一种采用竹节式冷连接键的UHPFRC组合钢桥面板

一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板
技术领域
1.本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板。


背景技术：

2.钢-混组合结构通过剪力键将钢结构与混凝土结构结合起来协同作用，剪力键的构造形式和传力机理是影响组合结构受力与安全的关键。
3.目前应用在钢-混结构中的剪力键主要有“栓钉连接键”、“pbl连接键”、“型钢连接键”、“钢筋连接键”“复合连接键”等。这些现有的钢-混组合结构连接键仍存在一些未解决的技术问题，如：栓钉等需要焊接的连接键由于自身构造和焊接工艺，连接键与混凝土之间很容易由于应力集中，而无法充分发挥作用的情况；一些连接键纵横向抗剪能力差异大、抗剪适应性偏差；一些连接键抗拔性能差，存在抵抗混凝土与钢桥面板竖向分离能力较差的问题；“复合连接键”耐久性不足等问题。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、连接键360度万向抗剪、抗剪适应性好、可有效提高钢-混组合结构的抗剪和抗拔性能、有效提高组合结构刚度的采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板。
5.解决上述技术问题采用的技术方案是：一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板,包括以下施工步骤：
6.s1、预制冷连接键；所述的冷连接键由栓钉、浇筑件组成，栓钉位于浇筑件内部；所述的浇筑件由超高性能水泥基复合材料制成；
7.s2、对钢桥面板顶板采用高压气枪进行除尘、清洁；
8.s3、在钢桥面板顶板上设置冷连接键，相邻冷连接键之间的纵向距离为30～50cm，横向距离为30～50cm；
9.s4、布置钢筋网，在钢桥面板顶板和冷连接键上浇筑超高性能水泥基复合材料层。
10.本发明的冷连接键通过结构胶粘接于钢桥面板顶板上。
11.本发明的结构胶厚度为1.5～3mm。
12.本发明的浇筑件包含1～3个竹节，每个竹节由圆柱本体和位于圆柱本体中部的周向凸起组成，周向凸起由a、b、c、d四段圆弧平滑连接构成，a、b段圆弧连接形成的弧形和c、d段圆弧连接形成的弧形关于圆柱本体高度方向对称设置，a、d段圆弧的半径为12～16mm、圆心角为0.18π～0.24π，b、c段圆弧的半径为5～8mm、圆心角为0.22π～0.26π，圆柱本体直径为80～150mm，高度为50～80mm。
13.本发明的栓钉直径为8～16mm，高度比浇筑件低10mm。
14.本发明的相邻两排冷连接键相互平行设置于钢桥面板顶板上。
15.本发明的相邻两排冷连接键纵横交错设置于钢桥面板顶板上。
16.本发明的浇筑件与栓钉同心设置。
17.本发明的超高性能水泥基复合材料为共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料，所述的1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0018][0019]
其中，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15～27m2/g；标准砂或者河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；共聚甲醛纤维规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0020]
本发明的超高性能水泥基复合材料为混杂纤维超高性能水泥基复合材料，所述的1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0021][0022][0023]
其中，所述的共聚甲醛纤维长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13％～15％；钢纤维表面镀铜，长度为13mm、直径为0.2mm；硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；标准砂或者河砂最大粒径均小于0.8mm。
[0024]
本发明相比于现有技术具有以下优点：
[0025]
1.本发明采用了栓钉-竹节式uhpfrc浇筑件形成复合连接键，其中的栓钉和uhpfrc浇筑件两种材料可协同作用，发挥优势；uhpfrc浇筑件可增大连接键与混凝土的接触面积，有效降低混凝土的应力集中。
[0026]
2.本发明的uhpfrc浇筑件为竹节式构造，该构造形式增强了连接键与超高性能水泥基复合材料层的机械咬合力，使连接键具备较好的抗拔性能，保证了组合结构的整体力学性能。
[0027]
3.本发明的复合连接键360度万向抗剪，抗剪适应性好。同时，uhpfrc浇筑件对栓钉的约束作用可进一步增强连接键的抗剪性能。
[0028]
4.本发明的浇筑件和超高性能水泥基复合材料层采用共聚甲醛纤维或混杂纤维超高性能水泥基复合材料，共聚甲醛纤维或混杂纤维超高性能水泥基复合材料具备抗压、抗拉强度高，流动性好、自密实、耐磨耗等性能。
附图说明
[0029]
图1是本发明结构示意图。
[0030]
图2是图1中冷连接键2的结构示意图。
[0031]
图3是实施例1的扩展度的照片。
[0032]
图4是实施例1龄期为14天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0033]
图5是实施例1龄期为28天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0034]
图6是实施例1龄期为14天试件抗弯试验后的照片。
[0035]
图7是实施例1龄期为28天试件抗弯试验后的照片。
[0036]
图8是实施例2龄期为28天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0037]
图9是本发明实施例4的扩展度的照片。
[0038]
图10是本发明实施例4龄期为14天的立方体抗压试件破坏形态的照片。
[0039]
图11是本发明实施例4龄期为28天的立方体抗压试验的照片。
[0040]
图12是本发明实施例4龄期为14天试件抗弯试验后的照片。
[0041]
图13是本发明实施例5龄期为28天试件抗弯试验后的照片。
[0042]
图中：1、钢桥面板顶板；2、冷连接键；3、超高性能水泥基复合材料层；4、结构胶；2-1、栓钉；2-2、浇筑件。
具体实施方式
[0043]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
[0044]
说明：文中uhpfrc均为超高性能水泥基复合材料。
[0045]
