本發(fā)明涉及一種采用t型剪力釘構(gòu)造的febd無(wú)縫橋面連接板及施工方法。

背景技術(shù)：

1、橋梁在溫度以及主梁撓曲變形等作用下會(huì)產(chǎn)生水平脹縮與彎曲變形，傳統(tǒng)有縫橋梁為了吸納該水平變形，通常會(huì)在橋臺(tái)、橋墩、主梁間等位置處設(shè)置伸縮間隙（如圖1），并在該伸縮間隙內(nèi)安裝伸縮裝置，以使車輛平穩(wěn)快速行駛。橋梁伸縮裝置的設(shè)計(jì)理念是使其適應(yīng)主梁的溫度脹縮變形，不致使該變形受到約束而在主梁內(nèi)產(chǎn)生較大的內(nèi)力。近20年來(lái)，交通量的迅猛增長(zhǎng)使得橋梁伸縮縫病害越來(lái)越嚴(yán)重，極大地影響橋梁的使用壽命，維護(hù)工作量和成本也急劇增加。調(diào)查表明，傳統(tǒng)伸縮裝置存在鋼梁斷裂，縫隙堵塞，橡膠斷裂、老化、脫落或跳出，錨固區(qū)混凝土容易開(kāi)裂破碎，安裝要求高，易發(fā)生跳車等問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)因伸縮裝置破壞的橋梁超過(guò)50%，造成的維修更換費(fèi)用巨大，且鋼梁斷裂凸出會(huì)給行車造成極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2、為減少橋梁伸縮裝置的使用，盡量使橋面連續(xù)無(wú)縫，常采用橋面連接板構(gòu)造（圖2）或無(wú)縫式伸縮裝置（圖3）。然而，橋面連接板的設(shè)計(jì)理念是抵抗主梁結(jié)構(gòu)的受力和變形（如抵抗負(fù)彎矩作用），“以剛克剛”（即基于力的設(shè)計(jì)）。這在實(shí)際運(yùn)用中，由于橋面連接板所處的位置特殊，其不僅要承受車輛荷載等作用產(chǎn)生的主梁端部轉(zhuǎn)動(dòng)變形，還要承受主梁溫度變化等產(chǎn)生的主梁縱橋向脹縮變形，長(zhǎng)期處于復(fù)雜受力情況，易發(fā)生開(kāi)裂等問(wèn)題。雖然使用新興高性能材料如uhpc或ecc等有助于改善這個(gè)問(wèn)題，但相關(guān)問(wèn)題仍然存在。無(wú)縫式伸縮裝置是一種基于“變形”（性能）的設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)彈性伸縮體來(lái)吸收主梁的脹縮變形，但它的缺陷是伸縮變形能力小、豎向承載能力不足，自身無(wú)跨越端縫的能力，需要借助底部鋼板的支撐，但鋼板自身彎曲以及鋼板端部的應(yīng)力集中易引起彈性體的開(kāi)裂。

3、為適應(yīng)“梁與梁”或“梁與臺(tái)”之間的伸縮變形，提出一種既具有較大水平脹縮變形能力、又具有較高豎向承載力的新型組合式無(wú)縫伸縮裝置較為重要。基于“變形”（性能）的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)“大縫化小縫”、“小縫化無(wú)縫”的構(gòu)造措施，提出了一種側(cè)包加勁鋼板的半連續(xù)uhpc橋面連接板，如圖4。

4、該uhpc橋面連接板完全被脹縫分隔，僅內(nèi)部波折型鋼筋連續(xù)。通過(guò)該構(gòu)造，使得原“主梁與主梁”或“主梁與橋臺(tái)”之間的“大縫”（伸縮縫）轉(zhuǎn)化為半連續(xù)橋面連接板uhpc各塊體之間的一道道“小縫”（脹縫）；然后，在各脹縫內(nèi)填充可壓縮彈性填充料，進(jìn)一步使“小縫”成為“無(wú)縫”。但是該橋面連接板也存在一定問(wèn)題，由于該橋面連接板上、下部材料屬性差異較大，僅僅只靠他們自身的粘結(jié)性能是完全不夠的，在受到車輛荷載作用下，上部鋪裝層會(huì)與下部半連續(xù)uhpc橋面連接板脫開(kāi)，從而導(dǎo)致鋪裝層損壞。

5、為此，需要采取一些構(gòu)造措施來(lái)提橋面連接板上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，以提高其整體性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用t型剪力釘構(gòu)造的febd無(wú)縫橋面連接板及施工方法，該連接板不僅能實(shí)現(xiàn)橋面無(wú)縫化，而且能夠有效縮短施工周期，對(duì)交通影響小。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種采用t型剪力釘構(gòu)造的febd無(wú)縫橋面連接板，包括用于跨設(shè)在梁端的伸縮間隙上側(cè)的半連續(xù)uhpc橋面連接板，所述半連續(xù)uhpc橋面連接板的上側(cè)鋪設(shè)有用于承受車輛荷載的聚氨酯鋪裝層，位于聚氨酯鋪裝層與半連續(xù)uhpc橋面連接板之間設(shè)置有t型剪力釘。

