一種波紋鋼板的橋面系構造的製作方法

2023-10-05 21:59:49 1

一種波紋鋼板的橋面系構造的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種波紋鋼板的橋面系構造，包括縱梁，縱梁上架設有波紋鋼板橋面，波紋鋼板橋面包括若干個波紋鋼板，波紋鋼板為拱形，波紋鋼板的底部的兩個拱角處分別設置有連接邊，相鄰的波紋鋼板的連接邊疊放且通過螺栓對疊放的連接邊固定。該橋面系可廣泛用於懸索橋、斜拉橋、系杆拱橋、鋼箱梁橋，也可用於舊橋橋面的更換。本實用新型適用範圍廣、結構輕便，質量可靠、安裝快捷、易於更換，綜合了普通混凝土橋面和鋼橋面的優點，能有效改善傳統橋面自重大、疊合面剪切應力高、局部變形大等缺點，具有顯著的經濟和社會效益。
【專利說明】一種波紋鋼板的橋面系構造
【技術領域】
[0001]本實用新型專利屬於橋梁工程【技術領域】，具體涉及一種波紋鋼板的橋面系構造。適用於懸索橋、斜拉橋、系杆拱橋、鋼箱梁橋，也可用於舊橋橋面的更換。
【背景技術】
[0002]目前，國內橋梁中通常採用的橋面系有鋼筋混凝土橋面板、鋼與混凝土疊合橋面板、鋼橋面板上加浙青混凝土鋪裝三種結構形式。鋼筋混凝土橋面板由於自重較大，使得結構恆載偏大，造成橋梁承載能力的浪費；鋼與混凝土疊合橋面板由於結合面受力複雜，整體性能差，而且公路行業尚沒有組合橋梁的設計規範，設計分析較困難；鋼橋面板上加浙青混凝土鋪裝這種形式雖然自重較輕，但由於熱穩定性差、剛度太小，容易在溫度和重載作用下產生局部過量變形，影響行車舒適性，同時由於對鋪裝性能要求高，造成經濟性下降。
[0003]波紋鋼板是用一定厚度的熱軋鋼板經冷成型加工成不同形狀和規格的波形，顯著增大其抗彎慣性矩，從而提高其抗彎能力。隨著國內鋼材相對於砂石、水泥材料的價格差距逐步減小，鋼材生產、加工工藝的逐步提高，環保意識的逐步增強，波紋鋼板結構由於其具有受力性能好、適應性強、施工工期短、使用壽命長、行車舒適性好的特點，在國內公路、市政建設中，正日益得到廣泛的應用。
[0004]本實用新型提出了一種波紋鋼板橋面系構造，其具有自重輕、強度和剛度滿足現行規範要求、安裝快捷、適應性強的特點。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於針對現有技術存在的上述問題，提供一種波紋鋼板的橋面系構造，適用於懸索橋、斜拉橋、系杆拱橋、鋼箱梁橋等以鋼結構為承重結構的橋面，也可用於普通混凝土橋及舊橋橋面的更換，並具有良好的耐久性和經濟性。
[0006]本實用新型的目的可通過以下技術方案實現:
[0007]—種波紋鋼板的橋面系構造，包括縱梁，縱梁上架設有波紋鋼板橋面，波紋鋼板橋面包括若干個波紋鋼板，波紋鋼板為拱形，波紋鋼板的底部的兩個拱角處分別設置有連接邊，相鄰的波紋鋼板的連接邊疊放且通過螺栓對疊放的連接邊固定。
[0008]如上所述的拱形的波紋鋼板一側高度高於另一側。
[0009]如上所述的縱梁包括腹板和設置在腹板上的翼緣，翼緣通過夾持件與連接邊連接。
[0010]如上所述的夾持件包括螺栓和夾具，螺栓一端依次穿過夾具和連接邊並將翼緣夾緊在夾具和連接邊之間。
[0011]如上所述的各個波紋鋼板上鋪設有填平層，填平層上鋪設有橋面鋪裝，填平層為混凝土或浙青混凝土。
[0012]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:
[0013](I)適用範圍廣。波紋鋼板橋面系適用於懸索橋、斜拉橋、系杆拱橋、鋼箱梁橋等以鋼結構為承重結構的橋面，也可用於鋼筋混凝土或預應力混凝土 T梁、I梁、U形梁橋的整體式橋面，還可用於舊橋橋面的更換；
[0014](2)結構輕便。與普通混凝土橋面相比，波紋鋼板橋面系厚度更小，自重更輕，強度更高。與鋼-混凝土疊合橋面相比，可有效減小疊合面上的剪切應力。與鋼橋面相比，可有效減小溫度和重載下的局部變形；
[0015](3)質量可靠。工廠製作，可有效保證加工質量；
[0016](4)安裝快捷，可大幅縮短施工工期；
[0017](5)環保，可減少水泥、砂石和木料的用量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為波紋鋼板橋面系構造側面圖，圖中參數含義:
