，致使传统钢-混凝土组合梁混凝土桥面板厚度较大、自重大、运营过程中存在开裂风险，从而限制了其发展。

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC，以下简称UHPC)具有优良的力学性能，具有较高的弹性模量和抗压、抗拉强度，同时又具有优异的抗裂性能，且经高温蒸汽养护后其后期收缩为零，徐变系数大幅降低，只有0.2，使得其徐变变形很小，基本消除了负弯矩区混凝土桥面板的开裂风险。其出现使桥梁建筑结构的发展趋向于大跨化、轻型化。然而，由于UHPC造价较高，采用较厚的板厚不能充分利用UHPC的经济优势，且实际桥梁结构中，桥面板纵横向的受力是不同的，一般以一个方向为主(一般为纵向)，而只采用平板型纯UHPC板作桥面板势必会造成一个方向的富余度过大，造成材料浪费，经济性偏差。

对于钢主梁支撑条件在中间区域时(如南京五桥的斜拉索35布置在主梁中间区域，如图1所示)，钢主梁36横向呈悬臂状态，此时桥面板横向受拉，再加上恒载+活载的影响，其横向拉应力势必较高，为确保桥面板在此横向拉应力作用下不出现肉眼可见裂缝(即最大裂缝宽度不超过0.05mm)，传统做法为设置横向预应力。但为布置预应力筋，桥面板截面尺寸较大。所以宜优化桥面板结构，使得其在不配置横向预应力的情况下仍能满足不出现肉眼可见裂缝的要求。

同时由于接缝处新老UHPC交界面处钢纤维不连续，其抗拉强度降低，若采用传统的竖直平面接缝，则很容易因界面薄弱且接缝处拉应力较高出现开裂，因此，对于钢-UHPC组合梁的桥面板，宜优化接缝处构造，降低接缝的开裂风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种结构简单、便于施工的适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面板结构，大幅度降低桥面板的自重，增大组合梁的跨越能力，同时降低桥面板在不配置横向预应力的情况下的开裂风险。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，所述桥面结构包括型钢-UHPC轻型组合桥面板以及周边的接缝构造；型钢-UHPC轻型组合桥面板主要由型钢、焊接有短栓钉的钢板条以及UHPC板组合而成；型钢作为纵肋沿横桥向间隔布置，设置于UHPC板底部；钢板条与型钢垂直并沿纵桥向间隔布置在型钢上翼缘板上，钢板条通过短栓钉与UHPC板连接；纵、横向接缝构造均为T型接缝。

进一步的，所述UHPC板为平板，其平均厚度不超过150mm，所述平均厚度不含接缝。

进一步的，所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢高度不超过400mm，横向间距为300mm～1000mm。

进一步的，所述钢板条的长度等于型钢-UHPC轻型组合桥面板的宽度，钢板条的宽度为50mm～150mm。

进一步的，所述钢板条在纵向接缝处设置切口，使得纵向接缝两侧的钢板条在切口处交错布置并拼接为一个整体，接缝上方设置切口的钢板条上焊有短栓钉。

进一步的，所述型钢上翼缘板上焊有短栓钉，用于与UHPC板连接，所述钢板条铺设在相邻短栓钉之间的间隙处。

进一步的，所述UHPC板内配置有钢筋网，钢筋网位于钢板条的上方，钢筋网由交错铺设的纵向钢筋和横向钢筋组成。

进一步的，所述T型接缝由UHPC板上部边缘处的阶梯状槽口和相邻UHPC板的间隙构成，顶层阶梯高度为UHPC板高度的30～70％。

进一步的，纵向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘上的密封橡胶条预留而成，与纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘连接处的型钢大致呈匚形，该处型钢上下翼缘板朝向外侧，构成接缝两侧的边界，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接横向连接短钢筋。

进一步的，横向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在横隔板或横梁上翼缘板上的密封橡胶条预留而成，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接纵向连接短钢筋，接缝处型钢腹板之间通过横向加劲板连接。

一种所述适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构的施工方法，采用下述两种施工方法中的一种：

第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元分开预制，再在现场拼接形成超轻型组合梁结构，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁的预制；

S2：在钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上焊接抗剪栓钉，同时在钢梁纵、横梁的上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC轻型组合桥面板单元，将其搁置在橡胶胶条上，然后沿接缝宽度方向摆放加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC轻型组合桥面板单元之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元整体预制形成超轻型组合梁节段，再在现场完成节段间的拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁整体预制，型钢-UHPC轻型组合桥面板单元通过钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上的抗剪栓钉连接成为一个节段的超轻型组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置；

S2：安装超轻型组合梁结构的节段，然后沿横向接缝沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得超轻型组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。

