CN111622132A - 一种空心板梁桥的加固方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种空心板梁桥的加固方法，其包括如下步骤：拆除空心板上的原铺装层，以及铰缝中的原混凝土；安装铰缝底模以及铰缝加强筋，并使铰缝加强筋一部分位于铰缝内，另一部分位于铰缝以上，向铰缝中灌注混凝土，以形成铰缝混凝土；在相邻两个空心板之间布设第一连接件，使第一连接件的两端分别植入相邻两个空心板中；在空心板上布置钢筋网，并与第一连接件绑扎；在空心板上浇筑混凝土，以覆盖钢筋网、第一连接件和铰缝加强筋位于铰缝以上的部分，并形成混凝土铺装层；在混凝土铺装层上铺设沥青铺装层。本申请不仅可以保证加固质量，降低养护维修难度和费用，同时避免了采用粘贴钢板加固铰缝影响结构外观、且钢板后期需要维护的问题。

Description

一种空心板梁桥的加固方法

技术领域

本申请涉及桥梁加固技术领域，特别涉及一种空心板梁桥的加固方法。

背景技术

装配式空心板梁由于重量轻、吊装方便、施工速度快，在我国中小跨径桥梁中得到广泛应用。80、90年代建造的空心板桥空心板间多采用小企口缝的连接形式，板与板的横向连接弱，结构总体横向刚度差，各片空心板受力不均匀。在过去交通量不大和车辆载重量较小的情况下可以满足交通需求。但随着经济建设步伐的加快和现代交通量的加大，一大批的空心板梁桥出现不同程度的病害，如：空心板梁底部纵向开裂、铰缝混凝土破损、桥面铺装纵向裂缝等，直接影响桥梁正常功能的发挥，甚至降低桥梁结构的耐久性和承载能力，危及行车安全。

空心板铰缝开裂的危害在于极大的削弱了桥梁的横向刚度，使得荷载分布不均匀，严重时造成单板受力，同样的荷载等级，单板承受的最大活载增加40％～70％，导致桥梁整体承载能力严重下降，导致空心板开裂，甚至断裂。此外，铰缝混凝土开裂导致雨水下渗，引起主梁受到腐蚀，降低了结构的耐久性。

针对装配式空心板梁桥维修加固的方法国内已有较多的研究，主要集中在铰缝的维修加固，如：灌注环氧树脂胶、粘贴钢板等，由于铰缝空间窄小，铰缝破损混凝土不好清理，采用灌注环氧树脂胶加固铰缝质量难以保证；粘贴钢板加固铰缝影响结构外观，且钢板后期需要维护，对空心板总体加固效果有限。

上述属于局部修补方式，而局部修补均不能从根本上解决问题，而且会增加养护维修的难度和费用。因此，提出一套针对性较强的总体维修加固方案，避免后期重复维修，具有十分重要的现实意义。

发明内容

本申请实施例提供一种空心板梁桥的加固方法，以解决相关技术中采用灌注环氧树脂胶加固铰缝质量难以保证、粘贴钢板加固铰缝影响结构外观，且钢板后期需要维护，对空心板总体加固效果有限、会增加养护维修的难度和费用的问题。

第一方面，提供了一种空心板梁桥的加固方法，其包括如下步骤：

拆除空心板上的原铺装层，以及铰缝中的原混凝土；

安装铰缝底模以及铰缝加强筋，并使所述铰缝加强筋一部分位于铰缝内，另一部分位于铰缝以上，向所述铰缝中灌注混凝土，以形成铰缝混凝土；

在相邻两个所述空心板之间布设第一连接件，使所述第一连接件的两端分别植入相邻两个所述空心板中；

在所述空心板上布置钢筋网，并与所述第一连接件绑扎；

在所述空心板上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网、第一连接件和所述铰缝加强筋位于铰缝以上的部分，并形成混凝土铺装层；

在所述混凝土铺装层上铺设沥青铺装层。

一些实施例中，所述铰缝加强筋包括缝内段和两个缝外段，两所述缝外段均与所述缝内段相连，且两所述缝外段位于所述铰缝外，并分设于该铰缝相对应的两相邻空心板侧，所述缝内段位于所述铰缝内。

