CN212052386U - 一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造 - Google Patents
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Abstract
一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，包括空心板桥梁、抗剪钢筋、纵向钢筋、填充物、连接键，纵向钢筋顺着空心板桥梁的轴线方向布置在空心板桥梁的空腔内，抗剪钢筋垂直或向梁体外端倾斜布置在空心板桥梁两端的受剪区，填充物充满或部分充满空心板桥梁的空腔，若干连接键设于填充物与梁体底板之间，填充物通过抗剪钢筋、连接键与既有梁体连接，完成对空心板桥梁的弯剪混合加固。本实用新型能够在不中断交通的前提下，实现对空心板桥梁抗弯、抗剪同时加固，加固效果明显，操作简便高效。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及一种桥梁的加固结构构造，具体是一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造。
背景技术
空心板桥梁由于结构形式简单、运输施工方便、自重较轻以及预制化程度高等特点在中小跨径桥梁中得到大量的使用。随着交通的发展，交通运输量越来越大，桥梁结构受到的荷载值也大大增加，荷载的增加引起其抗弯承载力和抗剪承载力不足，对承载力不足的桥梁直接进行拆除重建，不仅是一种资源浪费，而且需中断交通，成本高、工期长，因此，通常采用加固补强的手段提高其抗弯、抗剪承载力。
既有的空心板桥梁的加固结构构造包括增设受力结构、粘贴加固物、改变梁体结构形式等。如中国专利“201822217922.4”公开了一种利用碳纤维板和改性聚合物混凝土的旧空心板桥梁加固构造，包括锚具支座、楔形锚具、碳纤维板和改性聚合物混凝土层，在梁体待加固区域的下表面间隔固定锚具支座，碳纤维板的两端经楔形锚具固定于锚具支座上，改性聚合物混凝土层形成于两侧的锚具支座之间，包裹碳纤维板。此结构提高了旧桥抗弯承载能力，然而对抗剪承载力的提高十分有限，同时碳纤维板造价较高，同时改性聚合物混凝土的浇筑须搭设模板，操作繁琐；又如中国专利“201720336408.5”公开了一种横向加固型空心板桥，包括桥面梁、加固横梁和横向加固板，加固横梁与横向加固板之间对拉连接有贯穿空心板梁的钢管，此结构通过横向钢梁加固可避免单板受力，梁体的整体性好，然而对于桥梁的抗弯、抗剪加固效果一般，且横向加固板需要拆除桥面铺装，中断交通，费时费力；再如中国专利“201820991676.5”公开了一种提高空心板梁桥承载力加固结构，包括加固板、支撑部、加固梁，加固板并排连接于梁体的底面，且分别与铰缝平行并覆盖铰缝；加固梁的上翼缘与空心板底面连接，每个加固梁的下翼缘支撑于支撑部，此结构提高了既有桥梁的承载能力，然而下部结构的增设大大减少了桥下净空，改变了梁体外形，影响美观。
综上，现有的加固结构构造或加固效果单一，难以做到抗剪、抗弯加固兼顾，或操作繁琐，或需要中断交通，浪费工期，因此需要一种施工便捷，不中断交通，且不改变梁体外形，不侵入桥下净空，同时能做到抗弯、抗剪加固同时实现的结构构造。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在不中断交通的情况下，通过在空腔内放置纵向钢筋并注入填充物，在梁底植入抗剪钢筋的结构构造实现对空心板桥梁的抗弯、抗剪承载力同时加固，该结构构造快速高效，工期短，操作简单。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，包括空心板桥梁、抗剪钢筋、纵向钢筋、填充物、连接键，其特征在于，纵向钢筋成排布置在空心板桥梁的空腔内，抗剪钢筋垂直或向梁体外端倾斜间隔设置于梁体两端的受剪区，填充物充满或部分充满空心板桥梁的空腔，若干连接键设置在填充物与梁体底板之间，填充物通过抗剪钢筋、连接键与空心板桥梁连接为整体共同作用。
抗剪钢筋顺着梁体方向在梁体受剪区布置一列以上，其间距为10～100cm，其上、下端嵌入梁体顶板、底板的深度不小于5cm，受剪区为空心板桥梁的两端1/4跨度范围。
纵向钢筋在空腔内顺着梁体轴线方向对称成排布置，每排纵向钢筋数量至少为一根，其为钢筋、钢丝绳、钢绞线的一种。
填充物为混凝土、水泥砂浆、环氧砂浆、水泥浆的一种，充满或部分充满梁体的空腔。
连接键为钢筋、钢板、钢管的一种，其嵌入梁体底板与填充物的长度不小于5cm，其通过植筋胶、水泥基复合材料与既有梁体形成为一体。
空心板桥梁的空腔为多个时，抗剪钢筋、连接键、纵向钢筋、填充物在多个空腔内的布置在截面横向对称。
本实用新型构造实施的具体步骤如下：
A.开设作业孔道
在空心板桥梁的底部开设作业孔道连通空心板桥梁的空腔，作业孔道数量为一个以上，其位于空心板桥梁的两端1/4跨度范围内；
B.开设灌注孔、出气孔
在空心板桥梁的底部对应左、右半跨各开设一个以上灌注孔、出气孔连通空心板桥梁的空腔，在灌注孔和出气孔处埋设自下而上的灌注管和出气管，其中，出气管的顶端与梁体顶板的距离不超过5cm；
C.穿入纵向钢筋
通过作业孔道向空心板桥梁的空腔内顺着梁体轴线方向穿入一排以上纵向钢筋，每排纵向钢筋的数量至少为一根，且对称布置在梁体空腔内；
D.封堵作业孔道
纵向钢筋放置完成后，使用封堵物封堵作业孔道；
E.浇筑填充物
通过灌注孔在空心板桥梁的空腔内浇筑填充物，若抗剪钢筋设置于空腔内，填充物应填充充满整个空腔，并自出气管稳定溢出，若抗剪钢筋未设置于空腔区域，填充物至少应包覆纵向钢筋且其在空腔内的厚度不应小于10cm；
F.设置抗剪钢筋