与现有技术相比，本发明的显著效果为：

本发明提供了一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，可大幅度降低主梁自重，使得其在不配置横向预应力的情况下仍能满足不出现肉眼可见裂缝(最大裂缝宽度不大于0.05mm)的要求。该组合桥面结构具有如下优点：

(1)传统型钢-混凝土组合梁中，由于普通混凝土收缩较大，为避免其收缩开裂，一般需将型钢和普通混凝土板分开预制，再现浇接缝处混凝土使得其形成整体，其受力为先钢梁受力，再变为组合梁受力，本发明中型钢-UHPC轻型组合桥面板中型钢和UHPC板整体预制而成，直接变为组合板受力，其力学性能更优。

(2)本发明中型钢-UHPC轻型组合桥面板中型钢的主要作用为充当UHPC板的加劲肋和承受板下缘拉应力的作用，跨度较小，为一个横隔板(横梁)间距，因此其高度不需要很高，一般不超过400mm。在UHPC板底面设置型钢纵肋，充分发挥了钢和UHPC的材料的力学性能，使得材料的利用率更高同时具有更大的抗弯刚度；由于在桥面板板中采用了成品型钢，造价低，具有更高的抗弯惯性矩，降低了桥面板的开裂风险。与传统正交异性钢桥面相比，焊接量很少，极大地降低了疲劳开裂的风险。

(3)焊有短栓钉的钢板条增强了UHPC板底面的抗拉能力，使得处于悬臂状态的桥面板在不配置横向预应力的条件下，在恒载+活载作用下不会开裂。

(4)钢板条在纵向接缝处设置切口，使得接缝两侧的钢板条交错布置并可以拼接为一个整体，接缝上方设置切口的钢板条上焊有短栓钉，由于两侧钢板条承受反向的拉应力，可以使得原本纵向接缝处的UHPC的受力状态由受拉转换为受压，降低其开裂风险。

(5)桥面板UHPC材料用量少且抗弯刚度大，满足桥面板纵、横向受力的要求，并显著降低了桥面板的自重，使得主梁结构自重显著降低，增大了组合梁的跨越能力。与传统钢-混凝土组合梁相比，主梁自重可降低40～50％，与纯钢梁相比，主梁自重增加10～20％，跨度可以达到2000米。

(6)桥面板单元周边“T”型接缝构造将顶层接缝位置布置在离横隔板(横梁)较远的位置，可使得接缝位置避开负弯矩峰值拉应力区，同时又由于“T”型接缝上下层台阶的设置，使得接缝处现浇接缝UHPC与下层台阶的接触面为UHPC且接触面较长，其接触面间的水平摩阻力可以阻滞UHPC收缩，避免界面出现收缩裂缝，避免出现渗漏病害。

(7)通过调整桥面板、型钢的尺寸以及型钢的横向间距，可方便匹配桥面板的纵、横向刚度。

(8)由于桥面板在工厂预制，现场只需要对纵、横向湿接缝进行浇筑，现场浇筑量小，接缝仅需要对顶层阶梯进行凿毛，工作量小，接缝处钢筋无需弯折和绑扎，也不需要搭接或焊接，操作简单，设备投入小、简单易操作、对劳动力素质和工艺要求较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1—为南京五桥箱梁横截面图；

图2—为本发明实施例的一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元的结构示意图(俯视图)；

图3—为图2中A-A截面剖视图；

图4—为图2中B-B截面剖视图；

图5—为图2中C-C截面剖视图；

图6—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元纵向接缝顶层结构示意图(俯视图，为图12、图13中的F-F剖面图，未示出UHPC板及接缝内纵向钢筋)；

图7—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元纵向接缝中层结构示意图(俯视图，为图12、图13中的G-G剖面图)；

图8—为图7中纵向接缝处钢板条的大样图的第一种形式(俯视图，为图7中大样A)；

图9—为图7中纵向接缝处钢板条的大样图的第二种形式(俯视图，为图7中大样A)；

图10—为图7中纵向接缝处钢板条的大样图的第三种形式(俯视图，为图7中大样A)；

图11—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元纵向接缝底层结构示意图(俯视图，为图12、图13中的H-H剖面图)；

图12—为图6、图7、图11中D-D截面剖视图；

图13—为图6、图7、图11中E-E截面剖视图；

图14—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元横向接缝的顶层结构示意图(俯视图，为图17、图18中的K-K剖面图)；

图15—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元横向接缝的中层结构示意图(俯视图，为图17、图18中的L-L剖面图)；

图16—为图2中一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元横向接缝的底层结构示意图(俯视图，为图17、图18中的M-M剖面图)；

