1.本发明涉及预制桥面板技术领域，特别涉及一种钢混组合梁的预制桥面板结构及其施工方法。
背景技术：
2.有采用预制桥面板的钢混组合梁的施工，常规的方案为将混凝土桥面板分块预制，桥面板在钢主梁上设置集束剪力钉的对应位置预留槽口，待混凝土板安装完成后再浇筑混凝土封闭，达到混凝土板与钢主梁连接的目的。此方案只能在桥面板预留槽口处设置集束剪力钉，存在剪力钉设置数量受限、剪力钉处应力集中、桥面板钢筋布置受影响、现场需灌注开孔处混凝土等问题。还有的方案为预制桥面板时将剪力钉预埋在混凝土内，在混凝土底部预留螺栓孔，待混凝土桥面板架设后通过螺栓将钢主梁上翼缘与混凝土桥面板连接，但该方案混凝土板内需预留螺栓孔，浇筑混凝土时易出现螺栓孔偏位、预埋螺栓孔质量不高导致后期连接质量不可靠、开孔对混凝土板削弱等问题，且施工较为复杂。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于克服现有技术中集束剪力钉预制桥面板存在剪力钉设置数量受限、受力集中、灌注预留孔混凝土导致现场施工工作量大、施工质量不易控制等问题；而在预制桥面板预留螺栓孔的方案存在连接质量不可靠、浇筑时易出现螺栓孔偏位、螺栓连接在列车震动作用下易松动脱落造成安全隐患、开孔对结构有削弱的上述不足，提供一种钢混组合梁的预制桥面板结构及其施工方法。
4.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种钢混组合梁的预制桥面板结构，包含若干桥面板单元，所述桥面板单元的宽度适配桥梁的宽度，所述桥面板单元内设有对应的上钢板和下钢板，所述下钢板沿所述桥面板单元通长设置，所述下钢板顶面设有若干剪力钉，所述上钢板和下钢板之间通过若干连接栓钉焊接连接，所述连接栓钉的高度高于所述剪力钉的高度，所述下钢板位于所述桥面板单元底面，所述下钢板用于焊接连接钢主梁。
5.所述上钢板可通长设置也可以间隔布置，根据连接栓钉的布置需要进行考虑。
6.采用本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构，所述桥面板单元的宽度适配桥梁的宽度，即仅在纵向上分段，有利于减少现场混凝土的施工，通过设置所述上钢板和下钢板及二者之间的所述连接栓钉，使得所述连接栓钉的整体性更好，保证了预埋时不会偏位、定位精准的要求，且在混凝土板内可兼做剪力钉的功能，可减少约30%的常规剪力钉的布置，还能提高连接钉群的整体结构刚度，改善桥面板的纵向传力，使纵向传力更加均匀，利于降低桥面板的厚度，并且还能有效加强桥面板与钢主梁的连接性能，结构整体也避免了螺栓连接，有效防止后期运营过程中可能出现掉落等安全风险，减少钢住梁与桥面板之间的滑移，提高桥面板与钢梁之间的连接可靠性。
7.优选的，所述连接栓钉上端伸出所述桥面板单元顶面。
8.可通过所述连接栓钉连接桥面上的待安装结构，有利于提高连接性能，进一步减少对桥面板内预埋件的布置，避免对混凝土板的削弱。
9.进一步优选的，对应所述钢主梁中部的所述连接栓钉用于连接吊环。
10.现有技术中，吊装预制板时需要加装连接于钢筋上的吊环预埋件或吊装孔，从而会对桥面板的整体性进行破坏，通过预埋的所述连接栓钉安装吊环，无需设置吊环的预埋件，较常规桥面板的钢筋吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
11.进一步优选的，所述上钢板位于所述桥面板单元顶面。
12.进一步优选的，所述连接栓钉的下端伸出所述下钢板，所述钢主梁能够替换为焊接连接所述连接栓钉。
13.所述桥面板与钢主梁的连接从所述下钢板替换为连接栓钉群，能够进一步提高与钢主梁的连接可靠性。
14.进一步优选的，所述连接栓钉设有至少一层箍筋。
15.进一步提升所述连接栓钉群的刚度。
16.进一步优选的，所述箍筋用于拴结2-3排所述连接栓钉。
17.进一步优选的，相邻两个所述桥面板单元之间填充湿接缝，所述上钢板和桥面板单元等长，相邻两个所述桥面板单元的所述下钢板伸入对应的所述湿接缝中并焊接连接，所述下钢板位于所述湿接缝中的部分焊接有剪力钉。
18.通长设置的所述上钢板有利于进一步提高桥面板的整体性，在所述湿接缝出断开，便于现场施工。
