一种装配式桥面板的制作方法

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，特别是涉及一种装配式桥面板。

背景技术：

鉴于正交异性钢桥面板局部刚度不足，疲劳问题突出，铺装层易损坏等缺点，正交异性钢-混凝土组合桥面板得到了越来越多的应用。在众多组合桥面板中，正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板因其自重较轻，混凝土抗拉、压性能高等优点得到了迅速的发展。

正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板是在正交异性钢桥面板上铺设超高性能混凝土层，二者之间通过剪力连接件连接，达到共同受力的效果，以降低正交异性钢桥面板的应力状态，同时提高正交异性钢桥面板的局部刚度，改善正交异性钢桥面板的疲劳问题。通过铺设超高性能混凝土，组合桥面板能够有效提高自身的疲劳性能，但仍然存在开裂风险。正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板疲劳开裂后，严重影响组合桥面板的受力性能，为了保证结构的使用性能和运营质量必须进行局部加固，现有技术中，以上局部加固需通过现场施工完成，但现场加固工作条件要求高、实施较为困难、费用高昂且难以取得较好的加固效果。

技术实现要素：

针对上述提出的现有技术中的正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板疲劳开裂后，对其进行加固处理时存在的处理难度大、处理效果不理想的问题，本实用新型提供了一种装配式桥面板，该装配式桥面板不仅便于实现工厂化预制，以在良好的制造条件下获得高质量的桥面板；同时，本桥面板具有理想的互换性，这样，不仅可加快道路通行恢复速度，同时，便于在理想的维修条件下对被破坏的桥面板进行修复，以提高物资利用率。

本实用新型提供的一种装配式桥面板通过以下技术要点来解决问题：一种装配式桥面板，包括钢桥面板及铺设在钢桥面板上的结构层，所述钢桥面板的四周均设置有连接螺栓孔。

现有技术中，正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板的施工方法均为在正交异性钢桥面板施工完成后现场浇筑超高性能混凝土，现场浇筑的最大缺点为混凝土浇筑质量难以控制，而各种类型的超高性能混凝土对于施工质量有着严格要求，其良好的受力性能及耐久性能均建立在施工质量达到标准的前提下。同时，超高性能混凝土对于养护条件要求苛刻，一般情况下都需要高温蒸汽养护，需要专门的养护设备，现场蒸汽养护不但质量难以保证而且费时费力，导致施工周期延长，施工成本上升，一旦施工质量不达标准，其性能下降非常严重，同时，较长的施工周期可能导致交通中断，带来较大的经济损失。当前正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板结构形式及施工方法还面临着不具备可持续发展性的问题：其受力性能自桥梁建成起便处于下降阶段，桥梁局部出现难以修复的损坏时，只能中断交通，拆除重建，造成巨大的经济损失及恶劣的社会影响。

以上方案中，所述装配式桥面板作为桥梁的上部结构，桥梁的下部结构可采用传统钢梁等构件，所述结构层可采用各种类型水泥基材料，通过将钢桥面板设置为四周均有连接螺栓孔，这样，在桥梁建设过程中，可通过以上连接螺栓孔，实现相邻的装配式桥面板的刚性连接，这样，在实现桥梁的易损部位与组合梁分离隔开的情况下，由于装配式桥面板之间的连接，单个装配式桥面板在桥梁上具有良好的位置稳定性；同时，以上相互之间具有约束的桥梁上部结构，在与桥梁下部结构连接时，单个装配式桥面板与下部结构的连接强度不需要过大，通过所有相连的装配式桥面板与桥梁下部结构连接强度的综合，亦能实现桥梁上部结构与下部结构之间的可靠连接。