3、進(jìn)一步地，所述聚氨酯鋪裝層的兩端分別沿縱橋向方向延伸出半連續(xù)uhpc橋面連接板并伸入橋面板上方。

4、進(jìn)一步地，所述半連續(xù)uhpc橋面連接板包括若干塊沿縱橋向依次設(shè)置的uhpc塊體，所述uhpc塊體中的鋼筋為具有一定彎曲弧度的波型鋼筋，相鄰兩uhpc塊體之間設(shè)置有“t”形脹縫，各uhpc塊體及脹縫經(jīng)波型鋼筋串聯(lián)，位于“t”形脹縫內(nèi)填充有可壓縮彈性材料。

5、進(jìn)一步地，所述uhpc塊體為預(yù)制段，位于波型鋼筋外包裹有無(wú)粘結(jié)層，位于兩側(cè)的uhpc塊體在縱橋向具有預(yù)留的伸出鋼筋。

6、進(jìn)一步地，所述可壓縮彈性材料與聚氨酯鋪裝層連成一體。

7、進(jìn)一步地，所述“t”形脹縫的寬度為2-3cm。

8、所述可壓縮彈性材料為橡膠、硅膠或聚氨酯彈性體。

9、進(jìn)一步地，所述聚氨酯鋪裝層與半連續(xù)uhpc橋面連接板之間設(shè)有多個(gè)t型剪力釘，所述t型剪力釘?shù)南虏颗c半連續(xù)uhpc橋面連接板的鋼筋籠綁扎，t型剪力釘?shù)捻敳柯冻霭脒B續(xù)uhpc橋面連接板并與聚氨酯鋪裝層連接。

10、進(jìn)一步地，所述t型剪力釘在橫橋向和縱橋向方向上均勻分布。

11、一種采用t型剪力釘構(gòu)造的febd無(wú)縫橋面連接板的施工方法，包括以下步驟：

12、（1）在工廠按圖紙尺寸和現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行半連續(xù)uhpc橋面連接板板內(nèi)所需波型鋼筋的彎曲，并做好防水、防銹與無(wú)粘結(jié)處理；

13、（2）進(jìn)行支模，在“t”形脹縫內(nèi)填充有可壓縮彈性材料，并在可壓縮彈性材料中預(yù)留波折型鋼筋穿過(guò)的孔洞，將處理好的波型鋼筋穿過(guò)“t”形脹縫并預(yù)留部分鋼筋在外側(cè)；

14、（3）將t型剪力釘綁扎到半連續(xù)uhpc橋面連接板的鋼筋籠上，拌制并澆筑半連續(xù)uhpc橋面連接板；

15、（4）拌制并澆筑上部聚氨酯鋪裝層；

16、（5）在主梁上通過(guò)環(huán)氧砂漿找平后鋪設(shè)一道無(wú)粘結(jié)層，并將uhpc預(yù)制塊體定位安裝在上方；

17、（6）在橫橋向?qū)hpc塊體進(jìn)行濕接，縱橋向完成uhpc塊體預(yù)留的伸出鋼筋與原橋面板鋼筋籠的綁扎、焊接工作；

18、（7）隨后進(jìn)行后澆段塊體的支模，同時(shí)對(duì)后澆段uhpc的進(jìn)行拌制和縱橫向澆筑并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作；

19、（8）待養(yǎng)護(hù)完成后，在橋面連接板兩端鋪設(shè)一段聚氨酯鋪裝層增強(qiáng)整體性，隨后即可鋪設(shè)普通橋面鋪裝層。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

21、1.?該febd無(wú)縫橋面連接板與傳統(tǒng)連續(xù)的橋面連接板最大的不同是其并不是完全連續(xù)的，僅橋面連接板內(nèi)的縱向波折型鋼筋是連續(xù)的，而uhpc混凝土塊體是不連續(xù)的。

22、2.?該febd無(wú)縫橋面連接板吸取了傳統(tǒng)伸縮裝置以適應(yīng)縱橋向變形的設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合橋面連接板、無(wú)縫式伸縮縫等使橋面連續(xù)無(wú)縫的呈現(xiàn)方式，在適應(yīng)由環(huán)境溫度引起的伸縮變形量的同時(shí)，保證了橋面連續(xù)無(wú)縫、行車舒適。

23、3.?該febd無(wú)縫橋面連接板有效提升了上層的聚氨酯鋪裝層與下部的半連續(xù)uhpc橋面連接板之間的聯(lián)結(jié)性能，可以顯著減輕車輪碾過(guò)伸縮縫時(shí)因存在較大的變形差而導(dǎo)致的鋪裝層脫開(kāi)和卷邊等病害。更好地適應(yīng)橋面復(fù)雜的空間受力狀態(tài)，滿足橋面連續(xù)構(gòu)造的正常使用需求。

24、4.?該febd無(wú)縫橋面連接板提升無(wú)縫橋面連接板的抗剪性能。通過(guò)設(shè)置剪力釘，能有效的將上部受到的荷載分散傳遞至下部的連接板，從而有效增強(qiáng)橋面連接板的抗剪性能。

25、5.?該febd無(wú)縫橋面連接板具有便利的施工性能。該橋面連接結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的鋼筋連接構(gòu)造，特殊鋼筋段由工廠預(yù)制而成實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，febd無(wú)縫橋面連接板預(yù)制段在工廠進(jìn)行預(yù)制好并吊至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。適用于新橋建設(shè)，取消了繁瑣的鑿除安裝伸縮縫的流程，安裝配備過(guò)程一氣呵成。