CN106958207A - 板梁桥小铰缝早期预养护成套技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，包含：在相邻的原板梁的缝隙处对板梁侧面以45°～60°斜向的水磨钻孔；选定注浆区，并将其两端及底部封堵；在注浆区最底处设置注浆孔，从注浆孔处注入浆液形成抗剪力销；待浆液固化后，拆除板底封堵材料，并对板底进行打磨处理。本发明采用板底分段注浆的方式来填补铰缝区剥落的混凝土，能够增加板梁间传递剪力能力，以实现延长铰缝使用寿命的效果；通过对斜向成孔道及板梁间缝隙用水泥基灌浆料注浆后形成抗剪力销，以增强相邻板梁传递剪力能力；具有不中断交通、经济、快速的优点。

Description

板梁桥小铰缝早期预养护成套技术

技术领域

本发明涉及一种板梁桥的预养护成套技术，具体地说是一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术。

背景技术

混凝土空心板因其自重轻、结构性能好、施工方便、可大批量工厂化集中预制等诸多有利因素而被广泛使用于装配式简支梁式桥。参见图1，预制空心板梁的梁宽一般为1m左右，空心板间以铰缝传递剪力的方式来实现荷载的横向传递，横向分配荷载给相邻板来共同参与受力。为了加强空心板结构整体性，桥面铺装层也参与受力，将预制板梁中的钢筋伸出与相邻板的同样钢筋互相绑扎，再浇注在铺装层内。

随着桥梁使用年限的增长，道路交通量急剧增加，车辆货运车的超载现象相当严重，作为直接承受车辆荷载的板梁铰缝处有着不同程度的损坏，出现铰缝松动、脱落、桥面纵向裂缝，更严重的造成板梁铰缝“失效”。铰缝的作用是横向传递剪力，以形成荷载的横向分布，减小单片梁板受力，并使多片梁板结构成为一个整体。铰缝失效会导致上部结构单板受力，明显增加单片梁板所受荷载，从而引起上部结构梁板的损坏，大大缩短桥梁使用寿命，严重影响桥梁的结构安全。

空心板铰缝病害机理：

首先铰缝微裂缝扩展，逐渐形成通缝，通缝引导桥面铺装开裂；

接着裂缝沿铰缝纵向扩展，伴随荷载的作用，裂缝逐渐张开变宽；

继而裂缝断裂面发生磨擦，粗糙表面逐渐被磨平，雨水带着磨出的细粉末渗入铰缝裂缝，加速铰缝失效。

空心板铰缝“失效”病害原因：

（1）铰缝受剪截面小

空心板通过铰缝传递剪力，形成空间整体受力结构。如果铰缝受剪截面过小，则会导致铰缝抗剪强度不足而破坏。

（2）铰缝新旧混凝土粘结不良

铰缝混凝土与预制空心板间的联结为新旧混凝土结合，粘结不良会导致铰缝混凝土剥离、脱落，致使铰缝传荷失效。

（3）铰缝混凝土浇筑不密实

铰缝混凝土不密实会形成内部空洞，受力时会出现剧应力集中现象，从而导致铰缝开裂。

（4）超载

超载直接导致梁板间需传递的剪力大幅增加 ，铰缝及铺装会因无法承受如此大而频繁的剪切作用而破坏。

目前，对于桥梁铰缝病害维修方法通常为：适当增大铰缝结构尺寸、添加铰缝钢筋、铰缝顺桥向时持续焊接钢板，提高混凝土标号，加大铺装厚度，加强桥面铺装布筋，加强桥面防水等方式都可减少铰缝失效发生，保障桥梁的安全。

中国专利2011101468481号申请公开了一种空心板桥铰缝病害处理方案及其施工工艺，将铰缝下口封闭，然后向铰缝内灌装无机灌缝胶，通过无机灌缝胶及铰缝内的原有钢筋使相邻的空心板紧密连接在一起，在不拆除原有桥面铺装及不影响交通运营的情况下，使空心板之间的连接满足现行规范的要求。

