CN103614975A - 针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法 - Google Patents

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张峰
李术才
徐向锋
孙家龙
曹原
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Abstract

本发明公开了针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，包括以下步骤：在需要加固的装配式空心板梁桥失效铰缝处注入化学胶，加强铰缝混凝土裂缝处的粘结力；在用于张拉体外横向预应力的锚板的两端分别铺设第一钢筋及第二钢筋，第一钢筋及第二钢筋分别固定在对应的用于张拉横向体外预应力的锚固系统上；第一钢筋及第二钢筋对桥梁张拉横向体外预应力使得开裂后铰缝混凝土的紧密接触以及使铰缝处存在压应力储备，通过施加本发明的加固方法在原有空心板梁基础之上施加横向预应力以及在铰缝底部安装抗剪的剪力链接键，加固施工周期短，对桥梁车辆通行影响小。

Description

针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程维修加固方法，具体涉及一种针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法。
背景技术
装配式混凝土空心板梁桥是我国公路与城市道路中广泛使用的一种梁式桥型，其主要优点是空心板有合适的高跨比、建筑高度低和现场安装施工方便。
近年来，这种桥型出现的最主要病害是发生在空心板的铰缝处。表现在为桥面铺装沿空心板铰缝纵向开裂。空心板间的铰缝病害能够造成上部结构整体受力的破坏，降低了使用功能，对装配式混凝土空心板梁桥上部结构的受力，耐久性及适用性都形成威胁，所以必须对空心板梁桥采取加固和维修方法，以恢复其整体受力的能力。
目前，对铰缝出现上述严重病害的空心板梁桥一般采用重新灌注铰缝材料的方法来进行维修，事实证明这种处理后的空心板梁在营运不久又出现纵向裂缝，不能杜绝该类病害再次发生。另外，加固空心板梁桥以增强空心板间横向联系方法是桥面铺装增厚法，这种方法会增加结构自重，原桥面标高也可能会改变。
针对装配式混凝土空心板梁铰缝病害的维修加固问题，国内相关研究机构提出了增设体外横向预应力加固方法，即在修复铰缝的基础上，采用在空心板底张拉新增无粘结横向预应力筋来加固空心板梁桥，从加固后的桥梁荷载试验和使用情况来看，改善效果较为明显,但是并未完全解决接缝失效问题。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，通过施加本发明的加固方法在原有空心板梁基础之上施加横向预应力以及在铰缝底部安装抗剪剪力链接键，加固施工周期短，对桥梁车辆通行影响小。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，包括以下步骤：
步骤一：在需要加固的装配式空心板梁桥失效铰缝处注入化学胶，加强铰缝混凝土裂缝处的粘结力；
步骤二：在用于张拉体外横向预应力的锚板的两端分别铺设第一钢筋及第二钢筋，第一钢筋及第二钢筋分别固定在对应的用于张拉横向体外预应力的锚固系统上；第一钢筋及第二钢筋对桥梁张拉横向体外预应力使得开裂后铰缝混凝土的紧密接触以及使铰缝处存在压应力储备，在空心板梁顶面和底板同时施加横向预应力；第一钢筋用于向顶板施加横向体外预应力，第二钢筋用于向底板施加横向体外预应力；
步骤三：在装配式空心板梁铰缝下方沿纵桥向布设剪力键，用于对空心板铰缝进行有效的抗剪加固。剪力键具有抗剪的作用。
所述剪力键由用于抗剪的高强度螺栓以及高强度钢组成。
所述第一钢筋铺设在桥面铺装层下面。
所述第一钢筋及第二钢筋之间布置有预制装配式空心板梁。
所述剪力键与第一钢筋及第二钢筋沿纵向交替布置。
步骤一在开裂铰缝处注入化学胶，使得开裂的铰缝恢复初步粘结，并且在下一个阶段张拉横向预应力过程中能够更好的密合。
步骤二张拉横向预应力，横向预应力使得各片预支空心板梁沿横向压紧，消除铰缝处因开裂而产生的空隙，并且在铰缝处产生压应力储备。配合步骤一种注入的化学胶，使得铰缝处混凝土紧密粘结，提高铰缝粘结效果。
步骤三中在开裂铰缝下方沿纵向施加剪力键，剪力键具有抗剪受力能力强的特点，从功能上接替失效的铰缝，承担横向相邻两片预制空心板梁之间抗剪受力任务。
本发明的有益效果：
通过施加本发明的加固方法在原有空心板梁基础之上施加横向预应力以及在铰缝底部安装抗剪的剪力链接键，加固施工周期短，对桥梁车辆通行影响小。本发明加固效果明显，能够恢复因开裂而失效铰缝的受力性能，能够大幅改善空心板梁受力状况。
附图说明
图1针对空心板梁铰缝的加固方法横截面示意图；
图2针对空心板梁铰缝的加固方法纵向示意图；
图3抗剪剪力键横桥向局部示意图；
图4抗剪剪力键纵桥向局部示意图；
图5体外横向预应力锚板横桥向局部示意图；
图6体外横向预应力锚板纵桥向局部示意图；
图中，1第一钢筋，2桥面铺装层，3第二钢筋，4铰缝混凝土，5锚板，6预制装配式空心板梁，7剪力键，8高强度螺栓，9高强度钢，10锚固系统。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1-6所示，针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，包括以下步骤：
步骤一：在需要加固的装配式空心板梁桥失效铰缝处注入化学胶，加强铰缝混凝土裂缝处的粘结力；
步骤二：在用于施加体外横向预应力的锚板的两端分别铺设第一钢筋及第二钢筋，第一钢筋及第二钢筋分别固定在对应的用于施加横向体外预应力的锚固系统上；第一钢筋及第二钢筋对桥梁施加横向体外预应力使得开裂后铰缝混凝土的紧密接触以及使铰缝处存在压应力储备，在空心板梁顶面和底板同时施加横向预应力；第一钢筋用于向顶板施加横向体外预应力，第二钢筋用于向底板施加横向体外预应力；
步骤三：在装配式空心板梁铰缝下方沿纵桥向布设剪力键，用于对空心板铰缝进行有效的抗剪加固。剪力键具有抗剪的作用。
所述剪力键由用于抗剪的高强度螺栓以及高强度钢组成。
所述第一钢筋铺设在桥面铺装层下面。
所述第一钢筋及第二钢筋之间布置有预制装配式空心板梁。
所述剪力键与第一钢筋及第二钢筋沿纵向交替布置。
化学胶种类可以根据空心板梁铰缝开裂情况确定。如裂缝较大，必须使用混凝土结构加固设计规范（GB 50367--2005）规定的A级胶。细微裂缝可使用规范规定的B级胶。常见的化学胶包括环氧树脂、乙烯基酯等。向顶板施加横向体外预应力钢筋及向底板施加横向体外预应力的钢筋可以采用钢绞线或者精轧螺纹钢筋，向顶板施加横向体外预应力的钢筋及向底板施加横向体外预应力的钢筋锚固在桥梁横截面两端的体外横向预应力锚板上，施加横向体外预应力的锚固系统规格与向顶板施加横向体外预应力的钢筋及向底板施加横向体外预应力的钢筋规格配套。