19.一种如上述任一所述的钢混组合梁的预制桥面板结构的施工方法，包含如下步骤：a、分别加工上钢板和下钢板，并在所述上钢板和下钢板对应位置开设通孔，在所述上钢板上安装连接栓钉，在所述下钢板上安装剪力钉，再将所述上钢板和下钢板通过所述连接栓钉连接形成整体预埋件；b、预埋所述整体预埋件，浇筑混凝土形成桥面板单元；c、在对应的所述连接栓钉顶端安装吊环，通过所述吊环吊装所述桥面板单元；d、吊装到位后与钢主梁焊接连接；e、重复步骤c-d，完成所有所述桥面板单元施工后，施工各所述桥面板单元之间的湿接缝，完成预制桥面板的安装。
20.采用本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构的施工方法，由于上、下钢板间连接栓钉长度有限，操作空间较小，为保证焊接质量；先将连接栓钉与上钢板焊接，操作较为方便，上钢板开孔两侧均可与栓钉焊接，连接质量较好，再穿过下钢板的预留孔，在下钢板底部将连接栓钉与下钢板焊接，有效保证整体预埋件的焊接质量和受力性能。通过预埋的所述连接栓钉安装吊环，较常规桥面板的钢筋吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，利于增加单块桥面板单元的长度，进而利于减少现场混凝土施工，缩短施工工期，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
21.优选的，应用于铁路桥梁，还包含步骤f，通过所述连接栓钉连接对应的无砟轨道
板。
22.对于采用无砟轨道的铁路桥梁，采用上述设置方式，既避免了预埋连接钢筋，同时也加强了连接性能。
23.综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、采用本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构，有利于减少现场混凝土的施工，连接栓钉预埋时不会偏位，且在混凝土板内可兼做剪力钉的功能，可减少约30%的常规剪力钉的布置，还能提高连接钉群的整体结构刚度，改善桥面板的纵向传力，使纵向传力更加均匀，利于降低桥面板的厚度，并且还能有效加强桥面板与钢主梁的连接性能，结构整体也避免了螺栓连接，有效防止后期运营过程中可能出现掉落等安全风险，减少钢住梁与桥面板之间的滑移，提高桥面板与钢梁之间的连接可靠性。
24.2、采用本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构，无需设置吊环的预埋件，较常规桥面板的钢筋吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
25.3、采用本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构的施工方法，有效保证整体预埋件的焊接质量和受力性能，通过预埋的所述连接栓钉安装吊环，较常规桥面板的钢筋吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，利于增加单块桥面板单元的长度，进而利于减少现场混凝土施工，缩短施工工期，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
26.附图说明：图1为实施例1中的一种钢混组合梁的预制桥面板结构的结构示意图；图2为图1的a-a的结构示意图；图3为实施例1中的一种钢混组合梁的预制桥面板结构连接吊环的结构示意图；图4为图3的结构俯视图；图5为实施例1中的一种钢混组合梁的预制桥面板结构在步骤f的结构示意图。
27.图中标记：1-桥面板单元，2-上钢板，3-下钢板，4-剪力钉，5-连接栓钉，6-钢主梁，7-吊环，8-箍筋，9-无砟轨道板。
具体实施方式
28.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