实施例1
[0046]
在图1、2中，本发明涉及的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板,包括以下施工步骤：
[0047]
s1、预制冷连接键2；所述的冷连接键2由栓钉2-1、浇筑件2-2组成，栓钉2-1位于浇筑件2-2内部且与浇筑件2-1同心设置，浇筑件2-2由超高性能水泥基复合材料制作而成。本实施例的浇筑件2-2包含2个竹节，根据实际工况，浇筑件2-2可包含1个或3个竹节。每个竹节由圆柱本体和位于圆柱本体中部的周向凸起组成，周向凸起由a、b、c、d四段圆弧平滑连接构成，a、b段圆弧连接形成的弧形和c、d段圆弧连接形成的弧形关于圆柱本体高度方向对称设置，a、d段圆弧的半径为12～16mm、圆心角为0.18π～0.24π，b、c段圆弧的半径为5～
8mm、圆心角为0.22π～0.26π，圆柱本体直径为80～150mm，高度为50～80mm。栓钉1直径为8～16mm，高度为40～70mm，且要保证栓钉2-1的高度比圆柱本体的高度低10mm。
[0048]
s2、对钢桥面板顶板1采用高压气枪进行除尘、清洁；
[0049]
s3、在钢桥面板顶板1上设置冷连接键2，相邻冷连接键2之间的纵向距离为30～50cm，横向距离为30～50cm；具体地，本实施例的冷连接键2通过结构胶4粘接于钢桥面板顶板1上，结构胶的厚度为1.5～3mm。进一步地，为了保证组合结构的整体力学性能，相邻两排冷连接键2相互平行设置于钢桥面板顶板1上，或者相邻两排冷连接键2纵横交错设置于钢桥面板顶板1上。
[0050]
s4、布置钢筋网，在钢桥面板顶板1和冷连接键2上浇筑超高性能水泥基复合材料层3。
[0051]
本实施例中，浇筑件2-2为竹节式构造，该构造形式增强了连接键与超高性能水泥基复合材料层的机械咬合力，使连接键具备较好的抗拔性能，保证了组合结构的整体力学性能。冷连接键2和超高性能水泥基复合材料层3组合使用，可显著提高组合结构组合刚度，提升钢桥面板的疲劳性能。
[0052]
本实施例的超高性能水泥基复合材料为共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料，以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0053][0054]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15～27m2/g；河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0055]
其制备方法如下：
[0056]
s1.按配合比对应称取各干粉料和共聚甲醛纤维，依次将水泥、河砂、硅灰、减水剂b组份、共聚甲醛纤维加入行星式搅拌机，干拌8～11分钟，至共聚甲醛纤维与干粉料混合均匀,制成干料；
[0057]
s2.依次将二分之一的减水剂a组份、水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟；
[0058]
s3.依次将剩余二分之一的减水剂a组份与水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟，搅拌均匀；
[0059]
s4.继续搅拌4～6分钟，拌合物混合均匀且流动性好时即可出料，停止搅拌。
[0060]
发明人采用本发明实施例1制备的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行了扩展度测试、抗压强度测试、抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0061]
1、坍落度与扩展度试验
[0062]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法，按照《混凝土坍落度的试验方法》(jis a1101-2005)，对拌合好的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度试验。试验后，观测所拌合的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料流动性良好，扩展度直径达到42.6cm，试验结果见图3。
[0063]
2、抗压强度试验
[0064]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法分别制备长
×
宽
×
高为100mm
×
100mm
×
100mm的立方体试件1组，其中1个试件养护14天，两个试件养护28天，长
×
宽
×
高为150mm
×
150mm
×
150mm的立方体试件1组，有三个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉养生。按照《混凝土强度检验评定标准》(gb50107-2010)的测试方法采用万能压力机测试试件的立方体抗压强度。
[0065]
试验结果表明：第1组龄期为14天的1个试件，平均立方体抗压强度为105.2mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为100mpa，龄期为28天的2个试件，换算后的平均立方体抗压强度为95.8mpa，试验后试件的破坏形态如图4所示；第2组的平均立方体抗压强度为95.8mpa，试验后试件的破坏形态如图5所示；
[0066]
《混凝土结构设计规范》中混凝土最高强度等级c80对应的抗压强度为80mpa，本发明试件的抗压强度远高于《混凝土结构设计规范》中最高强度等级的抗压强度，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的抗压强度。
[0067]
3、抗弯试验
[0068]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共4个试件，其中1个试件养护14天，3个试件养护28天，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验，试验后照片如图6、7。
[0069]
试验结果表明，养护14天的试件抗弯强度为14.3mpa；养护28天试件的平均抗弯强度为13.4mpa。《钢纤维混凝土结构设计标准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，上述试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的弯拉强度。
[0070]
实施例2
[0071]
以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0072][0073]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0074]
