CN114086457A - 一种加固型t型梁桥及其加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加固型T型梁桥及其加固方法，涉及桥梁加固技术领域。本发明在待加固T型梁桥的底部固定安装有预制UHPC构件，所述预制UHPC构件与加固T型梁桥之间通过砂浆及植筋进行固定，固定步骤：制作UHPC模板，安装侧面预埋剪力筋，先张法张拉预应力FRP筋，浇筑预制UHPC构件并进行养护，养护完成后切割外露FRP筋；运输UHPC预制构件至待加固T型梁桥处；对待加固T型梁桥与预制UHPC构件交接面进行处理；安装预制UHPC构件在待加固T型梁桥的底部；浇入砂浆形成整体。本发明不会显著增加自重,预应力UHPC预制件开裂强度高，可大幅度提高结构承载力、刚度及耐久性,装配化施工结合砂浆快速成型，可大幅减少加固工程对既有交通的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁加固技术领域，具体为一种加固型T型梁桥及其加固方法。
背景技术
T型梁桥是我国应用最为广泛的桥梁结构形式之一，数量极其庞大。随着时间推移，在外界环境、荷载、材料本身劣化、施工质量缺陷等因素共同作用下，大量T型梁桥力学性能与耐久性都出现不同程度下降，需要高效的加固方法。
现有技术在对T型梁桥进行加固处治时，通常采用普通混凝土增大截面法、粘贴钢板法、体外预应力法、粘贴碳纤维加固、锚喷混凝土法五种方法。
普通混凝土增大截面法现场湿作业工作量大,养护时间长,不利于环保。同时由于现浇钢筋混凝土加固层的力学性能相对较低，导致加固层尺寸较大，自重显著增加，新增的恒定荷载对承载能力的损耗较大，新增截面承受荷载较少，加固效果以及承载能力难以达到预期的效果，施工质量差；
粘贴钢板法加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，施工工艺要求较高，对端部锚固长度以及混凝土表面粘接抗拉强度有一定要求，且钢材仍将面临耐久性问题，维护费用较高；
体外预应力法加固施工工序较为复杂，体外预应力束不能参与局部裂缝的控制，由于转向装置和锚固点受到约束，行车时容易引起体外索的振动，预应力束的自由长度受到限制，易受意外的破坏发生断丝等，稳定性较差。
粘贴碳纤维加固法所用材料本身耐高温、耐老化、耐湿热不足，碳纤维抗拉弹模相对其强度过低，难以充分发挥碳纤维强度，且混凝土与碳纤维间的环氧树脂粘结层易破坏，不适用于已有较大变形或受剪切力较大的结构加固。
锚喷混凝土法喷射过程中混凝土脱落严重，施工要求高，适应性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加固型T型梁桥及其加固方法，以解决背景技术中提出的现有的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加固型T型梁桥，包括待加固T型梁桥，所述待加固T型梁桥的底部固定安装有预制UHPC构件；
所述预制UHPC构件与加固T型梁桥之间通过砂浆进行固定。
进一步地，所述预制UHPC构件两侧与底部内部安装有多个FRP筋，且所述预制UHPC构件的两侧还安装有多个侧面预埋剪力筋；
所述加固T型梁桥的两侧安装有多个T型梁侧面植筋；
所述T型梁侧面植筋的一端位于加固T型梁桥内部、另一端位于砂浆内部，所述侧面预埋剪力筋的一端位于预制UHPC构件内部、另一端位于砂浆内部。
一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，至少包括以下步骤：
第一步：根据所需加固的待加固T型梁桥的梁长立模，张拉FRP筋；
第二步：张拉完成后，浇筑预制UHPC构件，在预制UHPC构件两侧安装侧面预埋剪力筋并进行养护；
第三步：放张预应力FRP筋并切割，制作完成预制UHPC构件；
第四步：运输预制UHPC构件至待加固T型梁桥处；
第五步：对待加固T型梁桥的加固结构交接面进行处理；
第六步：安装预制UHPC构件在待加固T型梁桥的底部；
第七步：就位稳定后，在预制UHPC构件与待加固T型梁桥间浇入砂浆形成整体。
进一步地，所述FRP筋为以下中的至少一种材质：
玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料。
进一步地，第二步中，所述养护为常温养护或者蒸汽养护；
所述常温养护的时间不少于14天；
所述蒸汽养护的养护方式为：
蒸汽养护温度控制在90~100℃，时间48小时。
进一步地，第五步中，对待加固T型梁桥的加固结构交接面进行处理，主要包括：
在待加固T型梁桥的新旧混凝土交接面处凿毛处理并清理尘渣；
按规定的孔径和孔深进行钻孔，若钻孔位置与裂缝重合需调整钻孔位置；
清除孔内灰渣和松散层，并进行干燥处理；
在孔内注入植筋胶；
将T型梁侧面植筋旋入孔内并固定。
进一步地，所述凿毛处理过程中凿毛深度大于10mm；
所述植筋胶的胶量为孔体积的80%；
所述T型梁侧面植筋的直径不小于14mm。
进一步地，第七步中，所述砂浆的四小时强度高于30MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用预制UHPC构件作为加固层，可有效减小加固层的厚度，减轻整体结构自重的同时，其超高的力学性能及防渗透性能还可以减少加固结构与待加固结构内部连接钢筋的设置与锈蚀；
2、本发明采用预制拼装加固方式环保经济，黏结强度较高，加固周期较短，快速安全；
3、本发明采用含FRP筋和侧面预埋剪力筋的预制预应力UHPC构件，其开裂强度高，较传统加固方法承载力和刚度提升显著，耐久更优，采用砂浆较短时间内快速满足承载能力需求，对交通影响较小；
4、本发明采用预应力FRP筋其质量轻，抗拉强度高，材料结合力强，耐腐蚀性强，相比传统钢材无耐久性问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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为本发明公开的加固型T型梁桥的示意图；
图2为本发明公开的待加固T型梁桥与其T型梁侧面植筋的示意图；
图3为本发明公开的张拉FRP筋示意图；
图4为本发明公开的预制UHPC构件的结构示意图。
图中：1、待加固T型梁桥；2、预制UHPC构件；3、砂浆；4、FRP筋；5、T型梁侧面植筋；6、侧面预埋剪力筋；7、张拉台座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
请参阅图1-2和图4，本发明公开了一种加固型T型梁桥。
具体的，本发明包括待加固T型梁桥1，所述待加固T型梁桥1的底部固定安装有预制UHPC构件2；
所述预制UHPC构件2与加固T型梁桥1之间通过砂浆3进行固定。
所述预制UHPC构件2两侧与底部内部安装有多个FRP筋4，且所述预制UHPC构件2的两侧还安装有多个侧面预埋剪力筋6；
所述加固T型梁桥1的两侧安装有多个T型梁侧面植筋5；
所述T型梁侧面植筋5的一端位于加固T型梁桥1内部、另一端位于砂浆3内部，所述侧面预埋剪力筋6的一端位于预制UHPC构件2内部、另一端位于砂浆3内部。
实施例2：
本实施例用于公开一种采用预制UHPC构件加固T型梁桥的方法，包括以下步骤：
第一步：在预制地按所需待加固T型梁桥1的梁长立模，张拉预应力FRP筋4；
在一实施中，预应力张拉采用先张法，具体请参阅3，通过两端设置的张拉台座7对FRP筋4进行拉张。
另外，在本实施例中，所用的FRP筋4的筋材可为玻璃纤维增强塑料GFRP、碳纤维增强塑料CFRP、芳纶纤维增强塑料AFRP、玄武岩纤维增强塑料BFRP，要求质量轻、抗拉强度高、耐腐蚀性强、材料结合力强、透磁波性能强，其中所用的粘结剂需与FRP筋4充分接触，通常为树脂材料或水泥基材料。
预制构件较短可在工厂完成预制后运输，若不便于长距离运输或构件较长则在待加固T型梁桥1的位置附近就近预制；
第二步：张拉完成后，浇筑加固预制UHPC构件2，在U形构件两侧做侧面预埋剪力筋6处理并养护；
在此在预制后常温养护不少于14天，如果是蒸汽养护，其温度控制在90~100℃，时间48小时。
第三步：放张预应力FRP筋4并切割，制作完成预制UHPC构件2；
第四步：运输预制UHPC构件2；
具体将加固预制UHPC构件2运输到待加固T型梁桥1的位置处；
第五步：在待加固T型梁桥1的加固结构交接面处理；