29.实施例1如图1所示，本发明所述的一种钢混组合梁的预制桥面板结构，包含若干桥面板单元1，所述桥面板单元1的宽度适配桥梁的宽度，通常钢混组合梁桥至少有两片所述钢主梁6，附图仅展示其中一片所述钢主梁6与桥面板单元1的连接结构，另一片采用相同布置。所述桥面板单元1内设有对应的上钢板2和下钢板3，所述上钢板2和下钢板3也可位于桥面板单元1内部，所述上钢板2和下钢板3均沿所述桥面板单元1通长设置，当然所述上钢板2也可以间隔布置，所述下钢板3顶面设有若干剪力钉4，所述上钢板2和下钢板3之间通过若干连接栓钉5焊接连接，所述连接栓钉5的高度高于所述剪力钉4的高度，所述下钢板3位于所述
桥面板单元1底面，所述下钢板3用于焊接连接钢主梁6。当然，所述连接栓钉5的下端也可伸出所述下钢板3的底面，对应的，在所述钢主梁6上翼缘顶面对应设有供所述连接栓钉5穿过的通孔，所述连接栓钉5与上翼缘底面焊接连接，能够进一步提高与钢主梁6的连接可靠性。
30.所述桥面板单元1的宽度适配桥梁的宽度，即仅在纵向上分段，有利于减少现场混凝土的施工，通过设置所述上钢板2和下钢板3及二者之间的所述连接栓钉5，使得所述连接栓钉5的整体性更好，保证了预埋时不会偏位、定位精准的要求，且在混凝土板内可兼做剪力钉的功能，可减少约30%的常规剪力钉的布置，还能提高连接钉群的整体结构刚度，改善桥面板的纵向传力，使纵向传力更加均匀，利于降低桥面板的厚度，并且还能有效加强桥面板与钢主梁6的连接性能，结构整体也避免了螺栓连接，有效防止后期运营过程中可能出现掉落等安全风险，减少钢住梁与桥面板之间的滑移，提高桥面板与钢梁之间的连接可靠性。
31.相邻两个所述桥面板单元1之间填充湿接缝进而形成桥面板结构，所述上钢板2在湿接缝处断开，相邻两个所述桥面板单元1的所述下钢板3伸入对应的所述湿接缝中并焊接连接，所述下钢板3位于所述湿接缝中的部分焊接有剪力钉4。
32.如所述上钢板2位于所述桥面板单元1顶面，当所述连接栓钉5的高度较高时，可对所述连接栓钉5设设置至少一层箍筋8，进一步提升所述连接栓钉群的刚度，如图1-2所示。优选的，所述箍筋8用于拴结2-3排所述连接栓钉5。
33.优选的，所述连接栓钉5上端伸出所述桥面板单元1顶面，可通过所述连接栓钉5连接桥面上的待安装结构，有利于提高连接性能，进一步减少对桥面板内预埋件的布置，避免对混凝土板的削弱。
34.如图3-4所示，对应所述钢主梁6中部的所述连接栓钉5用于连接吊环7，现有技术中，吊装预制板时需要加装连接于钢筋上的吊环预埋件或吊装孔，从而会对桥面板的整体性进行破坏，通过预埋的所述连接栓钉5安装吊环，无需设置吊环的预埋件，较常规桥面板的钢筋吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
35.施工上述的钢混组合梁的预制桥面板结构，包括如下步骤：a、分别加工上钢板2和下钢板3，并在所述上钢板2和下钢板3对应位置开设通孔，在所述上钢板2上安装连接栓钉5，在所述下钢板3上安装剪力钉4，再将所述上钢板2和下钢板3通过所述连接栓钉5连接形成整体预埋件；b、预埋所述整体预埋件，浇筑混凝土形成桥面板单元1，如图3所示；当所述上钢板2通长设置时，混凝土浇筑时从其两侧进行灌注；所述上钢板2间断设置时，利用所述上钢板2分块之间的空隙进行灌注；c、在对应的所述连接栓钉5顶端安装吊环7，通过所述吊环7吊装所述桥面板单元1；d、吊装到位后与钢主梁6焊接连接；e、重复步骤c-d，完成所有所述桥面板单元1施工后，施工各所述桥面板单元1之间的湿接缝，完成预制桥面板的安装。
36.先将连接栓钉5与上钢板2焊接，上钢板2开孔两侧均可与栓钉焊接，连接质量较好，再穿过下钢板3的预留孔，在下钢板3底部将连接栓钉5与下钢板3焊接，有效保证整体预埋件的焊接质量和受力性能。通过预埋的所述连接栓钉5安装吊环7，较常规桥面板的钢筋
吊环受力更加直接、合理，吊装安全性更好，利于增加单块桥面板单元的长度，进而利于减少现场混凝土施工，缩短施工工期，且预制加工便于使吊环位置位于主梁中心，有效提高桥面板吊装定位的简便性，有利于提高施工效率。
37.本结构还特别适用于采用无砟轨道的铁路桥梁，所述连接栓钉5的外露长度根据需要在预埋时预留，在吊装完毕后，切除所述吊环7，之后，包含步骤f，通过所述连接栓钉5连接对应的无砟轨道板9，如图5所示，既避免了预埋连接钢筋，同时也加强了连接性能，利于提高轨道安装及运营阶段的平顺性。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。