其制备方法与实施例1相同。
[0075]
发明人采用本发明实施例2制备的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行了抗弯强度测试，试验情况如下：
[0076]
1、抗弯试验
[0077]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生28天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验，试验后的照片如图8。
[0078]
试验结果表明，养护28天试件的平均抗弯强度为11.6mpa。本发明试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的弯拉强度。
[0079]
实施例3
[0080]
以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0081][0082]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～
0.15μm，比表面积为15-27m2/g；标准砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0083]
其制备方法与实施例1相同。
[0084]
实施例4
[0085]
本实施例中，超高性能水泥基复合材料为混杂纤维超高性能水泥基复合材料，以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0086][0087]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的河砂最大粒径小于0.8mm；所述减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0088]
其制备方法如下：
[0089]
s1、称取对应配合比的各干粉料和共聚甲醛纤维，依次将水泥、河砂、硅灰、减水剂b组份、共聚甲醛纤维加入dmpc对流行星式搅拌机内，干拌8～11分钟，拌合至共聚甲醛纤维与其余干拌料混合均匀；
[0090]
s2、依次将二分之一的减水剂a组份、水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟；
[0091]
s3、将剩余二分之一的减水剂a组份与水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟，搅拌均匀；
[0092]
s4、加入钢纤维继续搅拌4～6分钟，搅拌至拌合物混合均匀且流动性满足试验要求即可出料。
[0093]
发明人采用上述配方制备的混杂纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度与扩展度试验、抗压强度测试、抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0094]
1、坍落度与扩展度试验
[0095]
采用上述材料配比及其制备方法，按照《混凝土坍落度的试验方法》(jis a1101-2005)，对拌合好的混杂纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度试验。试验后，观测所拌合的混杂纤维超高性能水泥基复合材料流动性良好，扩展度直径达到49.5cm，试验结果见
图9。
[0096]
2、抗压强度试验
[0097]
采用上述材料配比及其制备方法分别制备长
×
宽
×
高为100mm
×
100mm
×
100mm的立方体试件1组，共3个试件，其中1个试件养护14天，两个试件养护28天，长
×
宽
×
高为150mm
×
150mm
×
150mm的立方体试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生。按照《混凝土强度检验评定标准》(gb50107-2010)的测试方法采用万能压力机测试试件的立方体抗压强度。
[0098]
试验结果表明：第1组龄期为14天的1个试件，平均立方体抗压强度为109.9mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为104.4mpa，龄期为28天的2个试件，平均立方体抗压强度为114.7mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为109.0mpa，试验后试件的破坏形态如图10所示；第2组的平均立方体抗压强度为98.4mpa，试验照片如图11所示，两组试件计算得到平均立方体抗压强度相差较大，这说明混杂纤维超高性能水泥基复合材料有较大的尺寸效应。
[0099]
《混凝土结构设计规范》中混凝土最高强度等级c80对应的抗压强度为80mpa，本发明试件的抗压强度远高于《混凝土结构设计规范》中最高强度等级的抗压强度，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的抗压强度。
[0100]
3、抗弯试验
[0101]
采用上述材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共1个试件，试件在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生14天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验测试，试验试验后的照片如图12。
[0102]
试验结果表明，养护14天的试件抗弯强度为12.9mpa，《钢纤维混凝土结构设计标准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，本发明试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的的弯拉强度。
[0103]
实施例5
[0104]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0105][0106]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的河砂最大粒径均小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0107]
其制备方法与实施例4相同。
[0108]
发明人采用本发明实施例5制备的混杂纤维超高性能水泥基复合材料，抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0109]
1、抗弯试验
