[发明专利]一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法

说明书

本发明公开了一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法，本发明针对撞击受损桥梁的局部恢复承载性能要求，利用UHPC抗拉强度与弹性模量高，与既有混凝土界面强度高的优点，在箱梁撞击损伤区域与未损伤凿毛区填充UHPC，恢复损伤区的刚度，同时利用UHPC与未损伤凿毛区界面的抗剪性能，将UHPC填充加固区与UHPC填充加固区两侧的箱梁腹板之间的法向拉拔力转化为UHPC与未损伤凿毛区界面的剪力，保证二者能够协同工作；同时，利用薄钢板抗拉强度高与易加工成型的优点，在利用薄钢板增强加固区受拉性能的同时将其用作加固区永久模板，提高加固施工效率，节约施工成本。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体地说是涉及一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法。

背景技术

经济的飞速发展使得我国各地城市规模不断扩大，随之而来的问题就是日益拥堵的交通，应运而生的是大量的城市跨线立交桥。城市桥梁在城市交通系统中占据着举足轻重的作用，但也存在巨大的安全隐患，由于驾驶员操作不当，对相关道路限高规定认识不够，路政管理体系不健全等原因，致使超高车辆撞击桥梁结构的事故屡见不鲜，由此损坏的桥梁占所有损坏桥梁的20％以上。相关研究曾统计分析了66个国家的502座桥梁倒塌或严重损伤事故，引起事故的诱因中，超高车辆撞击导致的事故约占总数的18％。

针对车辆撞击导致桥梁上部结构出现损伤的问题，目前通用的处理方法为拆除重建；但是重建桥梁的周期需要6～12个月或更长时间，同时还可能需要中断桥面上方与桥下交通，这势必带来较大的经济损失。箱梁桥出现撞击损伤后，腹板与底板受损程度高，可能会附带少量预应力钢绞线的断裂，常规的单一材料加固方法无法恢复桥梁的刚度、承载力与耐久性，需要研发适用的加固技术。目前在这一领域的研究还比较少，有必要深入研究车辆撞击受损桥梁主梁的加固技术，为后续可能发生的撞击桥梁事故加固提供指导。

撞击受损桥梁的加固需求与常规因桥梁性能下降而开展加固行为不一样，不需要整体提升桥梁的受力性能，只需恢复损伤区的受力性能，同时保证加固材料有足够的传力空间来保证其自身能够与未损伤区的既有梁体协同受力即可。根据这一需求，薄钢板和UHPC两种材料的复合加固是一种较好的手段，薄钢板的抗拉强度远高于混凝土，将薄钢板弯折为U形，既可以与箱梁受拉区协同受力、又可以作为内部水泥基加固材料的浇筑模板；UHPC是一种抗拉强度、抗压强度、弹性模量与流动性均远优于普通混凝土的高性能水泥基材料，UHPC与既有混凝土之间界面的抗剪强度也足以保证二者能够协同工作，通过薄钢板与UHPC的复合作用可以很容易达到恢复损伤区承载性能的加固目的。

因此如何提供一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，为解决上述背景技术中提及的问题，本发明提供了一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种复合应用薄钢板与UHPC的受损桥梁加固方法，包括以下步骤：

步骤1)、确定箱梁撞击损伤区域，清理箱梁撞击损伤区域内的破碎或可能发生松动的混凝土；混凝土清理结束后，对箱梁撞击损伤区域的撞击损伤区左侧面腹板凿毛面、撞击损伤区上方腹板凿毛面与撞击损伤区右侧面腹板凿毛面均进行凿毛；补焊因撞击导致屈服或明显变形的普通钢筋，开展焊接作业时应注意隔开裸露的钢绞线；

步骤2)、确定UHPC填充加固区范围，对未损伤区底板凿除区进行凿除，并对形成的未损伤区底板凿毛面进行凿毛，同时在UHPC填充加固区上方植入腹板植筋，采用大功率吹风机清除UHPC填充加固区灰尘，采用清水冲洗UHPC填充加固区使其处于饱和湿润状态；安装撞击损伤区内部木模板；