CN203890900U - 快速修复空心板桥铰缝的结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种快速修复空心板桥铰缝的结构，属于桥梁工程领域。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。该修复结构中U形钢筋抵抗横桥向弯拉应力，灌浆混凝土抵抗板间剪力。浆液的高膨胀性所形成的高聚物使灌浆混凝土内产生内应力，避免了常规铰缝混凝土的收缩，该内应力提高了新老混凝土界面间的正压力，增强了界面的粘结力及铰缝的抗剪能力。该铰缝修复结构施工速度快，可快速开放交通，加固效果好，可实现标准化作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及快速修复空心板桥铰缝的结构，属于桥梁工程领域。
背景技术
预制装配式空心板桥因其构造简单、受力明确、施工方便，是中小跨径桥梁的首选桥型之一。目前，该桥型已成为高速公路、干线公路上使用最多的桥型，也是里程数最长的桥型。
虽然该种桥型具有优良的使用性能，但由于我国桥梁设计规范对铰缝混凝土强度验算的缺失、施工上对铰缝混凝土的浇筑重视不够、超载车辆的荷载作用等方面因素的综合影响，易出现沿铰缝的纵向裂缝，这已被国内各地的桥梁病害调查所证实。雨水的渗入会加剧裂缝对梁体的整体性和刚度的影响。在超载车辆的反复作用下，铰缝极易失效，铰缝混凝土破碎，进而出现“单板受力”现象。国内仅在2011年就有5座空心板桥出现垮塌事故。
通过研究和思考，人们逐渐认识到，提高空心板横向连接的可靠性是空心板桥安全性和耐久性的关键，逐渐开始从结构上保证横向连接的可靠性，设计上常通过增加横隔板和施加横向预应力来增加桥梁的横向整体性。
对破损较轻的铰缝，目前主要采用压注水泥浆或改性环氧灌缝胶进行修补。这需要大量的桥下作业，且为保证修复效果，一般还要张拉横向预应力，这又增加了施工的难度，影响了桥下净空高度。对破损较严重，铰缝混凝土大量破碎的铰缝，就需要剔除铰缝混凝土，重新浇注新的铰缝混凝土，因需后期养护，常规的修复作业将严重影响既有的交通。
双组份发泡聚氨酯高聚物由多元醇和异氰酸酯反应生成，具有环保、安全、反应快、早强、膨胀率高、防水抗渗、耐久性好、经济等特点，已成为综合性能较优的注浆材料。高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化，所形成灌浆混凝土的抗压强度超过50MPa，且注浆15分钟即形成90%左右的强度，不需养生，因此可应用于铰缝快速修复。
发明内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种快速修复空心板桥铰缝的结构。采用该结构可减小桥下修复作业量，桥上作业可快速完成，减小对交通的影响。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：针对铰缝主要传递板间剪力，但破坏一般是由底板的横向弯拉应力引起的特点，在快速凿除破损铰缝混凝土后，根据图纸或用钢筋定位计先确定底板内预应力筋及普通钢筋的位置，在铰缝两侧的底板向上钻孔。植入U形钢筋，用膨胀性高聚物或其它密封胶封堵铰缝底部，向铰缝内抛入骨料至略低于桥面铺装层上表面，桥面上沿铰缝密封并堆载，压注膨胀性高聚物浆液，形成注浆高聚物混凝土，再铺沥青面层，形成铰缝修复结构。
该修复结构中，U形筋主要抵抗横桥向拉力，灌浆混凝土主要抵抗板间剪力。浆液注入后的膨胀性避免了常规铰缝混凝土的收缩，灌浆混凝土产生的膨胀内应力提高了新老混凝土界面间的正压力，增强了抗剪能力。
所述底板钻孔深度不小于底板厚度。
所述U形钢筋沿桥纵向间距为150mm～300 mm。
所述U形钢筋也可采用不锈钢材料。
所述粗集料可是单粒径的。
为确保桥面侧的密封性，在铰缝两侧的铺装层表面，沿桥纵向刻20mm深20mm宽的槽，内垫密封垫，上压跨铰缝钢板，再在其上堆载。
综上所述，本实用新型提供的快速修复桥梁空心板铰缝的结构，具有以下优点：
（1） 桥下作业量小；
（2） 高聚物灌浆混凝土不需要养护，全桥铰缝可连续修复，后修复的铰缝不影响前期铰缝的混凝土质量，缩短了修复施工时间，保证了铰缝混凝土质量；
（3） 加固方法既提高了抵抗横向弯拉应力的能力，也提高了铰缝的抗剪能力；
（4） 现场作业技术难度小；
（5） 施工作业便于标准化。
附图说明
图1本实用新型的横桥向断面示意图；
图2 铰缝上方的密封措施局部示意图。
图中标注： 1. 植筋孔, 2. U形筋, 3. 铰缝底部的封堵, 4. 骨料, 5. 空心板, 6. 桥面铺装层, 7. 密封垫, 8. 注浆管， 9. 注浆孔， 10. 配重， 11. 密封板，12. 密封槽。
具体实施方式
本实用新型的实施过程包括：清除空心板（5）的铰缝内的破碎混凝土后，在空心板底面铰缝两侧向上钻孔，用植筋孔（1）内植入U形筋（2），用膨胀性高聚物封堵铰缝底部，形成铰缝底部的封堵（3），向铰缝内抛入骨料（4）至桥面铺装层（6）上表面，在桥面上铰缝两侧切密封槽（12），底部放置密封垫（7），密封板（11）两侧卡入密封槽（12），其上堆放配重（10），注浆管（8）和带阀门的排气管插入骨料（4）中部，注浆管（8）及排气管与密封板（11）之间垫密封圈，密封板底面涂抹有脱模剂。打开排气管阀门，从注浆孔（9）快速压力灌注聚氨酯高聚物浆液，有浆液从排气管流出时，关闭排气管阀门，继续压浆，直到不再进浆，稳定1分钟，撤除配重（10）和密封板（12）。全桥铰缝修复完成后，摊铺沥青面层，开放交通。
所述底板钻孔深度不小于底板厚度。
所述U形筋沿桥纵向间距为200mm。
所述粗集料可是单粒径的。
沿单条铰缝纵向的注浆孔最大间距可为5m，多台注浆机同时注浆。
密封槽为20mm深20mm宽的槽，内垫密封垫，上压跨铰缝钢板，再在其上堆载。
以上仅为本实用新型实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型实施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围内。
Claims (8)
1.快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：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、填入铰缝内密封段以上空间的粗集料、采用压力注浆法进入粗集料区域的高膨胀性浆液所形成的包围粗集料的高聚物，后二者的结合体称为注浆高聚物混凝土。
2.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：U形筋沿桥纵向间距为150mm～300 mm。
3.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：U形筋的植入深度不小于植筋位置的底板厚度。
4.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：U形筋材质为不锈钢。
5.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：所采用粗集料为单粒径的，且含泥量不超过质量的0.5%。
6.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：膨胀性浆液为双组份浆液的混合体。
7.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：注浆高聚物混凝土在注浆后20分钟内，强度达到最终强度的90%以上。
8.如权利要求1所述的快速修复空心板桥铰缝的结构，其特征在于：高膨胀性浆液产生的高聚物为聚氨酯。
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2014
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Assignee: He'nan Lujia Road & Bridge Co., Ltd. Assignor: Zhengzhou University Contract record no.: 2015410000018 Denomination of utility model: Structure for rapidly restoring hinge joint of hollow slab bridge and construction method thereof Granted publication date: 20141022 License type: Exclusive License Record date: 20150330 |
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