同时，以上方案中，构成桥梁上部结构的装配式桥面板由于可以独立为个体，这样，以上个体可在工厂中制造，以在工厂良好的制造条件下获得高质量的桥面板；由于所述个体与桥梁的上部结构之间为可拆卸连接形式，使得本桥面板具有理想的互换性，这样，在桥梁路面局部受损时，可采用成型的桥面板个体对受损部分进行替换，这样，不仅可加快道路通行恢复速度，同时，更换下来的受损个体可通过运回至工厂，在理想的维修条件下对被破坏的桥面板进行修复，以提高物资利用率。

更进一步的技术方案为：

作为钢桥面板的具体实现方式，所述钢桥面板包括顶板、纵肋及横肋，所述纵肋有多条，纵肋之间相互平行，纵肋的上部均与顶板固定连接；

所述横肋与纵肋相互垂直，横肋与各纵肋均固定连接，横肋的下端位置低于纵肋的下端位置；

所述结构层铺设于顶板的上方；

所述顶板的四周、纵肋的两端、横肋的两端均设置有连接螺栓孔。

本方案中，横肋的下端作为钢桥面板与桥梁下部结构连接的连接部位，以上将顶板的四周、纵肋的两端、横肋的两端均设置有连接螺栓孔的方案，可实现相邻桥面板顶板与顶板之间的连接、纵肋与纵肋之间的连接、横肋与横肋之间的连接，这样，可有效提高相邻桥面板之间连接的可靠性。

为便于本装配式桥面板与桥梁下部结构之间的连接，所述横肋底部的两侧均设置有底板，所述底板上均设置有固定螺栓孔。以上固定螺栓孔用于穿设高强度连接螺栓，实现桥梁上部结构与下部结构之间形成可拆卸连接关系。

由于要实现相邻装配式桥面板之间的高强度连接，可采用相邻装配式桥面板的相邻部分均刚性连接，而为了保证顶板横向和纵向边缘均具有理想的刚度，优选设置为纵肋的端部边缘与顶板的边缘齐平、在顶板边缘预留连接螺栓孔时，尽可能使得处于最外侧的纵肋靠近顶板的边缘，同时使得具有足够的操作空间以在连接螺栓孔中穿设连接螺栓。在满足上述情况的情况下，为便于向顶板边缘的连接螺栓孔中穿入连接螺栓，设置为：所述纵肋包括第一纵肋及第二纵肋，所述第一纵肋的横截面呈U形，所述第二纵肋的横截面呈片状；

沿着横肋的长度方向，第一个纵肋及最后一个纵肋均为第二纵肋，所述第一纵肋位于第二纵肋之间。

以上横截面呈U形的第一纵肋即为U型肋，以上第一纵肋的结构特点可使得其在重量较轻的情况下，具有理想的刚度；由于顶板下侧的纵肋平行排列成一排，以上第二纵肋即为以上一排中起点处和终点处的纵肋，以上第二纵肋的结构特点使得其向顶板的投影所占面积小，这样，以上第二纵肋的结构特点可使得其在发挥强化顶板纵向方向刚度的情况下，不影响装配式桥面板横向上的连接或对横向上穿设连接螺栓时影响较小。

由于需要在第一纵肋的端部设置连接螺栓孔，为方便穿设螺栓，所述第一纵肋的两端均设置有手孔。这样，在以上手孔位于第一纵肋的底面时，可将连接螺栓孔设置在第一纵肋的侧面、在以上手孔位于第一纵肋的任意一侧时，可将连接螺栓孔设置在第一纵肋的另一侧和底部。

所述横肋上设置有第一纵肋槽及第二纵肋槽，所述第一纵肋槽的外形与第一纵肋的横截面形状相匹配，且第一纵肋槽的数量与第一纵肋的数量相等，各第一纵肋槽中均内嵌有一根第一纵肋，所述第一纵肋与横肋之间通过焊缝连接；

所述第二纵肋槽的外形与第二纵肋的横截面形状相匹配，且第二纵肋槽的数量与第二纵肋的数量相等，各第二纵肋槽中均内嵌有一根第二纵肋，所述第二纵肋与横肋之间通过焊缝连接。