一些实施例中，所述缝内段呈环状；或，

所述缝内段呈曲线状，且所述缝内段两端分别与两所述缝外段相连。

一些实施例中，所述铰缝加强筋还包括锚固筋，且所述锚固筋设于所述铰缝内；

当采用的所述缝内段呈环状时，所述锚固筋穿设于所述缝内段；

当采用的所述缝内段呈曲线状时，所述锚固筋位于所述缝内段以上。

一些实施例中，在所述空心板上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网和第一连接件，并形成混凝土铺装层之前，还包括如下步骤：

在所述空心板上植入第二连接件；

将所述钢筋网与所述第二连接件绑扎。

一些实施例中，在所述空心板上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网和第一连接件，并形成混凝土铺装层之前，还包括如下步骤：

对所述空心板底部进行打磨处理，并粘贴补强件。

一些实施例中，所述补强件为碳纤维布，且所述补强件通过胶粘剂粘贴，并在粘贴之前，在所述补强件上撒上石英砂。

一些实施例中，在所述混凝土铺装层上铺设沥青铺装层之前，还包括对所述混凝土铺装层表面进行抛丸处理的步骤。

一些实施例中，在所述混凝土铺装层上铺设沥青铺装层之前，还包括在所述混凝土铺装层表面施作粘接层的步骤。

一些实施例中，向所述铰缝中灌注的混凝土，以及在所述空心板上浇筑的混凝土均采用超高性能混凝土UHPC。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种空心板梁桥的加固方法，一方面，在铰缝中安装铰缝加强筋，并使铰缝加强筋一部分在铰缝内，另一部分从铰缝中伸出至铰缝以上，位于铰缝加强筋位于铰缝内的部分植入于铰缝混凝土中，而铰缝加强筋位于铰缝以上的部分植入混凝土铺装层中，通过铰缝加强筋从整体上增强了混凝土铺装层与铰缝混凝土的连接强度，从而避免铰缝开裂、铰缝混凝土破损、桥面铺装纵向裂缝等，提高了桥梁结构的耐久性和承载能力。另一方面，在相邻两个空心板之间植入第一连接件，并将第一连接件与钢筋网进行绑扎，使得第一连接件与钢筋网成为一个整体结构进行受力，而这一个整体结构将横向分布的各个空心板连接成一个整体，从而增强相邻的空心板之间的横向连接强度，使空心板梁受力均匀，避免造成单板受力。

与现有技术中的局部修补方式相比，本申请属于总体维修加固方式，不仅可以保证加固质量，降低养护维修难度和全寿命周期养护费用，同时避免了采用粘贴钢板加固铰缝影响结构外观、且钢板后期需要维护的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的铰缝中布置铰缝加强筋时的示意图；

图2为本申请实施例提供的空心板梁桥加固后横断面示意图；

图3为本申请实施例提供的缝内段呈环状的一种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的缝内段呈环状的另一种结构示意图；

图5为本申请实施例提供的缝内段呈曲线状的一种结构示意图；

图6为本申请实施例提供的缝内段呈曲线状的另一种结构示意图；

图7为本申请实施例提供的多个铰缝加强筋连接成整体时的示意图。

图中：1、空心板；2、铰缝；3、铰缝加强筋；30、缝内段；31、缝外段；32、锚固筋；4、铰缝混凝土；5、第一连接件；6、钢筋网；7、混凝土铺装层；8、沥青铺装层；9、第二连接件；10、补强件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种空心板梁桥的加固方法，其能解决相关技术中采用灌注环氧树脂胶加固铰缝质量难以保证、粘贴钢板加固铰缝影响结构外观，且钢板后期需要维护，对空心板总体加固效果有限、会增加养护维修的难度和费用的问题。

参见图1和图2所示，一种空心板梁桥的加固方法，其包括如下步骤：

S1：拆除空心板1上的原铺装层，以及铰缝2中的原混凝土；

具体地，原铺装层包括原沥青铺装层和原混凝土铺装层，在实施使，封闭交通，采用沥青混凝土铣刨机铣除原沥青铺装层并外运后，用切割机把原混凝土铺装层切割成方块，采用挖掘机从侧面勾起土块的方式进行拆除。

采用水力破除方法凿除并清理铰缝2中的原混凝土。并对铰缝2处空心板1侧面进行凿毛处理。

S2：在空心板1底部安装铰缝底模，并安装铰缝加强筋3，并使铰缝加强筋3一部分在铰缝2内，另一部分从铰缝2中伸出至铰缝2以上，向铰缝2中灌注混凝土，以形成铰缝混凝土4；

