鋼?超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁及其制作方法與流程

鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁及其制作方法技術領域本發明涉及橋梁工程技術領域，具體涉及一種鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁及其制作方法。

背景技術：
橋梁墩臺是橋梁的重要組成部分。在橋梁墩臺中，蓋梁作為一個將上部結構的荷載傳遞給下部結構和基礎的承上啟下的重要構件，其設計和施工對于一座橋梁具有重大意義。中國城市化進程的加速推進，帶來了一系列的問題，其中用地面積緊張和交通擁堵是突出的問題。城市高架橋作為一種充分利用城市空間來解決這一問題的途徑被廣泛建設。而隨著城市橋梁的建設，大懸臂蓋梁使得橋下空間能充分利用，其應用也與日增多。現在常用的蓋梁主要有普通混凝土蓋梁、預應力混凝土蓋梁、現澆梁下蓋梁和預制梁下蓋梁。對于橋梁的施工而言，現澆混凝土蓋梁不僅需要現場綁扎繁雜的鋼筋網，還需確保現場澆筑蓋梁的施工質量，嚴重影響施工工期。而預制的整體式混凝土蓋梁，質量很重，對吊裝設備要求極高；預制拼裝的蓋梁，又帶來了預應力必須在上梁時分批張拉的施工難題，同時也存在預應力損失的問題。此外，普通混凝土的抗拉性能低，在超載車輛等的長期作用下蓋梁易出現受拉裂縫。蓋梁開裂后，雨水易滲入引起混凝土內部鋼筋銹蝕，會導致混凝土進一步開裂，影響蓋梁的承載力和對荷載的傳遞。

技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種抗拉性能強、重量輕、施工便捷迅速、易于吊裝、施工方便、經濟性好的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，還相應提供一種該鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的制作方法。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，包括超高性能混凝土澆筑的空心箱式本體，所述空心箱式本體的頂面預埋有鋼板，所述鋼板的下表面設有若干埋入空心箱式本體內部的抗剪連接件；所述鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁為全預制結構。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述抗剪連接件為焊接于鋼板上的栓釘或鋼質桿件；若干抗剪連接件均勻分布在鋼板的下表面；所述鋼板的厚度為10mm~60mm。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述空心箱式本體中未配置預應力筋。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述空心箱式本體的最小壁厚不小于100mm，所述空心箱式本體的空心率為40%~70%。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述蓋梁為雙懸臂蓋梁，雙懸臂蓋梁的兩個墩柱連接支座預埋有用于與墩柱連接的連接件。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述空心箱式本體為變截面結構，且沿墩柱連接支座向蓋梁兩端的方向所述空心箱式本體的橫截面面積逐漸減小。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述鋼板上設有若干間隔布置的架梁支座，所述空心箱式本體內對應于各架梁支座的正下方設有第一橫隔板，所述空心箱式本體內對應于各墩柱連接支座的正上方設有第二橫隔板，所述第一橫隔板的厚度為100mm~200mm，所述第二橫隔板的厚度為200mm~600mm。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述鋼板的上表面為蓋梁的上表面，且所述鋼板為長方形板，所述空心箱式本體頂面為與鋼板長度和寬度一致或略大的長方形面；所述超高性能混凝土為活性粉末混凝土、超高性能纖維增強混凝土、注漿纖維混凝土、密實配筋復合材料和工程膠凝復合材料中的一種。上述的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，優選的，所述蓋梁的橫斷面最寬處大于上頂面寬0.8m時，在空心截面處設置豎向支承板。一種上述鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的制作方法，包括以下步驟：（a）設計鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的結構形式及尺寸；（b）取與設計的蓋梁上表面長寬一致或略小的鋼板，在鋼板上均勻焊接抗剪連接件；（c）將焊接有抗剪連接件的鋼板平置，使抗剪連接件朝上，在鋼板上放置鋼筋籠，然后根據設計的蓋梁的結構形式和尺寸在鋼板上安裝澆筑模具，在墩柱連接支座處設置連接件；（d）向澆筑模具內澆筑超高性能混凝土，對澆筑的超高性能混凝土進行高溫蒸汽養護或自然養護；（e）待養護達到要求后，拆模，完成鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的制作。與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，在超高性能混凝土澆筑的空心箱式本體頂面預埋鋼板，鋼板通過抗剪連接件與空心箱式本體連接形成組合箱式蓋梁，其綜合了超高性能混凝土優于普通混凝土的抗拉抗裂性能和鋼板的高抗拉性能，通過鋼板抵抗蓋梁大懸臂的負彎矩作用，達到了在內部不需要配置預應力鋼筋即能保證蓋梁具有高抗拉抗裂性能的目的，不存在繁雜的預應力張拉等問題，制作也更加簡單、效率更高，由于采用來超高性能混凝土的空心箱式本體和鋼板的組合，在保證性能的情況下可增大空心箱式本體的空心率以減輕蓋梁自重，利于吊裝和施工；該鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁可在工廠整體預制得到，其制作容易、整體費用低、經濟性好。附圖說明圖1為實施例1中鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的主視結構示意圖。圖2為實施例1中鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的俯視結構示意圖。圖3為圖2中C—C剖視圖的局部放大圖。圖4為實施例1中焊接有栓釘的鋼板的結構示意圖。圖5為圖1中A—A剖視圖。圖6為圖1中B—B剖視圖。圖7為箱式蓋梁橫向過寬時設置豎向支承板的剖面示意圖。圖8為實施例2中鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的主視結構示意圖。圖9為實施例2中鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁的俯視結構示意圖。圖10為圖9中G—G剖視圖的局部放大圖。圖11為圖8中D—D剖視圖。圖12為圖8中E—E剖視圖。圖13為圖8中F—F剖視圖。圖例說明：1、空心箱式本體；2、鋼板；3、抗剪連接件；4、墩柱連接支座；5、架梁支座；6、第一橫隔板；7、第二橫隔板；8、豎向支承板；9、凹槽。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。實施例1：如圖1至圖6所示，本實施例的鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁，包括超高性能混凝土澆筑的空心箱式本體1，空心箱式本體1中未配置預應力筋，空心箱式本體1的頂面預埋有鋼板2，鋼板2的下表面設有若干埋入空心箱式本體1內部的抗剪連接件3；該鋼-超高性能混凝土輕型組合箱式蓋梁為全預制結構。本實施例的抗剪連接件3為焊接于鋼板2上的栓釘，若干栓釘呈矩陣形式均勻分布在鋼板2的下表面。通過栓釘將鋼板2和空心箱式本體1緊密連接成組合結構共同受力。在其他實施例中，抗剪連接件3也可以是鋼質桿件等其他連接件。本實施例的超高性能混凝土（UHPC）是指具有強度、高延性、高韌性、高和易性、耐...