具体的，以上方案中，所述截面形状相匹配可设置为一致、第一纵肋槽的尺寸比第一纵肋的横截面尺寸略大、第二纵肋槽的尺寸比第二纵肋的截面积尺寸略大，这样，便于将对应纵肋嵌入到对应纵肋槽中后，得到较长的连接焊缝，这样，不仅利于纵肋在横肋上的定位，同时利于纵肋与横肋焊接连接的可靠性。

所述钢桥面板上还固定有剪力钉，所述剪力钉嵌入结构层中。以上剪力钉作为钢桥面板与结构层之间传递剪力的部件，以在结构层收到轮胎摩擦力时，保证结构层与钢桥面板连接的可靠性。

优选的，为便于钢桥面板的连接，设置为：各装配式桥面板中，结构层的边缘位于钢桥面板的边缘以内，这样，在拼接各装配式桥面板得到桥梁的上部结构过程中，需要现场在装配式桥面板之间浇筑湿接缝，以得到平整的路面，而湿接缝与成品连接点容易成为裂缝的出生点，为避免以上裂纹产生，本方案提供了一种新的湿接缝形式所述结构层四周的边缘上均设置有缺口，所述缺口的宽度最大点位于缺口的底端与开口端之间。这样，在对相邻装配式桥面板结构层之间的间隙进行填补时，所采用的浆料可通过灌入所述缺口中，使得所添加的湿接缝能够与两侧装配式桥面板结构层之间互锁，以达到上述目的。

作为一种结构层各向均具有理想的抗拉性能，同时，可有效避免或削弱桥梁上部结构纵向裂纹延伸的实现方案，所述结构层包括混凝土层及内嵌于混凝土层中的横向筋及纵向筋，所述横向筋及纵向筋均为多条，各横向筋之间相互平行，各纵向筋之间相互平行，横向筋与纵向筋相互垂直，且横向筋位于纵向筋的上方。

作为本领域技术人员，相邻的装配式桥面板可通过上、下交错，左、右交错的设置方案，以实现相邻的装配式桥面板钢桥面板之间的直接连接，但以上连接方式不便于确定各装配式桥面板在桥梁下部钢构件上的位置，故，还包括连接板，所述连接板作为相邻两个装配式面板的中间连接件，实现相邻两个装配式面板钢桥面板之间的螺栓连接。所述连接板作为相邻的装配式桥面板之间的中间连接件，如采用设置有螺栓孔的板状结构，这样，在装配式桥面板与桥梁下部钢构件连接后，通过所述的连接板，即可实现对应两个装配式桥面板的螺栓连接。

进一步的，由于以上采用了在结构层边缘设置缺口的技术方案，故针对此方案，可设置边缘有凸起的连接板，以上凸起的形状与所述缺口的形状匹配，这样，可采用以上有凸起的连接板作为相邻结构层之间的刚性连接部件，而后再在有凸起的连接板上浇筑湿接缝填料，且保证所述填料嵌入所述缺口中。针对包括纵肋、横肋、顶板的钢桥面板，可设置至少5种形式的连接板，即直接用于顶板横向连接的连接板、用于顶板纵向连接的连接板、用于横向上连接结构层的连接板、用于纵向上连接结构层的连接板、用于纵向上连接纵肋的连接板，此外，亦可设置用于横向上连接横肋的连接板。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，所述装配式桥面板作为桥梁的上部结构，桥梁的下部结构可采用传统钢梁等钢构件，所述结构层可采用各种类型水泥基材料，通过将钢桥面板设置为四周均有连接螺栓孔，这样，在桥梁建设过程中，可通过以上连接螺栓孔，实现相邻的装配式桥面板的刚性连接，这样，在实现桥梁的易损部位与组合梁分离隔开的情况下，由于装配式桥面板之间的连接，单个装配式桥面板在桥梁上具有良好的位置稳定性；同时，以上相互之间具有约束的桥梁上部结构，在与桥梁下部结构连接时，单个装配式桥面板与下部结构的连接强度不需要过大，通过所有相连的装配式桥面板与桥梁下部结构连接强度的综合，亦能实现桥梁上部结构与下部结构之间的可靠连接。