图17—为图14、图15和图16中I-I截面剖视图；

图18—为图14、图15和图16中J-J截面剖视图。

图例说明：

1、UHPC板；2、型钢；3、钢板条；4、型钢上翼缘板上的短栓钉；5、短栓钉；6、沥青铺装层；7、纵向钢筋；8、横向钢筋；9、纵向“T”型接缝处切掉一边上下翼缘板的型钢；10、纵向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯；11、纵向“T”型接缝处UHPC板底层阶梯；12、纵向“T”型接缝处顶层横向加强钢筋；13、纵向“T”型接缝处顶层纵向钢筋；14、接缝处栓钉；15、纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)；16、纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)的上翼缘板；17、密封橡胶条；18、接缝处现浇UHPC；19、接缝处型钢翼缘板或横向端板上的短栓钉；20、横向“T”型接缝处经过坡口处理的型钢；21、横向“T”型接缝处横向加劲板；22、横向“T”型接缝处型钢腹板上的栓钉；23、横向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯；24、横向“T”型接缝处UHPC板底层阶梯；25、横向“T”型接缝处顶层纵向加强钢筋；26、横向“T”型接缝处顶层横向钢筋；27、横隔板(横梁)；28、横隔板(横梁)上翼缘板；29、纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋；30、纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋的焊缝；31、横向接缝处型钢与型钢间纵向连接短钢筋；32、横向接缝处型钢与型钢间纵向连接短钢筋的焊缝；33、纵向“T”型接缝处顶层横向钢筋预留长度；34、横向“T”型接缝处顶层纵向钢筋预留长度；35、斜拉索；36、钢主梁。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

参照图2～18，本实施例的一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，该桥面结构包括型钢-UHPC轻型组合桥面板以及周边的接缝构造，型钢-UHPC轻型组合桥面板由型钢2、在上表面焊有短栓钉5的钢板条3、UHPC板1，以及用于连接型钢与UHPC板的型钢上翼缘板上的短栓钉4组成。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中UHPC板1为平板，其平均厚度(不含接缝)不超过150mm，UHPC板1内需配置钢筋网，钢筋网位于钢板条3的上方，钢筋网由UHPC预制板内的纵向钢筋7和横向钢筋8组成，纵、横向钢筋直径为10mm～32mm，钢筋间距为70mm～300mm。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中UHPC板1置于型钢2上方，型钢2的主要作用为充当UHPC板1的加劲肋和承受拉应力的作用，型钢2一般为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢2为纵向布置，横向间距为300mm～1000mm，型钢2宽度一般为100mm～400mm，由于型钢2作用为加劲肋的作用，其高度较小，一般不超过400mm。

所述焊接有短栓钉5的钢板条3的长度等于预制型钢-UHPC轻型组合桥面板的宽度，其宽度为50mm～150mm，钢板条3通过在两侧点焊(或胶粘贴)定位于型钢2上翼缘板上。所述型钢2上翼缘板上焊有型钢上翼缘板上的短栓钉4，所述焊接有短栓钉5的钢板条3铺设在相邻型钢上翼缘板上的短栓钉4之间的间隙处。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中UHPC板1通过型钢上翼缘板上的短栓钉4与型钢2连接，通过短栓钉5与钢板条3连接。型钢上翼缘板上的短栓钉4直径为9mm～25mm，高度为25mm～80mm，每个型钢2上方横向一般布置2～4排型钢上翼缘板上的短栓钉4，间距为50mm～200mm，相邻短栓钉纵向间距为100mm～300mm。短栓钉5焊接在钢板条3长度方向的中心线上，相邻短栓钉5之间的间距为100～300mm，短栓钉5高度为25mm～80mm，短栓钉5直径为10mm～25mm。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中纵、横向接缝构造均为“T”型接缝，顶层阶梯(如纵向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯10)高度一般为UHPC板高度的30％～70％，接缝总高度为钢-UHPC轻型组合桥面板高度与密封用橡胶胶条的高度之和；顶层阶梯宽度较宽，以避开负弯矩的高拉应力区，避免接缝处由于新老UHPC交界面钢纤维不连续致使抗拉强度低，过早出现裂缝，顶层阶梯和底层阶梯(如纵向“T”型接缝处UHPC板底层阶梯11、横向“T”型接缝处UHPC板底层阶梯24)间湿接缝处交界面为UHPC，可避免出现收缩裂缝。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中纵向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)的上翼缘板16上的密封橡胶条17预留而成，此时，预制板中在与纵隔板上翼缘连接处的型钢需去除一端的上下翼缘板，形成纵向“T”型接缝处切掉一边上下翼缘板的型钢9，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋29，纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋29纵向间距为100mm～1000mm，纵隔板上翼缘板焊有接缝处栓钉14。如图7，钢板条3在纵向接缝处设置切口，使得纵向接缝两侧的钢板条在切口处交错布置并可以拼接为一个整体，接口可为图8、图9或图10中的任一种，接缝上方设置切口的钢板条上焊有短栓钉。顶层阶梯预留宽度为400～1200mm，为平口型，浇筑前需凿毛处理；底层阶梯为预留宽度为200～600mm，为平口型，浇筑前不需要凿毛处理。对于设置了小纵梁的桥梁，可搁置在小纵梁的上翼缘板上，对于既无纵隔板又无小纵梁的桥梁，可直接搁置在边腹板的上翼缘板上。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中横向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在横隔板(横梁)上翼缘板28上的密封橡胶条17预留而成，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接横向接缝处型钢与型钢间纵向连接短钢筋31，横向接缝处型钢与型钢间纵向连接短钢筋31横向布置为每个型钢上翼缘板分布2～4根，横隔板上翼缘板焊有接缝处栓钉14，接缝处型钢腹板之间通过横向“T”型接缝处横向加劲板21(钢板或UHPC)连接，其中型钢-UHPC轻型组合桥面板中型钢下翼缘板与横隔板(横梁)上翼缘板28无需焊接，顶层阶梯高度为桥面板顶板高度，预留宽度为400～1200mm，为平口型，浇筑前需凿毛处理；底层阶梯预留宽度为200～600mm，如果横向接缝宽度较小，横隔板(横梁)27上翼缘板布置栓钉有限制，可从型钢上翼缘板做一坡口至下翼缘板，如横向“T”型接缝处经过坡口处理的型钢20。