填充物终凝后，在空心板桥梁的底部自下而上垂直或外斜钻孔，顺桥向植入一列以上抗剪钢筋，其上、下端嵌入梁体顶板、底板分别不小于5cm；
G.设置连接键
在填充物与空心板桥梁的底板之间植入若干连接键，连接键的两端嵌入填充物和空心板桥梁的底板的长度不小于5cm，其通过植筋胶、水泥基复合材料与既有梁体形成为一体；
H.清理梁底
对空心板桥梁底部凸出物进行打磨清理，使梁体底板光滑平顺。
与其它空心板桥梁加固结构构造相比，本实用新型有以下优点：
(1)不改变空心梁外形，不改变桥下净空，不改变桥梁结构受力体系。
(2)所有施工步骤都在梁底进行，无需中断交通，也无需拆除桥面铺装及侧边板，施工效率高。
(3)后植入的抗剪钢筋和连接键能够有效连接填充物与既有梁体为一体，整体性好。
(4)抗弯、抗剪承载力加固同时进行，加固效果更加全面、高效。
附图说明
图1：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造纵断面示意图(抗剪钢筋垂直)；
图2：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造纵断面示意图(抗剪钢筋倾斜)；
图3：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(抗剪钢筋设于非空腔区域，且填充物充满整个空腔)；
图4：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(抗剪钢筋设于非空腔区域，且填充物未充满整个空腔)；
图5：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(抗剪钢筋设于空腔区域，填充物充满整个空腔)；
图6：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(抗剪钢筋设于空腔区域及非空腔区域，填充物充满整个空腔)；
图7：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(存在多个空腔，抗剪钢筋设于非空腔区域，填充物未充满整个空腔)；
图8：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造横截面示意图(存在多个空腔，抗剪钢筋设于空腔区域及非空腔区域，填充物充满整个空腔)；
图9：一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造作业流程图；
在附图中，1为空心板桥梁；11为作业孔道；12为灌注孔；13为出气孔；14为灌注管；15为出气管；100为空腔；2为抗剪钢筋；21为连接键；3为纵向钢筋；4为填充物； 41为封堵物。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明做进一步的描述，如附图所示，一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，包括空心板桥梁1、抗剪钢筋2、纵向钢筋3、填充物4、连接键21，其特征在于，纵向钢筋3成排布置于空心板桥梁1的空腔100内，抗剪钢筋2垂直或向梁体外端倾斜间隔设置于梁体两端的受剪区，填充物4充满或部分充满在空心板桥梁1的空腔100内，填充物4与梁体底板之间设有若干连接键21，填充物4通过抗剪钢筋2、连接键21与空心板桥梁1连接为整体共同作用。
抗剪钢筋2顺着梁体方向在梁体受剪区布置一列以上，其间距为10～100cm，其上、下端嵌入梁体顶板、底板深度不小于5cm，受剪区为空心板桥梁1的两端1/4跨度范围。
纵向钢筋3在空腔100内顺着梁体轴线方向对称成排布置，每排纵向钢筋3数量至少为一根，其为钢筋、钢丝绳、钢绞线的一种。
填充物4为混凝土、水泥砂浆、环氧砂浆、水泥浆的一种，充满或部分充满梁体空腔100。
连接键21为钢筋、钢板、钢管的一种，其嵌入梁体底板与填充物4的长度不小于5cm，其通过植筋胶、水泥基复合材料与既有梁体形成为一体。
空心板桥梁1的空腔100为多个时，抗剪钢筋2、连接键21、纵向钢筋3、填充物4在多个空腔100内的布置在截面横向对称。
本实用新型构造实施的具体步骤如下：
A.开设作业孔道
在空心板桥梁1的底部开设作业孔道11连通空心板桥梁1的空腔100，作业孔道11数量为一个以上，其位于空心板桥梁1的两端1/4跨度范围内；
B.开设灌注孔、出气孔
在空心板桥梁1的底部对应左、右半跨各开设一个以上灌注孔12、出气孔13连通空心板桥梁1的空腔100，在灌注孔12和出气孔13处埋设自下而上的灌注管14和出气管15，其中，出气管15的顶端与梁体顶板的距离不超过5cm；
C.穿入纵向钢筋
通过作业孔道11向空心板桥梁1的空腔100内顺着梁体轴线方向穿入一排以上纵向钢筋3，每排纵向钢筋3的数量至少为一根，且对称布置在梁体空腔100内；
D.封堵作业孔道
纵向钢筋3放置完成后，使用封堵物41封堵作业孔道11；
E.浇筑填充物
通过灌注孔12在空心板桥梁1的空腔100内浇筑填充物4，若抗剪钢筋2设置于空腔100内，填充物4应填充充满整个空腔100，并自出气管15稳定溢出，若抗剪钢筋2未设置于空腔100区域，填充物4至少应包覆纵向钢筋3且其在空腔100内的厚度不应小于10cm；
F.设置抗剪钢筋
填充物4终凝后，在空心板桥梁1的底部自下而上垂直或外斜钻孔，顺桥向植入一列以上抗剪钢筋2，其上、下端嵌入梁体顶板、底板分别不小于5cm；
G.设置连接键
在填充物4与空心板桥梁1的底板之间植入若干连接键21，连接键21的两端嵌入填充物4和空心板桥梁1的底板的长度不小于5cm，其通过植筋胶、水泥基复合材料与既有梁体形成为一体；