同时，以上方案中，构成桥梁上部结构的装配式桥面板由于可以独立为个体，这样，以上个体可在工厂中制造，以在工厂良好的制造条件下获得高质量的桥面板；由于所述个体与桥梁的上部结构之间为可拆卸连接形式，使得本桥面板具有理想的互换性，这样，在桥梁路面局部受损时，可采用成型的桥面板个体对受损部分进行替换，这样，不仅可加快道路通行恢复速度，同时，更换下来的受损个体可通过运回至工厂，在理想的维修条件下对被破坏的桥面板进行修复，以提高物资利用率。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种装配式桥面板一个具体实施例的结构示意图；

图2是图1所示A部的局部放大图；

图3是本实用新型所述的一种装配式桥面板一个具体实施例中，第一纵肋的结构示意图；

图4是本实用新型所述的一种装配式桥面板一个具体实施例中，第二纵肋的结构示意图；

图5是本实用新型所述的一种装配式桥面板一个具体实施例中，横肋的结构示意图；

图6是本实用新型所述的一种装配式桥面板一个具体实施例相互组合得到的桥梁上部结构的局部示意图。

图中的编号依次为：1、结构层，11、横向筋，12、纵向筋，13、剪力钉，14、混凝土层，15、缺口，2、顶板，3、连接板，4、横肋，41、第一纵肋槽，42、第二纵肋槽，43、固定螺栓孔，5、连接螺栓孔，6、第一纵肋，61、手孔，7、第二纵肋。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图6所示，一种装配式桥面板，包括钢桥面板及铺设在钢桥面板上的结构层1，所述钢桥面板的四周均设置有连接螺栓孔5。

现有技术中，正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板的施工方法均为在正交异性钢桥面板施工完成后现场浇筑超高性能混凝土，现场浇筑的最大缺点为混凝土浇筑质量难以控制，而超高性能混凝土对于施工质量有着严格要求，其良好的受力性能及耐久性能均建立在施工质量达到标准的前提下。同时，超高性能混凝土对于养护条件要求苛刻，一般情况下都需要高温蒸汽养护，需要专门的养护设备，现场蒸汽养护不但质量难以保证而且费时费力，导致施工周期延长，施工成本上升，一旦施工质量不达标准，其性能下降非常严重，同时，较长的施工周期可能导致交通中断，带来较大的经济损失。当前正交异性钢-超高性能混凝土组合桥面板结构形式及施工方法还面临着不具备可持续发展性的问题：其受力性能自桥梁建成起便处于下降阶段，桥梁局部出现难以修复的损坏时，只能中断交通，拆除重建，造成巨大的经济损失及恶劣的社会影响。

以上方案中，所述装配式桥面板作为桥梁的上部结构，桥梁的下部结构可采用传统钢梁等钢构件，所述结构层1可采用混凝土层14、沥青层等，通过将钢桥面板设置为四周均有连接螺栓孔5，这样，在桥梁建设过程中，可通过以上连接螺栓孔5，实现相邻的装配式桥面板的刚性连接，这样，在实现桥梁的易损部位与组合梁分离隔开的情况下，由于装配式桥面板之间的连接，单个装配式桥面板在桥梁上具有良好的位置稳定性；同时，以上相互之间具有约束的桥梁上部结构，在与桥梁下部结构连接时，单个装配式桥面板与下部结构的连接强度不需要过大，通过所有相连的装配式桥面板与桥梁下部结构连接强度的综合，亦能实现桥梁上部结构与下部结构之间的可靠连接。

