一种轻型格栅加筋复合桥面及铺设方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种轻型格栅加筋复合桥面及铺设方法。

背景技术

近年来，大跨径桥梁通常使用的正交异性板钢桥面的弊端逐步显现，比如疲劳引起的桥面刚度降低导致的主梁或桥面非正常维修及更换，沥青混凝土铺装层与钢桥面的粘结问题导致桥面维修频率的增加，诸如此类的这些问题使桥梁主管部门在桥梁维护和运营管理方面面临很大挑战。另外，由于交通量的增大及普遍存在的车辆超载问题，部分混凝土桥桥面由于承载力不足而导致整桥重建的现象时有发生。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，本说明书实施例提供了一种轻型格栅加筋复合桥面及铺设方法。

一方面，本说明书实施例提供的一种轻型格栅加筋复合桥面，包括：

格栅和加筋混凝土；

所述加筋混凝土至少部分填充所述格栅，或所述加筋混凝土设置于所述格栅之上并基于格栅开孔板与所述格栅相连；

所述格栅与桥梁主梁或横隔梁或桥面相连接。

另一方面，本说明书实施例提供的一种轻型格栅加筋复合桥面的铺设方法，包括：

基于加工好的双方向的受力构件，拼接形成网格结构，其中，双方向受力构件由主方向受力构件和辅向受力构件构成；

在所述受力构件之间安装桥面模板；

安装并绑扎钢筋；

浇筑混凝土；

养护混凝土至设计强度。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本发明实施例可以根据格栅与混凝土板的位置关系和结构特点，分为填充混凝土的格栅加筋复合桥面和非填充混凝土格栅加筋复合桥面，轻型格栅加筋复合桥面轻质高强、质量可控性高、耐久性好、可维护性高。格栅桥面结构可在工厂预制，运输到现场后分节段吊装并现浇湿接缝形成整体桥面。格栅桥面铺装是通过工厂预制、现场拼装、现浇混凝土及面层的施工工艺完成的，整体性好，节省现场作业时间，施工简单快捷、桥面铺装简单。

附图说明

图1为本说明书一些实施例的填充式格栅加筋复合桥面的示意图。

图2为本说明书一些实施例的填充式格栅加筋复合桥面的另一种示意图。

图3为本说明书一些实施例的非填充式格栅加筋复合桥面的示意图。

图4为本说明书一些实施例的非填充式格栅加筋复合桥面的另一种示意图。

图5是本说明书一些实施例的轻型格栅加筋复合桥面的铺设方法的流程图。

图6是本说明书一些实施例的格栅加筋复合桥面铺装的示意图。

图7是本说明书一些实施例的格栅加筋复合桥面铺装的另一种示意图。

附图说明：1、主方向受力构件；2、辅向受力构件；3、桥面模板；4、加筋；5、混凝土；6、拼装孔；7、聚酯纤维面层；8、防水层；9、沥青混凝土层；10、铺装格栅受力构件；11、剪力连接筋。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

如图1至图7所示，本说明书一些实施例中提供了一种轻型格栅加筋复合桥面，包括格栅和加筋混凝土；所述加筋混凝土至少部分填充所述格栅，或所述加筋混凝土设置于所述格栅之上并基于格栅开孔板与所述格栅相连；所述格栅与桥梁主梁或横隔梁或桥面相连接，需要指出的是，当所述格栅与桥梁主梁或横隔梁连接时，所述轻型格栅加筋复合桥面可以作为桥面结构；当所述格栅与桥面相连接时，所述轻型格栅加筋复合桥面可以作为桥面上的铺装层使用。

在本说明书一些实施例中，所述格栅包括主方向受力构件1和辅向受力构件2；所述主方向受力构件1上设置有拼装孔6，用于安装所述辅向受力构件2。

在本说明书一些实施例中，所述格栅为钢材或铝材或复合材料；所述主方向受力构件1和所述辅向受力构件2组装形成网格结构；所述主方向受力构件1的截面为T型或I型；所述辅向受力构件2为开槽板材，所述开槽板材包括钢筋。

