一种桥面过渡构造及其施工方法与流程

本发明属于组合桥面结构，尤其涉及一种球扁钢加劲轻型组合桥面与钢混组合梁混凝土桥面的过渡结构及其施工方法。

背景技术：

1、钢桥面常用的加劲肋形式包括闭口形式的u形肋以及开口形式的i形肋、t形肋和球扁钢等。u型肋刚度较大，可以降低钢桥面二、三体系应力，在大跨度钢桥面中应用最多，但同时也存在用钢量大，内部焊接难度大等缺点，加之疲劳易损细节多，运营期较易发生开裂问题。传统钢混组合梁可以解决钢桥面易开裂的问题，但该类桥型受制于跨径，适用性有限。

2、近年来，轻型组合桥面结构发展迅速，以钢超高性能混凝土组合结构为代表的新型桥面得到推广。此类桥面借助钢面板与超高性能混凝土层的叠合作用，有效提高了桥面刚度，较低桥面应力。此时，面板加劲更适合采用开口形式，既能保持较高的桥面刚度，又降低了用钢量和焊接难度，构造也得到进一步简化。开口加劲中，球扁钢几何外形合理，材料利用率高，更适用于大跨度钢桥面结构。然而，该类组合桥面结构的造价高于传统钢混组合梁。

3、另一方面，多跨桥梁经常由于地形、环境或经济性等因素采用较小的边中跨比例。此时，为了平衡边中跨荷载，改善受力，同时考虑到经济性，可以在主跨采用重量较小的轻型组合结构，而在边跨采用传统钢混组合梁混凝土桥面。采用此类布置的结构体系在国内应用较少，保障其受力性能的关键在于开发合理的桥面过渡构造，目前缺乏该类构造的可靠技术。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种安全可靠、受力合理、构造简单的组合桥面过渡结构。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种桥面过渡构造，球扁钢加劲轻型组合桥面与钢混组合梁混凝土桥面分界面处设置一道结合面处横梁，所述过渡构造中的球扁钢加劲下方焊接有倒t形加劲底板，所述倒t形加劲底板下方增设竖直加劲，在钢混组合梁侧形成混凝土板钢承托；在混凝土桥面板间设置预应力钢筋，所述预应力钢筋延伸至轻型组合桥面侧，在预应力锚下加劲板之间锚固，并在预应力张拉端和锚固段处分别设置一道张拉端处横梁和一道锚固段处横梁，提高界面抗拉能力；所述结合面处横梁与混凝土桥面板连接处设置抗拉u形筋和抗拉剪力钉，以确保两种桥面间的有效结合。

4、进一步地，轻型组合桥面包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层下方的刚性面层厚度小于10cm。

5、进一步地，所述钢混组合梁混凝土桥面为包括钢结构和混凝土面板组合结构形式，所述混凝土面板为预制板或现浇板，所述钢结构为整体箱梁、多片箱梁、板梁以及格子梁。

6、进一步地，所述轻型组合桥面的超高性能混凝土层应延伸进入所述钢混组合梁混凝土桥面板范围内50cm～100cm，实现传力构造和刚度的有效过渡。

7、进一步地，倒t形加劲底板下方的混凝土板钢承托沿传力方向采用变高度式形状，实现加劲板传力构造和刚度的有效过渡。

8、进一步地，加劲过渡处横梁设过焊孔，球扁钢加劲在该横梁位置通长连续，大幅提高焊接节点的抗疲劳性能。

9、进一步地，所述球扁钢加劲及其下方的混凝土板钢承托与倒t形加劲底板沿传力方向焊接长度50cm～100cm，确保两种加劲肋传力构造和刚度的有效过渡。

10、进一步地，所述预应力钢筋的张拉端处横梁与锚固端处横梁间距300cm～400cm，形成混凝土桥面传力过渡区域。

11、进一步地，所述轻型组合桥面下设置锚下加劲板，所述锚下加劲板周围设置锚垫板，所述锚下加劲板与钢顶板形成封闭式加劲，以分散锚下应力，并形成灌浆空间，提高预应力筋耐久性；所述预应力钢筋位于闭型加劲结构内部。