所述型钢-UHPC轻型组合桥面板单元中“T”型接缝构造，“T”型接缝构造，钢筋无需弯折，钢筋之间也无需搭接或焊接，沿接缝宽度方向的UHPC预制板内顶层横向钢筋8和纵向钢筋7需预留一定的长度且需错开布置，纵向“T”型接缝处顶层横向钢筋预留长度33和横向“T”型接缝处顶层纵向钢筋预留长度34应大于10倍的钢筋直径，错开布置相交的长度不应小于7.5倍的钢筋直径，错开布置的距离不应小于1.5倍的钢纤维最大长度，同时对于钢筋间距较大的需沿接缝宽度方向摆放平行的横向“T”型接缝处顶层纵向加强钢筋25和横向“T”型接缝处顶层横向钢筋26。

所述UHPC板1、接缝处现浇UHPC 18由超高性能混凝土浇筑而成，所述超高性能混凝土是指组分中含钢纤维且无粗骨料、抗压强度不低于100MPa、轴拉强度不低于5MPa的混凝土。UHPC板1的上方设置有沥青铺装层。

附图中一些其他说明：纵向“T”型接缝处顶层纵向钢筋13，接缝处型钢翼缘板或横向端板上的短栓钉19，横向“T”型接缝处型钢腹板上的栓钉22，纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋的焊缝30，横向接缝处型钢与型钢间纵向连接短钢筋的焊缝32。

本实施例的一种适用于大跨径桥梁的超轻型组合梁结构的施工方法，具体包括以下步骤：

S1：预制型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁：将型钢2固定好位置，将接缝处型钢之间的横向“T”型接缝处横向加劲板21的模板与型钢2连接好，将焊有短栓钉5的钢板条3通过点焊或胶粘连接定位于型钢上翼缘板，制作UHPC桥面板单元的模板，在型钢2上翼缘板焊接型钢上翼缘板上的短栓钉4，放入绑扎好的纵向钢筋7和横向钢筋8，并预留一定长度的钢筋于模板外，浇筑UHPC养护完成后形成型钢-UHPC轻型组合桥面板单元；预制下部钢梁，按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行下部钢梁的预制，并在钢梁纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)的上翼缘板16、横隔板(横梁)上翼缘板28上焊接抗剪接缝处栓钉14；

S2：架设钢梁和预制好的型钢-UHPC轻型组合桥面板：按照常规钢-混凝土组合桥梁施工方法进行钢梁的现场拼接工序，再吊装预制好的型钢-UHPC轻型组合桥面板单元，将其搁置在纵隔板(中腹板、边腹板或纵梁)15和横隔板(横梁)上翼缘板的密封橡胶条17上，对于无纵隔板的桥梁，可以增设小纵梁，搁置在小纵梁的上翼缘板上，或直接搁置在边腹板的上翼缘板上，在接缝处型钢上翼缘板焊接纵向接缝处型钢与型钢间横向连接短钢筋29；