在安装铰缝加强筋3时，沿纵桥向每隔一定距离如30cm安装铰缝加强筋3，灌注完混凝土后，覆盖并保湿养护一段时间，得到铰缝混凝土4，并对铰缝混凝土4表面进行凿毛处理。

S3：在相邻两个空心板1之间布设第一连接件5，使第一连接件5的两端分别植入相邻两个空心板1中；

第一连接件5可以采用钢筋材质，第一连接件5可以采用U形结构，或者V形结构、半圆形结构等等，在植入时，第一连接件5的两端分别植入两空心板1互相靠近的腹板上，沿纵桥向每隔一定距离如30cm植入一个。

S4：在空心板1上布置

100mm×100mm的钢筋网6，并与第一连接件5绑扎；

钢筋网6的层数可以根据实际设计需要选择，通过将第一连接件5与钢筋网6进行绑扎，使得第一连接件5与钢筋网6成为一个整体进行受力，这样便将横向分布的各个空心板1连接成一个整体，增强横向连接强度。在布置钢筋网6之前，对空心板1表面进行凿毛处理。

当第一连接件5采用U形结构时，同一位置处钢筋网纵向钢筋处于U形钢筋内。

S5：在空心板1上浇筑混凝土，以覆盖钢筋网6、第一连接件5和铰缝加强筋3位于铰缝2以上的部分，覆盖保湿养护一段时间后，形成混凝土铺装层7；

S6：在混凝土铺装层7上铺设沥青铺装层8。

本申请提供的方法，一方面，在铰缝2中安装铰缝加强筋3，并使铰缝加强筋3一部分在铰缝2内，另一部分从铰缝2中伸出至铰缝2以上，位于铰缝加强筋3位于铰缝2内的部分植入于铰缝混凝土4中，而铰缝加强筋3位于铰缝2以上的部分植入混凝土铺装层7中，通过铰缝加强筋3从整体上增强了混凝土铺装层7与铰缝混凝土4的连接强度，从而避免铰缝开裂、铰缝混凝土破损、桥面铺装纵向裂缝等，提高了桥梁结构的耐久性和承载能力。另一方面，在相邻两个空心板1之间植入第一连接件5，并将第一连接件5与钢筋网6进行绑扎，使得第一连接件5与钢筋网6成为一个整体结构进行受力，而这一个整体结构将横向分布的各个空心板1连接成一个整体，从而增强相邻的空心板1之间的横向连接强度，使空心板梁受力均匀，避免造成单板受力。

与现有技术中的局部修补方式相比，本申请属于总体维修加固方式，不仅可以保证加固质量，降低养护维修难度和全寿命周期养护费用，同时避免了采用粘贴钢板加固铰缝影响结构外观、且钢板后期需要维护的问题。

在一些优选的实施例中，铰缝加强筋3位于铰缝2外侧的部分绑扎于钢筋网6上，与钢筋网6成为一个整体进行受力，进一步增强空心板1之间的横向连接强度。

参见图3至图6所示，在一些优选的实施例中，铰缝加强筋3包括缝内段30和两个缝外段31，两缝外段31均与缝内段30相连，且两缝外段31位于铰缝2外，并分设于该铰缝2相对应的两相邻空心板1侧，缝内段30位于铰缝2内。

在一些优选的实施例中，参见图3和图4所示，缝内段30呈环状，这种环状可以是圆环、方环、椭圆环、不规则的环形等；

在一些优选的实施例中，参见图5和图6所示，缝内段30呈曲线状，且缝内段30两端分别与两缝外段31相连。这种曲线状可以是U形、V形、波浪形等等。

在一些优选的实施例中，铰缝加强筋3还包括锚固筋32，且锚固筋32设于铰缝2内；参见图3和图4所示，当采用的缝内段30呈环状时，锚固筋32穿设于缝内段30；参见图5和图6所示，当采用的缝内段30呈曲线状时，锚固筋32位于缝内段30以上。在实施时，缝内段30与锚固筋32靠近或者接触，锚固筋32沿纵桥向布置在铰缝2内。设置锚固筋32，有利于增强缝内段30与铰缝混凝土4的锚固强度。

