[实用新型]一种无需修补已裂钢桥面板的轻型组合加固结构

说明书

一种无需修补已裂钢桥面板的轻型组合加固结构，包括已裂钢桥面板、焊接有短栓钉的钢板条以及超高性能混凝土层，钢板条沿顺桥向间隔布置在已裂钢桥面板上，超高性能混凝土层浇筑在已裂钢桥面板上，且覆盖钢板条及钢桥面板。该轻型组合加固结构，不需要修补钢桥面板上的裂缝，无需粘结剂，采用普通焊接技术即可完成施工，其设备投资小，操作简单，易于施工；该组合加固结构显著降低了钢桥面板的疲劳应力幅，进而消除了钢桥面继续开裂的风险，并且已存在的裂缝不会再继续扩大发展；同时，钢板条又能保证裂缝分布区域超高性能混凝土层底面不会受拉开裂，使带裂缝的钢桥面板依然可以作为永久性构件在整个设计周期中继续服役，延长其抗疲劳寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种用于正交异性钢桥面板加固的桥梁结构，尤其是涉及一种无需修补已裂钢桥面板的轻型组合加固结构。

背景技术

正交异性钢桥面板是国内外大中跨径桥梁普遍采用的桥面结构形式，我国自20世纪80年代开始应用钢箱梁正交异性板结构，目前已建成的采用该种结构形式的大跨径钢箱梁桥已达100余座。然而，随着桥梁服役时间的不断累加，且部分地区的气候条件恶劣，交通量增长迅速、超载严重等因素，致使钢桥面易产生疲劳破坏。目前，在国内外的正交异性钢桥面板的桥梁中，已观察到不同程度的疲劳裂纹。国内已建的较为著名的江苏江阴长江大桥、润扬长江公路大桥主梁均采用钢箱梁正交异性板结构，投入运行后其面板焊接部位目前皆出现了不同程度的疲劳损伤、裂缝病害甚至破坏，导致桥梁承载能力、通行能力大大降低，不得不采取限重、限速通行措施，同时其使其寿命也大大缩短。

传统加固钢桥面板裂缝的方法以粘结矩形钢板块为主，目的在于增强开裂钢板的局部刚度。但是对于已经大面积开裂的钢桥面板，去修补大量的钢桥面板裂缝非常困难，而且施工过程复杂、周期较长。应用钢-超高性能混凝土组合桥面结构对降低钢桥面板各细节的疲劳应力幅具有显著效果，能够有效的抑制其的疲劳开裂，并且对于钢桥面板已经存在的裂缝不会继续发展。 由于钢桥面板裂缝的存在会导致混凝土层底面横向拉应力过大，存在开裂风险，问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，便于施工、组合桥面混凝土层底面抗裂能力强的无需修补已裂钢桥面板的轻型组合加固结构，进而有效降低钢桥面板的疲劳应力幅以消除疲劳开裂病害，且确保混凝土层底面不会由于钢桥面板存在裂缝而受拉开裂的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无需修补已裂钢桥面板的轻型组合加固结构，包括已裂钢桥面板、焊接有短栓钉的钢板条以及超高性能混凝土层，所述钢板条沿顺桥向间隔布置在已裂钢桥面板上，所述超高性能混凝土层浇筑在已裂钢桥面板上，且覆盖钢板条及钢桥面板。

进一步，所述焊接有短栓钉的钢板条的长度等于已裂钢桥面板的宽度，其宽度为70~110mm，钢板条通过在两侧点焊定位于钢桥面板上。

进一步，所述焊接有短栓钉的钢板条包括第一钢板条以及第二钢板条、第三钢板条中的一种或两种，所述第一钢板条的宽度为70mm~75mm，其铺设在钢桥面板完好区域；所述第二钢板条的宽度为75mm~90mm，其铺设在钢桥面板裂缝较少的区域；所述第三钢板条的宽度为90mm~110mm，其铺设在钢桥面板裂缝较集中的区域。

进一步的改进方案为，所述已裂钢桥面板上还焊接栓钉，所述钢板条铺设在相邻栓钉之间的间隙处。

进一步，相邻栓钉之间的间距为100~300mm，优选，相邻栓钉之间的间距为相邻钢板条宽度之和。

进一步，所述短栓钉焊接在钢板条长度方向的中心线上，相邻短栓钉之间的间距为100~300mm。

进一步，所述短栓钉的高度为35~45mm，直径为10~20mm。