在本说明书一些实施例中，还包括桥面模板3，所述桥面模板3安装于所述主方向受力构件1之间，并以自锁形式或支撑形式与所述主方向受力构件1相连。

在本说明书一些实施例中，所述格栅开孔板位于所述桥面模板3上方；所述加筋混凝土的加筋4穿过所述格栅开孔板与所述主方向受力构件1相连接。

在本说明书一些实施例中，还包括聚酯纤维面层7，所述聚酯纤维面层7设置在所述加筋混凝土上部；或者，还包括防水层8和沥青混凝土层9，所述防水层8设置在所述加筋混凝土上部，所述沥青混凝土层9设置在所述防水层8的上部。

结合图1至图4，具体而言，根据加筋混凝土及格栅结构的相对位置可以将前述轻型格栅加筋复合桥面划分为填充式格栅桥面和非填充式格栅桥面两种形式，图1和图2所示是填充式格栅桥面的结构示意图，在填充式格栅桥面中，混凝土可以全部或部分填充格栅，以组成复合桥面，其中混凝土板厚不大于格栅桥面的总高度。图3和图4所示的是非填充式格栅桥面的结构示意图，在非填充式格栅桥面中，加筋混凝土可以设置在在格栅结构之上，加筋混凝土可以通过主方向受力构件1在桥面模板3以上的开孔板及横向穿过开孔的加筋4进行连接，以形成组合截面用于共同受力。

结合图6至图7，格栅加筋复合桥面可作为桥面铺装，具体而言，根据面层材料的不同，格栅加筋复合桥面铺装分为两种类型。第一种类型由钢格栅混凝土填充层和聚酯纤维面层组成，如图6所示，第二种类型由防水层8、钢格栅混凝土填充层和/或沥青混凝土层9组成,如图7所示。

结合图5另一方面，本说明书一些实施例还提供了一种轻型格栅加筋复合桥面的铺设方法，包括基于加工好的主方向受力构件1和辅向受力构件2，拼接形成网格结构；在所述主方向受力构件1之间安装桥面模板3；安装并绑扎钢筋；浇筑混凝土5；养护混凝土5至设计强度。

在本说明书一些实施例中，所述轻型格栅加筋复合桥面的铺设方法为预制铺设方法，所述预制铺设方法在所述养护混凝土至设计强度的步骤之后，还包括：运输及吊装预制格栅桥面；基于螺栓或剪力钉或剪力连接筋11，连接格栅桥面与主梁构件；处理格栅桥面预制块的纵横向的连接及现浇湿接缝；养护格栅桥面湿接缝混凝土至设计强度，施工格栅桥面防水层8或聚酯纤维面层7。

在本说明书一些实施例中，所述轻型格栅加筋复合桥面的铺设方法为现浇铺设方法，所述现浇铺设方法在所述拼接形成网格结构的步骤和所述安装并绑扎钢筋的步骤之间，还包括：吊装成型的格栅至主梁上；基于螺栓或剪力钉或剪力连接筋，连接所述格栅与主梁构件；处理所述格栅的纵横向连接；在所述养护混凝土至设计强度的步骤之后，所述方法还包括：施工格栅桥面防水层或聚酯纤维面层。

在本说明书一些实施例中，将所述轻型格栅加筋复合桥面作为桥面铺装层，在所述拼接形成网格结构的步骤和所述安装并绑扎钢筋的步骤之间，还包括：安装剪力连接筋或剪力钉至桥面之上；吊装成型的格栅至桥面之上；处理所述格栅横纵向的连接；在所述养护混凝土至设计强度的步骤之后，所述方法还包括：施工格栅桥面防水层8或聚酯纤维面层7。

在本说明书一些实施例中，在所述施工格栅桥面防水层8的步骤之后，还包括：施工沥青混凝土层9。

具体而言，根据施工工序可分为预制安装式及现场浇筑式。

针对预制安装式，主要工序如下：

第一步：在工厂选择并加工格栅主方向受力构件1，根据设计需要，在主方向受力构件的腹板预留用于安装辅向受力构件2的拼装孔6、顶端混凝土连接板开孔及提供支撑或混凝土模板的自锁装置，预留与主梁连接的螺栓孔；