S3：浇筑湿接缝：对平口型的纵向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯10和横向“T”型接缝处UHPC板顶层阶梯23进行凿毛处理，对钢筋间距较大的还需沿接缝宽度方向摆放平行的纵向“T”型接缝处顶层横向加强钢筋12和横向“T”型接缝处顶层纵向加强钢筋25，最后浇筑超高性能混凝土使栓钉、预留钢筋以及加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得正交异性UHPC轻型桥面板单元之间结合为一个整体，共同受力；

S4：铺筑沥青铺装层6：在所述的预制桥面板和现浇接缝的超高性能混凝土顶面进行糙化处理，并在其上方铺筑沥青铺装层6，完成钢-UHPC组合梁桥面结构的施工。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，其特征在于：所述桥面结构包括型钢-UHPC轻型组合桥面板以及周边的接缝构造；型钢-UHPC轻型组合桥面板主要由型钢、焊接有短栓钉的钢板条以及UHPC板组合而成；型钢作为纵肋沿横桥向间隔布置，设置于UHPC板底部；钢板条与型钢垂直并沿纵桥向间隔布置在型钢上翼缘板上，钢板条通过短栓钉与UHPC板连接；纵、横向接缝构造均为T型接缝，所述型钢上翼缘板上焊有短栓钉，所述UHPC板通过型钢上翼缘板上的短栓钉与型钢连接，焊接有短栓钉的钢板条铺设在相邻型钢上翼缘板上的短栓钉之间的间隙处，所述型钢为H型钢、工字钢、槽钢、角钢、T型钢、球扁钢或U型钢，型钢高度不超过400mm，横向间距为300mm～1000mm，所述钢板条的长度等于型钢-UHPC轻型组合桥面板的宽度，钢板条的宽度为50mm～150mm，所述钢板条在纵向接缝处设置切口，使得纵向接缝两侧的钢板条在切口处交错布置并拼接为一个整体，接缝上方设置切口的钢板条上焊有短栓钉，所述UHPC板内配置有钢筋网，钢筋网位于钢板条的上方，钢筋网由交错铺设的纵向钢筋和横向钢筋组成，所述T型接缝由UHPC板上部边缘处的阶梯状槽口和相邻UHPC板的间隙构成，顶层阶梯高度为UHPC板高度的30～70％。

2.如权利要求1所述适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，其特征在于：所述UHPC板为平板，其平均厚度不超过150mm，所述平均厚度不含接缝。

3.如权利要求2所述适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，其特征在于：纵向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘上的密封橡胶条预留而成，与纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁上翼缘连接处的型钢大致呈匚形，该处型钢上下翼缘板朝向外侧，构成接缝两侧的边界，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接横向连接短钢筋。

4.如权利要求3所述适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构，其特征在于：横向接缝由型钢-UHPC轻型组合桥面板搭在横隔板或横梁上翼缘板上的密封橡胶条预留而成，在接缝相邻两个型钢上翼缘焊接纵向连接短钢筋，接缝处型钢腹板之间通过横向加劲板连接。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述适用于悬臂状态的型钢-UHPC组合桥面结构的施工方法，其特征在于：采用下述两种施工方法中的一种：

第一种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元分开预制，再在现场拼接形成超轻型组合梁结构，包括下述步骤：

S1：分别完成型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁的预制；

S2：在钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上焊接抗剪栓钉，同时在钢梁纵、横梁的上翼缘板外侧布置密封用的橡胶胶条；

S3：安装型钢-UHPC轻型组合桥面板单元，将其搁置在橡胶胶条上，然后沿接缝宽度方向摆放加强钢筋；

S4：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得型钢-UHPC轻型组合桥面板单元之间结合为一个整体，完成施工；

第二种施工方法：下部钢梁和上部型钢-UHPC轻型组合桥面板单元整体预制形成超轻型组合梁节段，再在现场完成节段间的拼接，包括下述步骤：

S1：将型钢-UHPC轻型组合桥面板单元和钢梁整体预制，型钢-UHPC轻型组合桥面板单元通过钢梁纵隔板、中腹板、边腹板或纵梁，与横隔板或横梁的上翼缘板上的抗剪栓钉连接成为一个节段的超轻型组合梁，并预留出节段间横向接缝的位置；

S2：安装超轻型组合梁结构的节段，然后沿横向接缝沿桥梁纵向摆放纵向加强钢筋；

S3：浇筑超高性能混凝土层使栓钉和加强钢筋包埋于超高性能混凝土中，使得超轻型组合梁结构的节段之间结合为一个整体，完成施工。