[0019]1:縱梁；
[0020]2:波紋鋼板橋面；
[0021]L:縱梁間淨跨徑。
[0022]圖2為波紋鋼板大樣，圖中參數含義:
[0023]Lp:波紋鋼板的波紋波距；
[0024]Dp:波紋鋼板的波紋波高；
[0025]La:縱梁方向；
[0026]S1:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在下的波谷邊緣的螺栓孔；
[0027]S2:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在上的波谷邊緣的螺栓孔。
[0028]圖3為波紋鋼板橋面使用S形夾具和螺栓與縱梁連接示意圖，圖中參數含義:
[0029]1:縱梁；
[0030]101:翼緣；
[0031]102:腹板；
[0032]2:波紋鋼板橋面；
[0033]4:螺栓；
[0034]5:夾具(S 形)；
[0035]S3:縱梁翼緣至螺栓孔中心線的距離；
[0036]S4:S形夾具邊緣至螺栓孔中心線的距離。
[0037]圖4為波紋鋼板橋面之間的連接不在縱梁處的結構示意圖，圖中參數含義:
[0038]2:波紋鋼板橋面；
[0039]4:螺栓。
[0040]圖5為波紋鋼板橋面邊緣處的連接結構示意圖，圖中參數含義:
[0041]2:波紋鋼板橋面；
[0042]4:螺栓。
[0043]圖6為波紋鋼板橋面的焊接側擋板結構示意圖，圖中參數含義:
[0044]2:波紋鋼板橋面；
[0045]3:鍍鋅側擋板；
[0046]8:滴水構造。[0047]圖7為波紋鋼板橋面的夾片側擋板結構示意圖，圖中參數含義:
[0048]2:波紋鋼板橋面；
[0049]3:鍍鋅側擋板；
[0050]4:螺栓；
[0051]7:側擋板的夾片；
[0052]S5:側擋板內表面至螺栓中心線的距離。
[0053]圖8為波紋鋼板橋面系構造中的混凝土灌注和橋面鋪裝結構示意圖，圖中參數含乂:
[0054]2:波紋鋼板橋面；
[0055]9:凹處灌注的混凝土或浙青混凝土 ；
[0056]10:橋面鋪裝；
[0057]201:波紋鋼板；
[0058]202:連接邊(2O2)。
[0059]圖9為具體實施例1的波紋鋼板參數示意圖，圖中參數含義:
[0060]La:縱梁方向；
[0061]Lb:單件波紋鋼板完整波形的總寬度，本例有4個完整波形，每個波長150mm，所以總寬度Lb = 4*150 = 600mm ;
[0062]Lt:單件波紋鋼板的總寬度，為Lb+S7，本例中為600+25 = 625mm ；
[0063]Lp:波紋鋼板的波紋波距，為150mm ；
[0064]Dp:波紋鋼板的波紋波高，為50mm ；
[0065]Wp:波紋鋼板波峰或波谷的直線段距離，為60mm ；
[0066]t:波紋鋼板板厚，本例為3.4mm ；
[0067]P:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0068]Q:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在上的波谷。
[0069]S5:螺栓孔尺寸，本例為19mm ；
[0070]S7:Q端波谷的延伸距離，本例為25mm。
[0071]圖10為具體實施例2的波紋鋼板參數示意圖，圖中參數含義:
[0072]La:縱梁方向；
[0073]Lp:波紋鋼板的波紋波距，為225mm ；
[0074]Dp:波紋鋼板的波紋波高，為75mm ；
[0075]Wp:波紋鋼板波峰或波谷的直線段距離，為98mm ；
[0076]t:波紋鋼板板厚，本例為4.5mm ；
[0077]S6:波紋鋼板P端波谷的延伸長度，為19mm ；
[0078]S7:波紋鋼板Q端波谷的延伸長度，為22mm ；
[0079]SP:波紋鋼板P端波谷長度，為48mm ；
[0080]P:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0081]Q:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在上的波谷。