在一些优选的实施例中，如图7所示，沿横桥向，相邻两个铰缝2中的铰缝加强筋3可以连接成一个整体，从而进一步增强空心板1之间的横向连接强度。

在一些优选的实施例中，参见图1和图2所示，在步骤S5之前，还包括如下步骤：在空心板1上植入第二连接件9；将钢筋网6另一端与第二连接件9绑扎。

在一些优选的实施例中，参见图2所示，在步骤S5之前，还包括如下步骤：对空心板1底部进行打磨处理，并粘贴补强件10，补强件10为碳纤维布，且补强件10通过胶粘剂粘贴，并在粘贴之前，在补强件10上撒上石英砂，在进行涂装。本步骤最好是在步骤S4之前实施。

当然了，若空心板1底部存在病害时，在对空心板1底部进行打磨处理之前，还包括对病害进行修复的步骤。

本实施例中，碳纤维布宽25cm，布与布之间缝隙10cm，空心板底粘贴碳纤维布，能提高空心板梁的抗弯承载能力及耐久性能；由于布与布之间间隔10cm，可以观察空心板在运营过程底面的开裂状况。

在一些优选的实施例中，在步骤S5之后且在步骤S6之前，还包括对混凝土铺装层7表面进行抛丸处理的步骤。

在一些优选的实施例中，在混凝土铺装层7上铺设沥青铺装层8之前，还包括在混凝土铺装层7表面施作粘接层的步骤。

在一些优选的实施例中，向铰缝2中灌注的混凝土，以及在空心板1上浇筑的混凝土均采用UHPC。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种空心板梁桥的加固方法，其特征在于，其包括如下步骤：

拆除空心板(1)上的原铺装层，以及铰缝(2)中的原混凝土；

安装铰缝底模以及铰缝加强筋(3)，并使所述铰缝加强筋(3)一部分位于铰缝(2)内，另一部分位于铰缝(2)以上，向所述铰缝(2)中灌注混凝土，以形成铰缝混凝土(4)；

在相邻两个所述空心板(1)之间布设第一连接件(5)，使所述第一连接件(5)的两端分别植入相邻两个所述空心板(1)中；

在所述空心板(1)上布置钢筋网(6)，并与所述第一连接件(5)绑扎；

在所述空心板(1)上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网(6)、第一连接件(5)和所述铰缝加强筋(3)位于铰缝(2)以上的部分，并形成混凝土铺装层(7)；

在所述混凝土铺装层(7)上铺设沥青铺装层(8)。

2.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：所述铰缝加强筋(3)包括缝内段(30)和两个缝外段(31)，两所述缝外段(31)均与所述缝内段(30)相连，且两所述缝外段(31)位于所述铰缝(2)外，并分设于该铰缝(2)相对应的两相邻空心板(1)侧，所述缝内段(30)位于所述铰缝(2)内。

3.如权利要求2所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：

所述缝内段(30)呈环状；或，

所述缝内段(30)呈曲线状，且所述缝内段(30)两端分别与两所述缝外段(31)相连。

4.如权利要求3所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：

所述铰缝加强筋(3)还包括锚固筋(32)，且所述锚固筋(32)设于所述铰缝(2)内；

当采用的所述缝内段(30)呈环状时，所述锚固筋(32)穿设于所述缝内段(30)；

当采用的所述缝内段(30)呈曲线状时，所述锚固筋(32)位于所述缝内段(30)以上。

5.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于，在所述空心板(1)上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网(6)和第一连接件(5)，并形成混凝土铺装层(7)之前，还包括如下步骤：

在所述空心板(1)上植入第二连接件(9)；

将所述钢筋网(6)与所述第二连接件(9)绑扎。

6.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：在所述空心板(1)上浇筑混凝土，以覆盖所述钢筋网(6)和第一连接件(5)，并形成混凝土铺装层(7)之前，还包括如下步骤：

对所述空心板(1)底部进行打磨处理，并粘贴补强件(10)。

7.如权利要求6所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：

所述补强件(10)为碳纤维布，且所述补强件(10)通过胶粘剂粘贴，并在粘贴之前，在所述补强件(10)上撒上石英砂。

8.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：在所述混凝土铺装层(7)上铺设沥青铺装层(8)之前，还包括对所述混凝土铺装层(7)表面进行抛丸处理的步骤。

9.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：在所述混凝土铺装层(7)上铺设沥青铺装层(8)之前，还包括在所述混凝土铺装层(7)表面施作粘接层的步骤。

10.如权利要求1所述的空心板梁桥的加固方法，其特征在于：向所述铰缝(2)中灌注的混凝土，以及在所述空心板(1)上浇筑的混凝土均采用超高性能混凝土UHPC。

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