H.清理梁底
对空心板桥梁1底部凸出物进行打磨清理，使梁体底板光滑平顺。
Claims (6)
1.一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，包括空心板桥梁(1)、抗剪钢筋(2)、纵向钢筋(3)、填充物(4)、连接键(21)，其特征在于，纵向钢筋(3)成排布置在空心板桥梁(1)的空腔(100)内，抗剪钢筋(2)垂直或向梁体外端倾斜间隔设置在梁体两端的受剪区，填充物(4)充满或部分充满空心板桥梁(1)的空腔(100)，若干连接键(21)设置在填充物(4)与梁体底板之间，填充物(4)通过抗剪钢筋(2)、连接键(21)与空心板桥梁(1)连接为整体共同作用。
2.如权利要求1所述的一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，其特征在于所述的抗剪钢筋(2)顺着梁体方向在梁体受剪区布置一列以上，其间距为10～100cm，其上、下端嵌入梁体顶板、底板的深度不小于5cm，受剪区为空心板桥梁(1)的两端1/4跨度范围。
3.如权利要求1所述的一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，其特征在于所述的纵向钢筋(3)在空腔(100)内顺着梁体轴线方向对称成排布置，每排纵向钢筋(3)数量至少为一根，其为钢筋、钢丝绳、钢绞线的一种。
4.如权利要求1所述的一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，其特征在于所述的填充物(4)为混凝土、水泥砂浆、环氧砂浆、水泥浆的一种，其充满或部分充满梁体的空腔(100)。
5.如权利要求1所述的一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，其特征在于所述的连接键(21)为钢筋、钢板、钢管的一种，其嵌入梁体底板与填充物(4)的长度不小于5cm，其通过植筋胶、水泥基复合材料与既有梁体形成为一体。
6.如权利要求1所述的一种空心板桥梁弯剪混合加固结构构造，其特征在于所述的空心板桥梁(1)的空腔(100)为多个时，抗剪钢筋(2)、连接键(21)、纵向钢筋(3)、填充物(4)在多个空腔(100)内的布置在截面横向对称。
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|---|---|---|---|---|
| CN111364375A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 南京林业大学 | 一种空心板桥梁弯剪混合加固方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111364375A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 南京林业大学 | 一种空心板桥梁弯剪混合加固方法 |
| CN111364375B (zh) * | 2020-03-16 | 2024-07-19 | 南京林业大学 | 一种空心板桥梁弯剪混合加固方法 |
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Assignee: BEIJING JIUTONGQU TESTING TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: NANJING FORESTRY University Contract record no.: X2020320000376 Denomination of utility model: A kind of bending shear hybrid reinforcement structure of hollow slab bridge Granted publication date: 20201201 License type: Common License Record date: 20201218 Assignee: Hefei Shuang Dao run Highway Engineering Co.,Ltd. Assignor: NANJING FORESTRY University Contract record no.: X2020320000375 Denomination of utility model: A kind of bending shear hybrid reinforcement structure of hollow slab bridge Granted publication date: 20201201 License type: Common License Record date: 20201218 Assignee: Zhenjiang Heng An Civil Technology Co.,Ltd. Assignor: NANJING FORESTRY University Contract record no.: X2020320000374 Denomination of utility model: A kind of bending shear hybrid reinforcement structure of hollow slab bridge Granted publication date: 20201201 License type: Common License Record date: 20201218 |