[发明专利]公路铰接空心板桥横向体外预应力加固方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁建设技术领域。

背景技术

目前，公路桥由于受设计、施工、使用等原因影响，有很多采用先简支后连续铰接空心板桥工艺的桥面，存在桥面出现裂缝、板跨中底部裂缝超限，出现所谓“单板受力”现象，发生此病害的原因主要在以下几个方面：

1、桥面铺装厚度较小，一般为8cm，在每个桥墩支点附近桥面铺装层内横桥向钢筋进行了加密，加密间距一般为5cm，其它位置间距一般为15cm，支点处设置的支座在一定程度上约束了空心板的横向变形，因此在支点附近各空心板的受力更加均匀，而跨中附近各空心板由于桥面铺装层钢筋设置间距较大，对各板横向约束不够，使得各板受力不均；

2、装配式铰接空心板间竖向剪力的传递是靠铰接构造来实现的，通过该剪力的传递实现行车荷载的横向传递及分配，当板间联结强度不足以抵抗行车荷载产生的竖向剪力时，板间填缝料混凝土在行车荷载作用下会开裂，各板由于侧面竖向剪力而产生的扭矩作用，加剧了板间混凝土的开裂，在行车荷载作用下，出现所谓“单板受力”现象，这和设计空心板的横向分布肯定是不符的，“单板受力”现象的出现，使得某些板受力过大，以至超出板的允许受力范围而开裂；

病害的存在严重影响结构的耐久性，对行车安全也构成危害，如全部拆除重建，不但影响交通运营，投资也较大，为充分利用既有桥梁结构，对病害铰接空心板桥进行横向体外预应力加固十分必要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种公路铰接空心板桥横向体外预应力加固方法，它可有效地加固空心板桥，解决空心板桥单板受力问题。

本发明的方法是：

1、桥面铺装处理

为增加桥面铺装刚度，提高空心板横向力传递的效果，使各板受力更加均匀，拆除原有桥面铺装，在断交情况下重新浇注桥面铺装混凝土；

桥面铺装层厚度为12-14cm，并提高混凝土标号至C40防水混凝土，桥面钢筋改为Φ10，间距改为12×12cm；

沥青混凝土厚度维持原7cm防水沥青混凝土的标准；

2、铰缝处理

清理完毕原有桥面铺装后，清理原有铰缝混凝土，用清水将铰缝冲洗干净，灌注C50微膨胀砂浆；砂浆要求有适宜的流动度、早强特点，其膨胀特性在施工前应进行测试；

3、缝间联结钢板

待拆除原有桥面铺装后，立即检查原缝间联结钢板是否脱焊、变形，如存在以上状况，应重新焊接或拆换钢板、并焊接牢固；

4、空心板顶部植筋

为加强空心板和桥面铺装间的联结效果，在每个空心板跨中腹板顶部、梁端部湿接缝部位用12钢筋进行植筋，其一端作成倒“L”型，以加强桥面板和空心板的联结效果；

5、横向体外预应力施加

在每幅桥跨中顶板以下设置5-7束横向预应力钢束，每根钢束采用一束7Φ5无粘结预应力钢绞线，每根钢束张拉应力为控制应力的65％，钢束锚具采用可换式，以便今后维修；

待钢束张拉完毕后，在钢束端部加封盖，内注黄油防腐；

6、空心板纵向跨中纵向加强

在拆除桥面铺装后，对出现裂缝的板跨中下翼缘粘贴碳纤维加固，一是增强其承载能力，二是对原有裂缝进行封闭，以防钢绞线应力腐蚀。

本发明的有益效果是：在拆除原有桥面后的铰接板顶面上设置连接钢筋，增大了桥面板和空心板的连接，使荷载横向分布更加均匀；

利用既有施工工具，在各铰接空心板跨中附近间设置横向体外预应力钢筋，增强了各板横向连接。

采取了综合治理的方法，可根本解决铰接空心板桥“单板受力”病害。

附图说明

图1是本发明加固流程框图；

图2是本发明桥面植筋平面布置图；

图3是本发明跨中植筋立面布置图；

图4是本发明桥墩端植筋立面布置图；

图5是本发明横向预应力钢筋布置立面图；

图6是本发明单跨横向预应力钢筋纵向布置图。

具体实施方式

实施例1

如何加强同跨各空心板间横向整体受力性能是加固是否成功的关键，本发明从增加同跨各空心板间横向联结的方法入手，通过增加桥面铺装层厚度、加强桥面铺装层钢筋、加强桥面铺装层与各板的联结、对铰缝混凝土进行处理使得各板间更加密贴、通过在跨中附近截面顶部施加横向体外预应力钢筋加强各板横向联结等措施实现，在进行加强各板间横向联结的同时，对已有裂缝进行碳纤维加固、补强，以封闭已有裂缝，提高跨中受力区域的承载能力，防止预应力钢筋的应力腐蚀，。