第二步：加工格栅辅受力构件并预留拼接槽口；

第三步：通过拼装孔将主方向受力构件、辅向受力构件拼接形成“井”字形稳定网格结构；

第四步：在主方向受力构件1之间安装桥面模板3；

第五步：绑扎钢筋；

第六步：浇筑混凝土5，并根据需要预留与主梁连接的剪力钉位置；

第七步：养护混凝土达到设计强度；

第八步：运输及吊装预制格栅桥面；

第九步：连接格栅桥面与主梁构件(螺栓或剪力钉或剪力连接筋11方式)；

第十步：处理格栅桥面预制块的纵横向的连接及现浇湿接缝；

第十一步：养护桥面湿接缝混凝土达到设计强度，施工桥面防水。

针对现场浇筑式，主要工序如下：

第一步：在工厂选择并加工格栅主方向受力构件1，根据设计需要，在主方向受力构件的腹板预留用于安装辅向受力构件2的拼装孔6、顶端混凝土连接板开孔及提供支撑或混凝土模板的自锁装置，预留与主梁连接的螺栓孔；

第二步：加工格栅辅受力构件并预留拼接槽口；

第三步：通过拼装孔将主方向受力构件、辅向受力构件拼接形成“井”字形稳定网格结构(可在施工现场拼接)；

第四步：吊装格栅到主梁上就位；

第五步：连接格栅桥面与主梁构件(采用螺栓或剪力钉或剪力连接筋)；

第六步：完成格栅之间横纵向连接；

第七步：在主方向受力构件之间安装桥面模板3

第八步：安装并绑扎钢筋；

第九步：浇筑混凝土5；

第十步：养护混凝土达到设计强度，施工桥面防水层；

当将轻型格栅加筋复合桥面作为铺装层时，主要工序如下：

第一步：在工厂加工铺装格栅受力构件10，根据设计需要在受力构件的腹板预留另一方向受力构件的安装孔；需要指出的是，如果在双方向都采用格栅结构，该情况则不需要预留孔。

第二步：根据设计需要安装剪力钉或剪力连接筋11至桥面之上；

第三步：在工厂或施工现场将格栅受力构件连接并形成稳定的网格结构；

第四步：现场安装格栅并浇筑混凝土；

第五步：施工桥面防水层或聚酯纤维面层；

第六步：若第五步为施工桥面防水层，则在桥面防水层上施工沥青混凝土层或聚酯纤维面层。

综上，本发明充分利用了钢材(或与钢材等效的复合材料)的抗拉特性及混凝土的抗压特性，使组合截面具有轻质高强，经济性好的优点,且具有较好的耐久性。格栅桥面主方向受力构件及辅向受力构件采用自适配拼装方式形成稳定的网状结构。本结构可以根据格栅与混凝土板的位置关系和结构特点，分为填充混凝土的格栅加筋复合桥面和非填充混凝土格栅加筋复合桥面，施工简便快捷，格栅桥面结构可在工厂预制，运输到现场后分节段吊装并现浇湿接缝形成整体桥面。格栅桥面铺装是通过工厂预制、现场拼装、现浇混凝土及面层的施工工艺完成的，整体性好，节省现场作业时间。本结构与桥梁主梁(或横隔梁)的连接方式可采用主受力构件通过栓接或桥面混凝土通过剪力钉或剪力连接筋与主梁(或横隔梁)连接。桥面维修施工时可以分块分阶段更换桥面结构或桥面铺装，无需中断交通。本结构可以通过调整钢格栅的高度和混凝土板厚度，使其适用于具有不同桥梁主梁(或横隔梁)间距桥面的需求。本结构可以通过使用不同强度及容重的混凝土，调整复合桥面的整体重量及耐久性。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行。本发明是参照根据本发明实施例的方法的流程图和/或方框图来描述的。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。以上仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。