本技术涉及桥梁结构领域,特别是一种钢-混凝土组合桥面板及其施工方法,该桥面板通过在底钢板上安装T型双边开孔钢板单元和钢筋网,并覆盖上混凝土层,以增强抗剪力性能。施工方法包括固定底钢板、焊接T型开孔钢板单元、焊接钢筋网和浇筑上混凝土层,实现高效施工。
背景技术
桥面板,作为桥梁结构的重要组成部分,直接承受上部车辆轮压和冲击,其工作状态会直接影响到桥梁的使用性能,正确地选用桥面板结构,在桥梁设计中意义重大。
钢-混凝土组合桥面板,是由钢底板和上层混凝土,通过栓钉或开孔钢板连接件(PBL)等各种形式的剪力连接件,组合成整体而共同受力的新型桥面板。在荷载作用下,其能够充分发挥钢材抗拉性能强,与混凝土抗压性能强的组合优势。
当前,钢-混凝土组合桥面板构造中,通常采用密布抗剪栓钉等弹性连接件,或者开孔钢板(PBL)等刚性连接件,与栓钉进行组合,甚至在开孔钢板连接件(PBL)的孔洞内穿入纵向钢筋与其他区域内密布的栓钉进行连接,以实现钢-混凝土组合桥面板整体的抗剪承载力的提升。
这种组合抗剪连接件中,开孔钢板自身抗滑移刚度较大,抗剪强度大,且能增强桥面底钢板的连接及桥面横向刚度,是新型的钢-混凝土组合桥面板,对传统钢筋-混凝土组合板的创新和发展,更适合作为承受荷载大、受荷复杂以及承受疲劳荷载作用的桥梁桥面板使用。
然而,桥面采用密布抗剪栓钉的方式,则施工作业面和工作量会显著增大,栓钉焊接质量受技术人员焊接技能和焊接设备等多种因素影响。而采用开孔钢板连接件(PBL)与栓钉进行组合的抗剪连接件,仍然需要匹配较多数量的栓钉才能满足抗剪设计要求。
而采用开孔钢板连接件(PBL)+栓钉+纵向钢筋的新型抗剪组合连接件,则首先需要在开孔钢板孔洞穿过纵向钢筋,开孔截面内的钢筋抗剪截面甚小,其与孔内混凝土截面形成钢筋+混凝土的销栓组合相较于钢板开孔全混凝土截面销栓的抗剪性能提升很小。
其次,刚性的开孔钢板连接件(PBL),自身刚度大且与桥面混凝土的接触面积小,承受荷载后极易在钢与混凝土的交接界面出现裂缝。最后,采用开孔钢板连接件(PBL)+栓钉+纵向钢筋的新型组合抗剪连接件,仍然需要与栓钉共同抗剪才能满足抗剪设计要求,桥面结构构造繁琐,施工作业面大,并且增大了用钢量和桥面自重,经济性低,限制了其在更大跨径桥梁桥面板中的应用,也不符合桥梁的桥面系持续耐久、轻型化、便捷施工的发展方向。
因此,有必要设计一种结构受力合理、自重较轻、耐久性能优良、施工便捷、经济实用性强的钢-混凝土组合桥面板结构构造形式及其施工方法,要能有效解决当前钢-混凝土组合桥面板构造与施工复杂、作业面大、多病害、耐久性低等问题。
专利公开号为CN106149562A、公开日为2016.11.23的中国发明专利,公开了一种等厚超薄的带孔T型加劲肋的钢-混凝土组合桥面板构造,包括至少两个在主梁上形成拼接的组合桥面板单元,组合桥面板单元包括底钢板和浇筑于其上的现浇混凝土板,以及使底钢板、现浇混凝土板连接为一体的剪力键,剪力键包括埋设于现浇混凝土板钢筋剪力键,以及在底钢板上横向间隔设置纵向延伸的带孔T型加劲肋;各带孔T型加劲肋的断面呈T型,其竖向板面上开设有纵向间隔的通孔,竖向板面的下端与底钢板板面焊接连接。
但是,该发明专利中的钢-混凝土组合桥面板,其带孔T型加劲肋上形成的混凝土抗剪栓钉的尺寸规格相对较小、数量相对较少,因此对桥面板抗剪力性能的提升效果十分有限。
实现思路