12、优选地，所述预应力钢筋为预应力钢绞线、粗钢筋或平行钢丝束。

13、本发明具有以下有益效果：

14、与现有技术相比，本发明，构造简单、受力明确、施工方便，能有效保证混合型桥面的受力和耐久性能，利用剪力钉、u形筋、超高性能混凝土层纵筋外伸以及预应力等多重措施保证两种桥面间的有效结合，实现传力构造和刚度的稳定过渡。

技术特征：

1.一种桥面过渡构造，其特征在于：球扁钢加劲轻型组合桥面与钢混组合梁混凝土桥面分界面处设置一道结合面处横梁(8)，所述过渡构造中的球扁钢加劲(4)下方焊接有倒t形加劲底板(6)，所述倒t形加劲底板(6)下方增设竖直加劲，在钢混组合梁侧形成混凝土板钢承托(7)；在混凝土桥面板(2)间设置预应力钢筋(13)，所述预应力钢筋(13)延伸至轻型组合桥面侧，在预应力锚下加劲板(15)之间锚固，并在预应力张拉端和锚固段处分别设置一道张拉端处横梁(9)和一道锚固段处横梁(16)；所述结合面处横梁(8)与混凝土桥面板(2)连接处设置抗拉u形筋(11)和抗拉剪力钉(12)，所述u形筋(11)尾部平直段与结合面处横梁(8)的腹板双侧焊接。

2.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：轻型组合桥面包括超高性能混凝土层(1)，所述超高性能混凝土层(1)下方的刚性面层厚度小于10cm。

3.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述钢混组合梁混凝土桥面为包括钢结构和混凝土面板(2)组合结构形式，所述混凝土面板(2)为预制板或现浇板，所述钢结构为整体箱梁、多片箱梁、板梁以及格子梁。

4.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述轻型组合桥面的超高性能混凝土层(1)应延伸进入所述钢混组合梁混凝土桥面板范围内50cm～100cm。

5.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：倒t形加劲底板(6)下方的混凝土板钢承托(7)沿传力方向采用变高度式形状。

6.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：加劲过渡处横梁(10)设过焊孔，球扁钢加劲(4)在该横梁位置通长连续。

7.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述球扁钢加劲(4)及其下方的混凝土板钢承托(7)与倒t形加劲底板(6)沿传力方向焊接长度50cm～100cm。

8.根据权利要求1所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述预应力钢筋的张拉端处横梁(9)与锚固端处横梁(16)间距300cm～400cm。

9.根据权利要求2所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述轻型组合桥面下设置锚下加劲板(15)，所述锚下加劲板(15)周围设置锚垫板(14)，所述锚下加劲板(15)与钢顶板(3)形成封闭式加劲，所述预应力钢筋(13)位于闭型加劲结构内部。

10.根据权利要求2所述的桥面过渡构造，其特征在于：所述预应力钢筋(13)为预应力钢绞线、粗钢筋或平行钢丝束。

11.一种桥面过渡构造的方法，用于球扁钢加劲轻型组合桥面与钢混组合梁混凝土桥面的过渡构造，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于组合桥面结构技术领域，尤其涉及一种桥面过渡构造及其施工方法。过渡构造将球扁钢加劲变化为倒T型加劲，在倒T形加劲底板下方增设竖直加劲，在钢混组合梁侧形成混凝土板钢承托。为提高结合面结合能力，采用了预应力、U形筋、抗拉剪力钉及超高性能混凝土层与混凝土桥面间设搭接等措施，实现传力构造和刚度的稳定过渡。本发明具有构造简单，施工便捷，结合面牢固可靠，耐久性和抗疲劳性能好等优点。

技术研发人员：顾民杰,吴万忠,华晓勇
受保护的技术使用者：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12