具体的，为在待加固T型梁桥1的新旧混凝土交接面处凿毛处理并清理尘渣，并在预先设定好的位置钻孔、清灰、注胶、植入T型梁侧面植筋5；详细如下：
对所有新旧混凝土交接面处凿毛，凿毛深度大于10mm，将表面清理干净后在设计位置钻孔，若与裂缝重合需轻微调整钻孔位置，钻孔清理去除灰渣和松散层，并进行干燥处理，干燥后在孔内注入植筋胶再旋转插入钢筋固定，所用普通钢筋直径不小于14mm。
第六步：预制UHPC构件2的安装；按照如图1的方式将加固预制UHPC构件2安装在适当位置，具体应为待加固T型梁桥1的底部位置处。
第七步：就位稳定后，在预制UHPC构件2与待加固T型梁桥1间浇入砂浆3形成整体；
所用砂浆为早强砂浆，要求4小时强度达到30Mpa以上。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种加固型T型梁桥，包括待加固T型梁桥（1），其特征在于：所述待加固T型梁桥（1）的底部固定安装有预制UHPC构件（2）；
所述预制UHPC构件（2）与加固T型梁桥（1）之间通过砂浆（3）进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种加固型T型梁桥，其特征在于：所述预制UHPC构件（2）两侧与底部内部安装有多个FRP筋（4），且所述预制UHPC构件（2）的两侧还安装有多个侧面预埋剪力筋（6）；
所述加固T型梁桥（1）底部的两侧安装有多个T型梁侧面植筋（5）；
所述T型梁侧面植筋（5）的一端位于加固T型梁桥（1）内部、另一端位于砂浆（3）内部，所述侧面预埋剪力筋（6）的一端位于预制UHPC构件（2）内部、另一端位于砂浆（3）内部。
3.一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
第一步：根据所需加固的待加固T型梁桥（1）的梁长立模，张拉FRP筋（4）；
第二步：张拉完成后，浇筑预制UHPC构件（2），在预制UHPC构件（2）两侧安装侧面预埋剪力筋（6）并进行养护；
第三步：放张预应力FRP筋（4）并切割，制作完成预制UHPC构件（2）；
第四步：运输预制UHPC构件（2）至待加固T型梁桥（1）处；
第五步：对待加固T型梁桥（1）的加固结构交接面进行处理；
第六步：安装预制UHPC构件（2）在待加固T型梁桥（1）的底部；
第七步：就位稳定后，在预制UHPC构件（2）与待加固T型梁桥（1）间浇入砂浆（3）形成整体。
4.根据权利要求3所述的一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：所述FRP筋（4）为以下中的至少一种材质：
玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料。
5.根据权利要求3所述的一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：第二步中，所述养护为常温养护或者蒸汽养护；
所述常温养护的时间不少于14天；
所述蒸汽养护的养护方式为：
蒸汽养护温度控制在90~100℃，时间48小时。
6.根据权利要求3所述的一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：第五步中，对待加固T型梁桥（1）的加固结构交接面进行处理，主要包括：
在待加固T型梁桥（1）的新旧混凝土交接面处凿毛处理并清理尘渣；
按规定的孔径和孔深进行钻孔，若钻孔位置与裂缝重合需调整钻孔位置；
清除孔内灰渣和松散层，并进行干燥处理；
在孔内注入植筋胶；
将T型梁侧面植筋（5）旋入孔内并固定。
7.根据权利要求6所述的一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：
所述凿毛处理过程中凿毛深度大于10mm；
所述植筋胶的胶量为孔体积的80%；
所述T型梁侧面植筋（5）的直径不小于14mm。
8.根据权利要求3所述的一种采用预制UHPC构件加固型T型梁桥的方法，其特征在于：第七步中，所述砂浆（3）为早强砂浆，且四小时强度高于30MPa。
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