中国专利2013100650823号专利公开了装配式预应力空心梁板铰缝填筑方法，包括将钉型塞条插入铰缝的底部空隙，该钉型塞条顶面为分开的两部分，其中一部分塞条顶面搭接在另一部分塞条顶面上，钉型塞条的两侧翼板上设置有橡胶条；用微膨胀混凝土填筑铰缝中部；当铰缝混凝土达到足够龄期时，用沥青胶泥填筑铰缝顶部；待沥青胶泥达到其设计性能时，浇筑空心梁板顶面的铺装层。

中国专利2014101737208号申请公开了一种快速修复空心板桥铰缝的结构及其施工方法修复用结构组成包括从空心板底面向上植入的跨铰缝U形筋，铰缝下部的密封段、密封段上的粗集料、压入粗集料区域的高膨胀性浆液所形成的包围粗集料的固化体，后二者的结合体称为灌浆混凝土。该铰缝修复结构的施工方法速度快，可快速开放交通，加固效果好，可实现标准化作业。

然而，现有针对铰缝的维修均是在铰缝破损状况很严重的情况下进行，且缺乏规范依据。对铰缝维修养护时机的把握十分重要——如果仅在铰缝发生明显破坏时才采维修措施，不仅会造成养护成本的浪费，还会造成桥梁整体性能的大幅下降。在实际工作中，铰缝的早期破坏一般不容易引起重视，并且铰缝的损坏对桥梁整体状况的评级几乎不会产生影响；但当在桥梁评价等价下降时，铰缝的损坏已经十分严重，桥梁整体性能已经出现大幅衰退，此时才对铰缝或者铺装层进行维修难免会费时费力，且维修效果不佳，耐久性无法保证。

发明内容

本发明针对板梁桥小铰缝结构的早期病害，为解决现有的的问题，旨在提供一种具有不中断交通、成本经济、施工快速的板梁桥铰缝的早期预养护成套技术。

本发明包含如下步骤：

步骤一，在相邻的原板梁的缝隙处对板梁侧面以45°～60°斜向的水磨钻孔形成斜向成孔道，并清理灰尘和杂物；

步骤二，在相邻板梁的缝隙形成注浆区，并将其两端及底部封堵；

步骤三，在注浆区最底处设置注浆孔，从注浆孔处注入浆液，使注浆区全部充盈，注满后关闭注浆孔，φ32斜向孔道注浆后形成抗剪力销；

步骤四，待浆液固化后，拆除板底封堵材料，并对板底进行打磨处理。

步骤三中，在注浆区最高处从底部向上打穿桥面铺装竖向设置排气孔及浆液溢流管；浆液若从溢流管流出，即说明注浆区基本快被浆液注满；继续注浆至无气泡翻出及浆液无下降，再结合在20秒内注浆量没有明显变化的方式来确定终止注浆的时间。

步骤三中，注浆的前一天对注浆区用清水进行充水，以让注浆区充分湿润及检验注浆区是否渗漏；并注浆前放尽注浆区的清水。

步骤二中，运用橡胶气囊或聚氨酯泡沫剂进行封堵。

其中，所述浆液溢流管高出桥面100mm，不至于注浆压力过大将浆液压入板梁与铺装层之间，而破坏了桥面铺装层。

和现有技术相比，本发明采用板梁间缝隙分段注浆的方式来填补铰缝区剥落的混凝土，能够增加板梁间传递剪力能力，以实现延长铰缝使用寿命的效果；通过对斜向成孔道及板梁间缝隙用水泥基灌浆料注浆后形成抗剪力销，以增强相邻板梁传递剪力能力；具有不中断交通、经济、快速的优点。