Claims (6)

1.针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：在需要加固的装配式空心板梁桥失效铰缝处注入化学胶，加强铰缝混凝土裂缝处的粘结力；
步骤二：在用于张拉体外横向预应力的锚板的两端分别铺设第一钢筋及第二钢筋，第一钢筋及第二钢筋分别固定在对应的用于张拉横向体外预应力的锚固系统上；第一钢筋及第二钢筋对桥梁张拉横向体外预应力使得开裂后铰缝混凝土的紧密接触以及使铰缝处存在压应力储备，在空心板梁顶面和底板同时施加横向预应力；
步骤三：在装配式空心板梁铰缝下方沿纵桥向布设剪力键，用于对空心板铰缝进行有效的抗剪加固。
2.如权利要求1所述的针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，所述剪力键由用于抗剪的高强度螺栓以及高强度钢组成。
3.如权利要求1所述的针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，所述第一钢筋铺设在桥面铺装层下面。
4.如权利要求1所述的针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，所述第一钢筋及第二钢筋之间布置有预制装配式空心板梁。
5.如权利要求1所述的针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，所述剪力键与第一钢筋及第二钢筋沿纵向交替布置。
6.如权利要求1所述的针对失效后的装配式空心板梁铰缝的剪力键加固方法，其特征是，所述第一钢筋用于向顶板施加横向体外预应力，第二钢筋用于向底板施加横向体外预应力。
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