[0082]9:焊縫；
[0083]10:波紋鋼板的P端邊緣。[0084]圖11為具體實施例3的波紋鋼板參數示意圖，圖中參數含義:
[0085]Lp:波紋鋼板的波紋波距，為300mm ；
[0086]Dp:波紋鋼板的波紋波高，為IlOmm ；
[0087]Wp:波紋鋼板波峰或波谷的直線段距離，為130mm ；
[0088]Lt:單件波紋鋼板的總寬度，為Lp+S7，本例中為300+20 = 320mm ；
[0089]t:波紋鋼板板厚，本例為5mm ；
[0090]S7:波紋鋼板Q端波谷的延伸長度，為20mm ；
[0091 ]P:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在下的波谷；
[0092]Q:單件波紋鋼板沿縱梁方向的搭接位置在上的波谷。
【具體實施方式】
[0093]為了更好地理解本實用新型，下面結合實施例進一步闡明本實用新型的內容，但本實用新型的內容不僅僅局限於下面的實施例。
[0094]一種波紋鋼板的橋面系構造，包括縱梁1，縱梁I上架設有波紋鋼板橋面2，波紋鋼板橋面2包括若干個波紋鋼板201，波紋鋼板201為拱形，波紋鋼板201的底部的兩個拱角處分別設置有連接邊202，相鄰的波紋鋼板201的連接邊202疊放且通過螺栓對疊放的連接邊202固定。拱形的波紋鋼板201 —側高度高於另一側。縱梁I包括腹板102和設置在腹板102上的翼緣101，翼緣101通過夾持件與連接邊202連接。夾持件包括螺栓和夾具，螺栓一端依次穿過夾具和連接邊202並將翼緣101夾緊在夾具和連接邊202之間。各個波紋鋼板201上鋪設有填平層，填平層上鋪設有橋面鋪裝，填平層為混凝土或浙青混凝土。
[0095]波紋鋼板材料與製作要求:
[0096]使用鍍鋅鋼板或熱軋鋼板，鋼板屈服強度根據規範取值。
[0097]如採用鍍鋅鋼板製作，單塊波紋鋼板最大長度不超過12m。如採用熱軋鋼板進行熱浸鍍鋅處理，單件長度一般不大於10m(取決於鍍鋅池大小)，內、外表面均須進行熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層(單面)的平均厚度不小於84 μ m，鍍鋅量(單面)不小於600g/m2。
[0098]安裝要求:
[0099](I)波紋鋼板橋面與縱梁的連接
[0100]波紋鋼板與縱梁有兩種連接方式:焊接和螺栓連接。
[0101]焊接要求:
[0102]I)每片波紋鋼板與縱梁之間的焊縫長度為75mm，焊縫厚度為:
[0103]a) 6.1mm及以下厚度波紋鋼板:3.2mm
[0104]b) 6.1mm以上厚度波紋鋼板:4.8mm
[0105]2)各片波紋鋼板之間採用連續對接焊。
[0106]波紋鋼板橋面焊接到主梁上時，焊接順序和質量非常重要，如果不按規定操作易造成橋面開裂破壞。每片波紋鋼板放置到主梁上時，先點焊，待所有波紋鋼板全部就位後，再完成所有焊接。
[0107]螺栓連接要求:
[0108]I)每片波紋鋼板與縱梁之間採用直徑19mm的A307螺栓連接,使用64mm墊圈。
[0109]2)側面搭接縫採用直徑19mm的A307高強螺栓。[0110](2)浙青橋面鋪裝的攤鋪
[0111]流程如下:
[0112]I)清除金屬表面的所有雜質；
[0113]2)在波紋鋼板橋面表面塗刷粘結層；
[0114]3)在波紋鋼板橋面凹處灌注混凝土或浙青混合料並壓實；
[0115]4)攤鋪整平層和附加磨耗層並壓實；
[0116]5)最終磨耗層厚度和坡度根據橋梁設計確定,但最薄處厚度不小於25mm。
[0117]實施例1:
[0118]波距Lp*波高Dp = 150*50mm的波紋鋼板，縱梁間距L為0.6m:
[0119]波紋鋼板採用符合ASTM A929標準的鍍鋅鋼板，波紋鋼板材料屈服強度為250MPa,單件波紋鋼板的長度為10m，因為單件波紋鋼板有4個完整波形，因此完整波形的寬度Lb = 4*150 = 600mm = 0.6m,總寬度Lt = Lb+S7 = 0.625m。波紋鋼板的板厚t為
3.4mm,波峰或波谷的直線段為Wp = 60mm。波紋鋼板採用19*51mm的六角頭螺栓互相連接以及連接到縱梁上，並預留螺栓孔(見圖9)。