附图说明

图1为现有的带有铰缝的板梁桥的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

参见图2，图2展示的是本发明的实施例的示意图，其中板梁桥包括板梁1、桥面铺装层2，本发明的具体的实施方式为：

a．对板梁采用《铰接板梁铰缝状况检测方法》进行全面检测，判定板梁桥出现早期损伤铰缝采用预养护维修工艺进行修复；

b．对板梁侧面以45°～60°斜向水磨钻φ32孔（成孔道5）；

c．从板梁底部，用高压水枪对板缝间3的灰尘和杂物进行清理；

d．为保证注浆效果，将注浆区4的两端及底部进行封堵；

e．在注浆区最底处设置注浆孔7，并在注浆区4最高处从底部向上打穿桥面铺装竖向设置排气孔及浆液溢流管8用于判断注浆情况；作为优选，溢流管高出桥面100mm；

f．注浆的前一天对注浆区用清水进行充水24小时，以让注浆区4充分湿润及检验注浆区4是否渗漏，注浆前放尽注浆区4的清水。

g．水泥基灌浆料从底部注浆孔7上的注浆管开始注入浆液，当注浆液开始从溢流管8流出时，说明铰缝区3的脱落空间基本快被浆液住满；此时，继续慢速注浆，观察溢流管变化，浆液无气泡翻出及浆液无下降，说明浆液已注满关闭注浆阀；

h．水泥基灌浆料注浆固化前（约5小时内），车道内不得通行重型车辆；

I．待浆液固化后，割除注浆管，拆除板底封堵材料，并对板底进行打磨处理。

J．施工后7天再次对铰缝复测，检验铰缝预养护效果。

本实施例在相邻原板梁的缝隙处采用φ32对板梁侧面以45°斜向水磨钻孔5；同样，可以根据需要另外优选50°、55°、60°等角度。

对板梁侧面的铰缝区3进行清理后，对铰缝区3的缝隙用橡胶气囊或聚氨酯泡沫剂6进行封堵。通常可以选用橡胶条型气囊或聚氨酯类罐装泡沫剂。

本实施例采用水泥基灌浆料注浆的方式进行维修。用注浆机从预留的注浆管7的管口进行注浆，填充板梁间缝隙、铰缝区松动的混凝土、成孔道。并可通过溢流管8的液位变化来确定实际的注浆量。

本实施例中，应选择较大流动度、早强、高强、微膨胀、自密性、与原板梁具有良好粘结性、便于施工的水泥基梁缝压浆胶泥。

这样则可以通过对斜向的成孔道5及板梁间缝隙用水泥基灌浆料注浆后形成抗剪力销，以增强相邻板梁传递剪力能力。

为本发明的可行性，本实施例中选用三座桥（分别代号A、B、C）作为实施对象，三座桥均为类似图1所示的空心板梁桥。在对桥梁铰缝进行检测后，判定八条铰缝有“早期损伤”并采用上述方法进行施工；而判定铰缝有损坏则采用常规维修方法进行施工，施工完成7天后再次对该八条铰缝复检测，对比检测结果如下：

铰缝施工前后相对位移检测值汇总表

通过数据可以知道，采用本实施例方式进行维修的位置均达到了技术要求。体现了本发明的进步性。

上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (5)

1.一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，其特征在于包含如下步骤：

步骤一，在相邻的原板梁的缝隙处对板梁侧面以45°～60°斜向的水磨钻孔形成斜向成孔道，并清理灰尘和杂物；

步骤二，在相邻板梁的缝隙形成注浆区，并将其两端及底部封堵；

步骤三，在注浆区最底处设置注浆孔，从注浆孔处注入浆液，使注浆区全部充盈，注满后关闭注浆孔，φ32斜向孔道注浆后形成抗剪力销；

步骤四，待浆液固化后，拆除板底封堵材料，并对板底进行打磨处理。

2.根据权利要求1所述的一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，其特征在于：步骤三中，在注浆区最高处从底部向上打穿桥面铺装竖向设置排气孔及浆液溢流管；浆液若从溢流管流出，即说明注浆区基本快被浆液注满；继续注浆至无气泡翻出及浆液无下降，再结合在20秒内注浆量没有明显变化的方式来确定终止注浆的时间。

3.根据权利要求1所述的一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，其特征在于：步骤三中，注浆的前一天对注浆区用清水进行充水，以让注浆区充分湿润及检验注浆区是否渗漏；并注浆前放尽注浆区的清水。

4.根据权利要求1所述的一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，其特征在于：步骤二中，运用橡胶气囊或聚氨酯泡沫剂进行封堵。

5.根据权利要求2所述的一种板梁桥铰缝的早期预养护成套技术，其特征在于：所述浆液溢流管高出桥面100mm，不使注浆压力过大而将浆液压入板梁与铺装层之间，而破坏了桥面铺装层。