專利名稱：裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型組合結構和鋁合金橋面板結構，尤其涉及裝配式鋁合金橋面板與鋼梁形成的組合結構形式和連接方式。
背景技術：
目前，世界各國(包括我國)都有大量服役橋梁存在混凝土和鋼橋面板破損、嚴重劣化的病害，且隨著時間的推移，其數量和破壞程度將會進一步增加，造成橋面板的維護和更換費用十分巨大；更重要的是橋面改造會造成長時間的交通中斷，所產生的社會影響和經濟損失更是無法估計；如何克服和解決現有橋面板出現的問題已經成為橋梁建設和養護部門的一個棘手難題。因此，開發輕質、耐久、易加工、施工快捷或修復迅速、免維護的新型橋面板至關重要，鋁合金材料的優良綜合性能可以滿足上述新型橋面板的要求。20世紀40 年代后，國外已有鋁合金橋面板應用于橋梁中，取得了較好的經濟和社會效益。但國外典型鋁合金橋面板存在結構上的不足①現場焊接造成施工繁瑣，且引起材料性能的大幅下降；②橋面板單元連接處的變形較大，連接部位抗拉和抗剪能力弱，結構整體性差。因此開發受力合理，施工方便，連接可靠的鋁合金橋面板是必要的。同時鋁合金橋面板-鋼梁組合體系的合理構造形式、連接方式、基本受力性能的開發和研究還未見諸各文獻，嚴重制約了此類結構的廣泛應用。

發明內容
本發明要解決的問題是克服現有混凝土和鋼橋面板破損、嚴重劣化等技術的不足，提出一種新型的鋁合金橋面板及其與鋼梁組合的合理結構形式和連接方式。本發明提出的方案為一種裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，所述結構包含鋁合金橋面板(I)、鋼梁(4)、鋁合金橋面板與鋼梁的高強螺栓(2)連接構造、鋁合金橋面板與橋面板間的不銹鋼螺釘(3)連接。鋁合金橋面板(I)與鋼梁(4)組合形成的新型結構，預制的鋁合金橋面板
(I)鋪設在鋼梁(4)上，鋼梁(4)與鋁合金橋面板(I)結合面設置抗剪構造或抗剪連接件。鋁合金橋面板(I)由多塊擠壓成型多孔板單元組成，板單元間采用連接件連接成整體橋面板。鋼梁(4)與鋁合金橋面板(I)結合面采用的抗剪連接件為高強螺栓(2)，鋁合金橋面板(O間采用不銹鋼螺釘(3)擠擰進入接頭板材的方式進行連接，從而形成橋面板的整體結構。鋁合金橋面板(I)頂面壓制成花紋式凹凸刻紋，增加其與橋面鋪裝的有效粘結面積。與現有技術相比，本發明的優點就在于I、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，鋁合金橋面板單元可在工廠壓制成型、現場無焊接、拼接成型、施工便捷。2、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，鋁合金具有重量輕、比強度高、耐久性好、易于加工、施工快捷、養護費用低和可持續發展等優點。鋁合金和鋼梁結合形成的組合結構可提高橋面板跨徑，減輕自重，具有更好的承載能力和耐久性能。3、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，鋁合金橋面板能夠方便地壓制出花紋或凹凸刻紋、增加有效粘接面積，大幅提高橋面鋪裝的粘結度和耐久性。4、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構通過合理的連接構造，鋁合金橋面板可方便地與鋼梁結合形成組合體系，其主要應用于舊橋改造中更換破損的橋面板、新建橋梁、人行橋、活動橋以及橋梁的應急搶修和危橋改造重建等。5、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構具有很好的經濟效益。通過合理設計，并綜合工廠化加工、方便運輸和安裝、下部結構小和施工便捷等因素，其原始造價與鋼結構基本持平；但就其包括初始建設費、運營費、養護維修和更換費的全壽命周期成本來說，鋁合金橋面板則更具有競爭力。6、本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構具有很好的社會效益。施工時拼裝快捷，無需大型吊裝設備，可將橋梁搶修、橋面改造等引起的路線封閉時間降到最低限度，縮短施工對交通的影響。且鋁合金便于回收重熔，對節能環保和可持續發展具有重大意義。