同时，以上方案中，构成桥梁上部结构的装配式桥面板由于可以独立为个体，这样，以上个体可在工厂中制造，以在工厂良好的制造条件下获得高质量的桥面板；由于所述个体与桥梁的上部结构之间为可拆卸连接形式，使得本桥面板具有理想的互换性，这样，在桥梁路面局部受损时，可采用成型的桥面板个体对受损部分进行替换，这样，不仅可加快道路通行恢复速度，同时，更换下来的受损个体可通过运回至工厂，在理想的维修条件下对被破坏的桥面板进行修复，以提高物资利用率。

实施例2：

如图1至图6所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为钢桥面板的具体实现方式，所述钢桥面板包括顶板2、纵肋及横肋4，所述纵肋有多条，纵肋之间相互平行，纵肋的上部均与顶板2固定连接；

所述横肋4与纵肋相互垂直，横肋4与各纵肋均固定连接，横肋4的下端位置低于纵肋的下端位置；

所述结构层1铺设于顶板2的上方；

所述顶板2的四周、纵肋的两端、横肋4的两端均设置有连接螺栓孔5。

本方案中，横肋4的下端作为钢桥面板与桥梁下部结构连接的连接部位，以上将顶板2的四周、纵肋的两端、横肋4的两端均设置有连接螺栓孔5的方案，可实现相邻桥面板顶板2与顶板2之间的连接、纵肋与纵肋之间的连接、横肋4与横肋4之间的连接，这样，可有效提高相邻桥面板之间连接的可靠性。

为便于本装配式桥面板与桥梁下部结构之间的连接，所述横肋4底部的两侧均设置有底板，所述底板上均设置有固定螺栓孔43。以上固定螺栓孔43用于穿设高强度连接螺栓，实现桥梁上部结构与下部结构之间形成可拆卸连接关系。

由于要实现相邻装配式桥面板之间的高强度连接，可采用相邻装配式桥面板的相邻部分均刚性连接，而为了保证顶板2横向和纵向边缘均具有理想的刚度，优选设置为纵肋的端部边缘与顶板2的边缘齐平、在顶板2边缘预留连接螺栓孔5时，尽可能使得处于最外侧的纵肋靠近顶板2的边缘，同时使得具有足够的操作空间以在连接螺栓孔5中穿设连接螺栓。在满足上述情况的情况下，为便于向顶板2边缘的连接螺栓孔5中穿入连接螺栓，设置为：所述纵肋包括第一纵肋6及第二纵肋7，所述第一纵肋6的横截面呈U形，所述第二纵肋7的横截面呈片状；

沿着横肋4的长度方向，第一个纵肋及最后一个纵肋均为第二纵肋7，所述第一纵肋6位于第二纵肋7之间。

以上横截面呈U形的第一纵肋6即为U型肋，以上第一纵肋6的结构特点可使得其在重量较轻的情况下，具有理想的刚度；由于顶板2下侧的纵肋平行排列成一排，以上第二纵肋7即为以上一排中起点处和终点处的纵肋，以上第二纵肋7的结构特点使得其向顶板2的投影所占面积小，这样，以上第二纵肋7的结构特点可使得其在发挥强化顶板2纵向方向刚度的情况下，不影响装配式桥面板横向上的连接或对横向上穿设连接螺栓时影响较小。

由于需要在第一纵肋6的端部设置连接螺栓孔5，所述第一纵肋6的两端均设置有手孔61。这样，在以上手孔61位于第一纵肋6的底面时，可将连接螺栓孔5设置在第一纵肋6的侧面、在以上手孔61位于第一纵肋6的任意一侧时，可将连接螺栓孔5设置在第一纵肋6的另一侧和底部。

所述横肋4上设置有第一纵肋槽41及第二纵肋槽42，所述第一纵肋槽41的外形与第一纵肋6的横截面形状相匹配，且第一纵肋槽41的数量与第一纵肋6的数量相等，各第一纵肋槽41中均内嵌有一根第一纵肋6，所述第一纵肋6与横肋4之间通过焊缝连接；