[0110]
采用本发明实施例4的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生28天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验测试，试验后的照片如图13。
[0111]
试验结果表明，养护28天试件的平均抗弯强度为13.9mpa，《钢纤维混凝土结构设计标准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，本发明试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用浇筑超高性能水泥基复合材料层3与冷连接键2相结合构成组合钢桥面板，该钢桥面板具有较高的弯拉强度。
[0112]
实施例6
[0113]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0114][0115]
上述质量配比中，所述为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的标准砂最大粒径小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0116]
其制备方法与实施例4相同。
[0117]
实施例7
[0118]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0119][0120][0121]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的标准砂最大粒径小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0122]
其制备方法与实施例4相同。

技术特征：
1.一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板,其特征在于包括以下施工步骤：s1、预制冷连接键(2)；所述的冷连接键(2)由栓钉(2-1)、浇筑件(2-2)组成，栓钉(2-1)位于浇筑件(2-2)内部；所述的浇筑件由超高性能水泥基复合材料制成；s2、对钢桥面板顶板(1)采用高压气枪进行除尘、清洁；s3、在钢桥面板顶板(1)上设置冷连接键(2)，相邻冷连接键(2)之间的纵向距离为30～50cm，横向距离为30～50cm；s4、布置钢筋网，在钢桥面板顶板(1)和冷连接键(2)上浇筑超高性能水泥基复合材料层(3)。2.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的冷连接键(2)通过结构胶(4)粘接于钢桥面板顶板(1)上。3.根据权利要求2所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述结构胶(4)厚度为1.5～3mm。4.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的浇筑件(2-2)包含1～3个竹节，每个竹节由圆柱本体和位于圆柱本体中部的周向凸起组成，周向凸起由a、b、c、d四段圆弧平滑连接构成，a、b段圆弧连接形成的弧形和c、d段圆弧连接形成的弧形关于圆柱本体高度方向对称设置，a、d段圆弧的半径为12～16mm、圆心角为0.18π～0.24π，b、c段圆弧的半径为5～8mm、圆心角为0.22π～0.26π，圆柱本体直径为80～150mm，高度为50～80mm。5.根据权利要求4所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的栓钉(1)直径为8～16mm，高度比浇筑件(2-2)低10mm。6.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的相邻两排冷连接键(2)相互平行设置于钢桥面板顶板(1)上。7.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的相邻两排冷连接键(2)纵横交错设置于钢桥面板顶板(1)上。8.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的浇筑件(2-2)与栓钉(2-1)同心设置。9.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的超高性能水泥基复合材料为共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料，所述的1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
其中，所述水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15～27m2/g；标准砂或者河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；共聚甲醛纤维规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。10.根据权利要求1所述的一种采用竹节式冷连接键的uhpfrc组合钢桥面板，其特征在于：所述的超高性能水泥基复合材料为混杂纤维超高性能水泥基复合材料，所述的1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：其中，所述的共聚甲醛纤维长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13％～15％；钢纤维表面镀铜，长度为13mm、直径为0.2mm；硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；标准砂或者河砂最大粒径均小于0.8mm。

技术总结
一种采用竹节式冷连接键的UHPFRC组合钢桥面板，包括以下施工步骤：S1、预制冷连接键；S2、对钢桥面板顶板采用高压气枪进行除尘、清洁；S3、在钢桥面板顶板上设置冷连接键，相邻冷连接键之间的纵向距离为30～50cm，横向距离为30～50cm；S4、在钢桥面板顶板和冷连接键上浇筑超高性能水泥基复合材料层；本发明的组合钢桥面板结构简单、受力明确，竹节式冷连接键用于钢-混组合结构中，增大了连接键与混凝土的接触面积，可显著降低连接键与混凝土之间的应力集中，同时连接键具备360度万向抗剪，抗剪适应性好，抗拉拔性能好，连接可靠等优势，与共聚甲醛纤维或混杂纤维UHPFRC搭配使用，可显著提高组合结构组合刚度，提升钢桥面板的疲劳性能。能。能。


技术研发人员：王春生 段兰 张洋
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/7/21