圖I本發明一裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構立面圖；圖2本發明一裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構斷面圖；圖3鋁合金橋面板單元典型斷面；圖4鋁合金橋面板單元接頭；圖5鋁合金橋面板-鋼梁連接構造；圖例說明I、裝配式鋁合金橋面板2、高強螺栓3、不銹鋼螺釘4、鋼梁5、墊板
具體實施例方式以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。如圖I到圖5所示，本發明的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構主要包括鋁合金橋面板I和鋼梁4，鋁合金橋面板I鋪設在鋼梁4上，鋁合金橋面板I和鋼梁4通過高強螺栓2進行連接；相鄰的鋁合金橋面板單元(圖3)通過不銹鋼螺釘3擠擰進入接頭板材的方式連接成整體橋面結構。這種通過高強螺栓2和不銹鋼螺釘3連接的方式改變了傳統焊接的連接方式，避免了因焊接而導致鋁合金母材強度降低的問題。同時上述連接方式在現場施工中比焊接更為快捷，可將橋梁搶修、橋面改造等引起的路線封閉時間降到最低。施工時，首先在工廠按照設計圖紙預制橋面板單元(圖3)，并將鋁合金橋面板頂面壓制成花紋式凹凸刻紋，增加鋁合金橋面板與橋面鋪裝的有效粘結面積；然后將加工成型的鋁合金橋面板單元(圖3)吊裝架設在鋼梁4上，并用不銹鋼螺釘3擠擰進入接頭板材連接相鄰的橋面板單元(圖4)，形成整體的裝配式鋁合金橋面板I ;在裝配式鋁合金橋面板I和鋼梁4上翼緣的結合面上設置抗剪的高強螺栓2 (圖5)，高強螺栓錨固處設置墊板5，避免高強螺栓傳遞的剪力直接作用在鋼梁4和鋁合金橋面板I上，這樣就使得裝配式鋁合金橋面板I和鋼梁4結合成整體結構；最后鋪裝在其上的橋面鋪裝和附屬設置，整個結構投 入使用。
權利要求
1.一種裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，所述結構包含鋁合金橋面板(I)、鋼梁(4)、鋁合金橋面板與鋼梁的高強螺栓(2)連接構造、鋁合金橋面板與橋面板間的不銹鋼螺釘⑶連接。
2.根據權利要求I所述的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，其特征在于鋁合金橋面板(I)與鋼梁(4)組合形成的新型結構，預制的鋁合金橋面板(I)鋪設在鋼梁(4)上，鋼梁(4)與鋁合金橋面板(I)結合面設置抗剪構造或抗剪連接件。
3.根據權利要求I所述的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，其特征在于所述鋁合金橋面板(I)由多塊擠壓成型多孔板單元組成，板單元間采用連接件連接成整體橋面板。
4.根據權利要求2所述的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，其特征在于鋼梁(4)與鋁合金橋面板(I)結合面采用的抗剪連接件為高強螺栓(2 )。
5.根據權利要求I或3所述的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，其特征在于鋁合金橋面板(I)間采用不銹鋼螺釘(3)擠擰進入接頭板材的方式進行連接，從而形成橋面板的整體結構。
6.根據權利I或3所述的裝配式鋁合金橋面板-鋼梁組合結構，鋁合金橋面板(I)頂面壓制成花紋式凹凸刻紋，增加其與橋面鋪裝的有效粘結面積。
全文摘要
本發明涉及一種鋼-鋁合金組合結構，具體公開了一種裝配式鋁合金橋面板-鋼梁的組合結構和連接方式，該組合結構包括裝配式鋁合金橋面板、鋼梁，連接方式包括鋁合金橋面板-鋼梁連接結構(高強螺栓連接)和鋁合金橋面板連接構造(不銹鋼螺釘接頭)，裝配式連接避免了因焊接而導致鋁合金母材強度降低的問題。本發明的鋁合金橋面板-鋼梁組合結構具有輕質、耐久、易加工、高韌性、施工快捷、免維護等優點，可廣泛的應用于破損橋面改造、新建橋梁、危橋改造、人行橋及應急搶險工程中，產生良好的社會經濟效益。
文檔編號E01D101/30GK102877411SQ20121039233
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者張陽, 廖新輝, 唐重璽 申請人:湖南大學