预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构及施工方法 |
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| 申请号 | CN202410111472.8 | 申请日 | 2024-01-26 | 公开(公告)号 | CN117988216A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 郑州大学; 中建八局第二建设有限公司; 郑州市市政工程勘测设计研究院有限公司; | 发明人 | 李可; 何彦春; 李永明; 卫垚鑫; 王丛辉; 田云生; 任余阳; 冯虎; 张哲; 赵大鹏; 贾留锁; 李庆; 朱俊涛; 赵更歧; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 桥面 连续结构技术领域，具体涉及一种预制高强不锈 钢 绞线网ECC桥面连续结构及施工方法，桥面连续结构包括预制HSSWE桥面连接板，其由ECC材料和钢绞线网组成，预制HSSWE桥面连接板用于连接桥面板，所述预制HSSWE桥面连接板与桥面板之间的界面包括脱粘区和锚固区，且预制HSSWE桥面连接板的侧面通过 混凝土 后浇区与桥面板连接成整体，所述预制HSSWE桥面连接板和所述混凝土后浇区埋置U型抗剪 钢筋 ；混凝土简支梁或钢‑混组合简支梁，其位于所述预制HSSWE桥面连接板和桥面板下方；本发明有效解决了 现有技术 中桥面连续结构出现剥落、开裂现象，导致有害物质侵入的技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构及施工方法技术领域背景技术[0002] 桥梁工程在公路建设中具有举足轻重的地位，由于交通运输压力与日俱增，传统桥梁伸缩缝往往面临诸多病害。因此，无伸缩缝桥梁的研究及应用逐渐兴起，其中采用桥面 连续构造代替传统伸缩缝的桥面连续简支梁桥由于其受力明确、经济合理等特点在中小跨 径桥梁中得到广泛应用。 [0003] 桥面连续构造主要用于减少桥面的不连续，增加行车的平顺性。这种构造在未改变结构受力分离梁段的前提下，通过一定的构造措施将桥面连接为一个整体。桥面连续构 造常用于多跨简支梁桥中，以形成桥面连续并减少伸缩缝的数量。这种构造具有连续梁 （板）节省材料和行车顺畅的优点，同时也具有装配式简支结构节省支架、模板，能加快工程 进度的特点。在自重作用下，它呈现为简支状态。 [0004] 传统的桥面连续结构可以参考申请公布号为CN115992482A的发明专利申请文件所公开的一种桥面连续结构，该连续结构包括预制混凝土桥面板、隔离层、混凝土层和多根 无粘结钢筋；预制混凝土桥面板的底部与相邻的两个钢板梁的上表面固定连接；预制混凝 土桥面板的顶部开设有沿桥墩中心线对称且沿纵桥向的凹槽；隔离层敷设在所述凹槽的底 部；混凝土层填充在凹槽中，覆盖在隔离层的上方；混凝土层由高性能弹性水泥基复合材料 制成。 [0005] 上述装置能够一定程度上提高简支梁桥桥面连续结构的承载力及抗裂性能，但是在实际应用时仍存在一定的不足，由于上述装置基于混凝土材料设计，采用了大量混凝土 后，其脆性特征常使得结构表面易发生剥落、开裂现象，导致有害物质侵入。 发明内容[0006] 本发明提供一种预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构，以解决现有技术中桥面连续结构出现剥落、开裂现象，导致有害物质侵入的技术问题；本发明还提供一种预制高 强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法。 [0007] 为解决上述问题，本发明提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构采用如下技术方案： 预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构，包括： 预制HSSWE桥面连接板，其由ECC材料和钢绞线网组成，预制HSSWE桥面连接板用于 连接桥面板，所述预制HSSWE桥面连接板与桥面板之间的界面包括脱粘区和锚固区，且预制 HSSWE桥面连接板的侧面通过混凝土后浇区与桥面板连接成整体，所述预制HSSWE桥面连接 板和所述混凝土后浇区埋置U型抗剪钢筋； 混凝土简支梁或钢‑混组合简支梁，其位于所述预制HSSWE桥面连接板和桥面板下 方。 [0008] 本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的有益效果是：由于采用了高性能复合材料‑‑高强不锈钢绞线网‑ECC（HSSWE），融合了高强不锈钢绞线网的诸多 特性（强度高、耐腐蚀、柔性好、弹模较低、配筋分散性好、极限拉应变在3%‑5%之间，与ECC接 近且价格相比FRP较低）及ECC超高延性、韧性和多缝开裂的优点，从而具有更好的变形能 力、裂缝控制和分散能力、刚度小、耐腐蚀、经济性好等特点，契合桥面连接板大变形、高寿 命、低运营成本以及尽少影响简支梁桥受力特点的优点；本发明有效解决了现有技术中桥 面连续结构出现剥落、开裂现象，导致有害物质侵入的技术问题。 [0009] 进一步地，位于所述脱粘区的预制HSSWE桥面连接板与所述桥面板之间没有粘接，位于所述锚固区的预制HSSWE桥面连接板与所述桥面板之间界面通过锚固措施进行锚固。 [0010] 进一步地，所述混凝土后浇区中，所述预制HSSWE桥面连接板内伸出有所述钢绞线网，钢绞线网与桥面板或铺装层中伸出的钢筋通过卡扣锚固连接。 [0011] 进一步地，所述预制HSSWE桥面连接板的端截面位置做界面粗糙处理并埋置所述U型抗剪钢筋。 [0012] 进一步地，所述锚固措施包括通过环氧树脂结构胶粘结界面，或者，通过环氧树脂结构胶粘结界面的同时增加界面抗剪钢筋，或者，在桥面板内预埋钢板，钢板与所述预制 HSSWE桥面连接板之间则通过预留螺杆和螺母连接锚固。 [0013] 进一步地，所述U型抗剪钢筋的弯曲部分全部埋置于所述混凝土后浇区。 [0014] 进一步地，在通过环氧树脂结构胶粘结界面的同时增加界面抗剪钢筋的锚固措施中，环氧树脂结构胶均匀涂抹在锚固区和伸入桥面板的短钢筋，不能沾染到U型抗剪钢筋， 所述界面抗剪钢筋伸入预制HSSWE桥面连接板和桥面板的长度相同。 [0015] 进一步地，在桥面板内预埋钢板，钢板与所述预制HSSWE桥面连接板之间则通过预留螺杆和螺母连接锚固的锚固措施中，所述钢板在混凝土简支梁桥中，通过短钢筋与主梁 钢筋连接； 在钢‑混组合简支梁桥中，预埋钢板可与钢梁上抗剪栓钉焊接，所述预留螺杆长度 小于预制HSSWE桥面连接板厚度。 [0016] 进一步地，所述U型抗剪钢筋垂直于胶锚短钢筋或栓钉，平行于钢绞线网。 [0017] 为解决上述问题，本发明提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法采用如下技术方案： 预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法，包括如下步骤： S1：预制HSSWE桥面连接板并在锚固区预留通孔，预埋钢绞线网和U型抗剪钢筋，钢 绞线网伸出一定长度，预制HSSWE桥面连接板端截面做粗糙处理； S2：浇筑桥面板，采用混凝土简支梁时，桥面铺装层为矩形；采用钢‑混组合简支梁 时，桥面板为梯形，均设置双层横向、纵向钢筋，钢筋交叉处绑扎，预制HSSWE桥面连接板一 侧纵向钢筋伸出一定长度； S3：桥面板内预埋钢板，采用混凝土简支梁时，预埋钢板通过短钢筋与主梁钢筋连 接；采用钢‑混组合简支梁时，预埋钢板与钢梁上抗剪栓钉焊接； S4：在预制HSSWE桥面连接板与混凝土简支梁或钢‑混组合简支梁的接触界面脱粘 区布置脱粘层； S5：安装预制HSSWE桥面连接板，钢板预留螺杆穿过孔洞，螺杆和螺母连接锚固，浇 筑ECC填平孔洞； S6：将预制HSSWE桥面连接板内伸出的钢绞线网与桥面板或铺装层中伸出的钢筋 通过卡扣锚固连接； S7：浇筑混凝土填满后浇区并振捣抹平。 [0018] 本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法的有益效果是：由于采用了高性能复合材料‑‑高强不锈钢绞线网‑ECC（HSSWE），融合了高强不锈钢绞线 网的诸多特性（强度高、耐腐蚀、柔性好、弹模较低、配筋分散性好、极限拉应变在3%‑5%之 间，与ECC接近且价格相比FRP较低）及ECC超高延性、韧性和多缝开裂的优点，从而具有更好 的变形能力、裂缝控制和分散能力、刚度小、耐腐蚀、经济性好等特点，契合桥面连接板大变 形、高寿命、低运营成本以及尽少影响简支梁桥受力特点的优点；本发明有效解决了现有技 术中桥面连续结构出现剥落、开裂现象，导致有害物质侵入的技术问题。 附图说明 [0019] 通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若 干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中： 图1为本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的混凝土简支梁 桥总体结构示意图； 图2为本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的混凝土简支梁 桥侧视结构示意图； 图3为本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的钢‑混组合简支 梁桥总体结构示意图； 图4为本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的钢‑混组合简支 梁桥侧视结构示意图。 [0020] 附图标记说明：1、预制HSSWE桥面连接板；2、钢绞线网；3、钢板；4、栓钉；5、U型抗剪钢筋；6、螺杆； 7、螺母；8、铺装层；9、混凝土简支梁；10、钢‑混组合简支梁；11、桥面板；12、横向钢筋；13、纵向钢筋。 具体实施方式[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得 的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。 [0023] 本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的实施例：如图1至图4所示，预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构包括预制HSSWE桥面连 接板1和混凝土简支梁9或钢‑混组合简支梁10，预制HSSWE桥面连接板1由ECC材料和钢绞线 网2组成，预制HSSWE桥面连接板1用于连接桥面板11，预制HSSWE桥面连接板1与桥面板11之 间的界面包括脱粘区和锚固区，且预制HSSWE桥面连接板1的侧面通过混凝土后浇区与桥面 板11连接成整体，预制HSSWE桥面连接板1和混凝土后浇区埋置U型抗剪钢筋5； 混凝土简支梁9或钢‑混组合简支梁10，位于预制HSSWE桥面连接板1和桥面板11下 方。 [0024] 具体地，位于脱粘区的预制HSSWE桥面连接板1与桥面板11之间没有粘接，位于锚固区的预制HSSWE桥面连接板1与桥面板11之间界面通过锚固措施进行锚固。 [0025] 混凝土后浇区中，预制HSSWE桥面连接板1内伸出有钢绞线网2，钢绞线网2与桥面板11或铺装层8中伸出的钢筋通过卡扣锚固连接。 [0026] 关于U型抗剪钢筋5的放置。预制HSSWE桥面连接板1的端截面位置做界面粗糙处理并埋置U型抗剪钢筋5。U型抗剪钢筋5的弯曲部分全部埋置于混凝土后浇区。U型抗剪钢筋5 垂直于胶锚短钢筋或栓钉4，平行于钢绞线网2。 [0027] 关于锚固措施，其包括以下手段：1）通过环氧树脂结构胶粘结界面；2）通过环氧树脂结构胶粘结界面的同时增加界面抗剪钢筋；3）在桥面板11内预埋钢板3，钢板3与预制 HSSWE桥面连接板1之间则通过预留螺杆和螺母7连接锚固。 [0028] 其中，在通过环氧树脂结构胶粘结界面的同时增加界面抗剪钢筋的锚固措施中，环氧树脂结构胶均匀涂抹在锚固区和伸入桥面板11的短钢筋，不能沾染到U型抗剪钢筋5， 界面抗剪钢筋伸入预制HSSWE桥面连接板1和桥面板11的长度相同。 [0029] 此外，在桥面板11内预埋钢板3，钢板3与预制HSSWE桥面连接板1之间则通过预留螺杆和螺母7连接锚固的锚固措施中，钢板3在混凝土简支梁9中，通过短钢筋与主梁钢筋连 接；在钢‑混组合简支梁10中，预埋钢板3可与钢梁上抗剪栓钉4焊接，预留螺杆长度小于预 制HSSWE桥面连接板1厚度。 [0030] 本发明所提供的预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法的实施例：预制高强不锈钢绞线网ECC桥面连续结构的施工方法，包括如下步骤： S1：预制HSSWE桥面连接板1并在锚固区预留通孔，预埋钢绞线网2和U型抗剪钢筋 5，钢绞线网2伸出一定长度，预制HSSWE桥面连接板1端截面做粗糙处理； S2：浇筑桥面板11，采用混凝土简支梁9时，桥面铺装层8为矩形；采用钢‑混组合简 支梁10时，桥面板11为梯形，均设置双层横向钢筋12、纵向钢筋13，钢筋交叉处绑扎，预制 HSSWE桥面连接板1一侧纵向钢筋13伸出一定长度； S3：桥面板11内预埋钢板3，采用混凝土简支梁9时，预埋钢板3通过短钢筋与主梁 钢筋连接；采用钢‑混组合简支梁10时，预埋钢板3与钢梁上抗剪栓钉4焊接； S4：在预制HSSWE桥面连接板1与混凝土简支梁9或钢‑混组合简支梁10的接触界面 脱粘区布置脱粘层； S5：安装预制HSSWE桥面连接板1，钢板3预留螺杆6穿过孔洞，螺杆和螺母7连接锚 固，浇筑ECC填平孔洞； S6：将预制HSSWE桥面连接板1内伸出的钢绞线网2与桥面板11或铺装层8中伸出的 钢筋通过卡扣锚固连接； S7：浇筑混凝土填满后浇区并振捣抹平。 [0031] 根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发 明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定 的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或 解释为对本发明方案的限制。 [0032] 另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。 |
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