所述第二纵肋槽42的外形与第二纵肋7的横截面形状相匹配，且第二纵肋槽42的数量与第二纵肋7的数量相等，各第二纵肋槽42中均内嵌有一根第二纵肋7，所述第二纵肋7与横肋4之间通过焊缝连接。

具体的，以上方案中，所述截面形状相匹配可设置为一致、第一纵肋槽41的尺寸比第一纵肋6的横截面尺寸略大、第二纵肋槽42的尺寸比第二纵肋7的截面积尺寸略大，这样，便于将对应纵肋嵌入到对应纵肋槽中后，得到较长的连接焊缝，这样，不仅利于纵肋在横肋4上的定位，同时利于纵肋与横肋4焊接连接的可靠性。

所述钢桥面板上还固定有剪力钉13，所述剪力钉13嵌入结构层1中。以上剪力钉13作为钢桥面板与结构层1之间传递剪力的部件，以在结构层1收到轮胎摩擦力时，保证结构层1与钢桥面板连接的可靠性。

优选的，为便于钢桥面板的连接，设置为：各装配式桥面板中，结构层1的边缘位于钢桥面板的边缘以内，这样，在拼接各装配式桥面板得到桥梁的上部结构过程中，需要现场在装配式桥面板之间浇筑湿接缝，以得到平整的路面，而湿接缝与成品连接点容易成为裂缝的出生点，为避免以上裂纹产生，本方案提供了一种新的湿接缝形式所述结构层1四周的边缘上均设置有缺口15，所述缺口15的宽度最大点位于缺口15的底端与开口端之间。这样，在对相邻装配式桥面板结构层1之间的间隙进行填补时，所采用的浆料可通过灌入所述缺口15中，使得所添加的湿接缝能够与两侧装配式桥面板结构层1之间互锁，以达到上述目的。

作为一种结构层1各向均具有理想的抗拉性能，同时，可有效避免或削弱桥梁上部结构纵向裂纹延伸的实现方案，所述结构层1包括混凝土层14及内嵌于混凝土层14中的横向筋11及纵向筋12，所述横向筋11及纵向筋12均为多条，各横向筋11之间相互平行，各纵向筋12之间相互平行，横向筋11与纵向筋12相互垂直，且横向筋11位于纵向筋12的上方。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上对本案作进一步限定，如图1至图6所示，作为本领域技术人员，相邻的装配式桥面板可通过上、下交错，左、右交错的设置方案，以实现相邻的装配式桥面板钢桥面板之间的直接连接，但以上连接方式不便于确定各装配式桥面板在桥梁下部钢构件上的位置，故，还包括连接板3，所述连接板3作为相邻两个装配式面板的中间连接件，实现相邻两个装配式面板钢桥面板之间的螺栓连接。所述连接板3作为相邻的装配式桥面板之间的中间连接件，如采用设置有螺栓孔的板状结构，这样，在装配式桥面板与桥梁下部钢构件连接后，通过所述的连接板3，即可实现对应两个装配式桥面板的螺栓连接。

进一步的，由于以上采用了在结构层1边缘设置缺口15的技术方案，故针对此方案，可设置边缘有凸起的连接板3，以上凸起的形状与所述缺口15的形状匹配，这样，可采用以上有凸起的连接板3作为相邻结构层1之间的刚性连接部件，而后再在有凸起的连接板3上浇筑湿接缝填料，且保证所述填料嵌入所述缺口15中。针对包括纵肋、横肋4、顶板2的钢桥面板，可设置至少5种形式的连接板3，即直接用于顶板2横向连接的连接板3、用于顶板2纵向连接的连接板3、用于横向上连接结构层1的连接板3、用于纵向上连接结构层1的连接板3、用于纵向上连接纵肋的连接板3，此外，亦可设置用于横向上连接横肋4的连接板3。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。