[0120]每件波紋鋼板沿縱梁方向分為PQ兩端波谷且構造不同，P端波谷為從波紋鋼板完整波谷部位中心線處直接截取而得，Q端波谷比P端波谷多截取S7 = 25mm，並向上彎曲，以便與下一片波紋鋼板的P端波谷搭接，彎曲高度為波紋鋼板的厚度t = 3.4mm, Dp的高度從波峰鋼板底部至波谷鋼板底部計算。
[0121]實施例2:
[0122]波距Lp*波高Dp = 225*75mm的波紋鋼板，縱梁間距L為1.2m:
[0123]波紋鋼板採用符合ASTM AlOll標準的熱軋鋼板，波紋鋼板材料屈服強度為275MPa，內、外表面均進行熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層(單面)的平均厚度不小於84 μ m，鍍鋅量(單面)不小於600g/m2。單件波紋鋼板的長度為6m，完整波形的寬度Lb為一個波長即
0.225m,總寬度Lt = Lp+S6+S7 = 0.266m。波紋鋼板的板厚t為4.5mm，波峰或波谷的直線段為Wp = 98mm。波紋鋼板採用焊接互相連接(見圖10)。
[0124]每件波紋鋼板沿縱梁方向分為PQ兩端且構造不同，Dp的高度從波峰鋼板底部至P端波谷鋼板頂部或Q端波谷鋼板底部計算。P端波谷為從波紋鋼板完整波谷部位中心線處延伸S6 = 19mm而得,Q端波谷為從波紋鋼板完整波谷部位中心線處延伸S7 = 22mm而得。Q端波谷比P端波谷高一個板厚t的距離，即4.5mm,以便與下一片波紋鋼板的P端波谷搭接。
[0125]實施例3:
[0126]波距Lp*波高Dp = 300*1 IOmm的波紋鋼板，縱梁間距L為1.9m:
[0127]波紋鋼板採用符合ASTM AlOll標準的熱軋鋼板，波紋鋼板材料屈服強度為3IOMPa,內、外表面均進行熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層(單面)的平均厚度不小於84 μ m，鍍鋅量(單面)不小於600g/m2。單件波紋鋼板的長度為6m，完整波形的寬度Lb為一個波長即
0.3m,總寬度Lt = Lb+S7 = 0.32m。波紋鋼板的板厚t為5mm，波峰或波谷的直線段Wp為130mm。波紋鋼板採用焊接互相連接(見圖11)。
[0128]每件波紋鋼板沿縱梁方向分為PQ兩端且構造不同，Dp的高度從波峰鋼板底部至波谷鋼板底部計算。P端波谷為從波紋鋼板完整波谷部位中心線處直接截取而得，Q端波谷比P端波谷多截取S7 = 20mm，並向上彎曲，以便與下一片波紋鋼板的P端波谷搭接，彎曲高度為波紋鋼板的厚度t = 5mm。
[0129] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種波紋鋼板的橋面系構造，包括縱梁(1)，其特徵在於，縱梁(I)上架設有波紋鋼板橋面(2)，波紋鋼板橋面(2)包括若干個波紋鋼板(201)，波紋鋼板(201)為拱形，波紋鋼板(201)的底部的兩個拱角處分別設置有連接邊(202)，相鄰的波紋鋼板(201)的連接邊(202)疊放且通過螺栓對疊放的連接邊(202)固定。
2.根據權利要求1所述的一種波紋鋼板的橋面系構造，其特徵在於，所述的拱形的波紋鋼板(201) —側高度高於另一側。
3.根據權利要求2所述的一種波紋鋼板的橋面系構造，其特徵在於，所述的縱梁(I)包括腹板(102)和設置在腹板(102)上的翼緣(101)，翼緣(101)通過夾持件與連接邊(202)連接。
4.根據權利要求3所述的一種波紋鋼板的橋面系構造，其特徵在於，所述的夾持件包括螺栓和夾具，螺栓一端依次穿過夾具和連接邊(202)並將翼緣(101)夾緊在夾具和連接邊(202)之間。
5.根據權力要求4所述的一種波紋鋼板的橋面系構造，其特徵在於，所述的各個波紋鋼板(201)上鋪設有填平層，填平層上鋪設有橋面鋪裝，填平層為混凝土或浙青混凝土。
【文檔編號】E01D19/12GK203729201SQ201320881796
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】餘順新, 盧傲, 鄧濤, 鞠金熒, 張春華, 王志成, 何苑 申請人:中交第二公路勘察設計研究院有限公司