[发明专利]一种铰缝纵向预应力加固单孔旧空心板桥构造及施工方法

说明书

本发明公开一种铰缝纵向预应力加固单孔旧空心板桥构造及施工方法，包括旧空心板梁、铰缝构造钢筋、预应力管道、纵向预应力钢束、锚具、混凝土桥面板。旧空心板梁为带有企口缝(铰缝)的完整旧空心板单梁；铰缝构造钢筋设置在两个空心板梁之间的铰缝内；预应力管道埋设在两个梁之间的铰缝内，纵向直线贯穿整个旧空心板梁；纵向预应力钢束穿过预应力管道，两端张拉后通过锚具锚固于梁端，以提供加固纵向预应力；混凝土桥面板位于空心板梁顶面，采用与铰缝混凝土相同标号混凝土，并与铰缝同时浇筑，将多片空心板梁桥通过铰缝和混凝土桥面板连接成整体。

技术领域

本发明属于装配式简支空心板梁桥的加固技术领域，尤其涉及一种铰缝纵向预应力加固单孔旧空心板桥构造及施工方法。

背景技术

随着国民经济较快发展，促进了我国公路交通建设事业的迅猛发展，也促进了桥梁工程的建设和发展。在已建桥梁中，中小跨径桥梁占据了很大比重，这些桥梁基本都采用钢筋混凝土、预应力混凝土梁板式结构。由于早期受材料、设计、施工水平限制，加之材料自然老化、荷载变化导致的超载超限以及建成桥梁维修养护缺失等因素，导致诸多桥梁结构不能满足正常使用或承载能力的要求。因此，在公路旧桥改扩建项目中，会拆除大量的旧桥梁板，其中拆除的旧桥梁板多数服役时间在20年左右，远没达到它的设计寿命。如果将拆除的梁板废弃，不仅会增加新建桥梁的工程造价，而且会由于建筑材料的开发造成环境破坏；同时废弃的梁板作为建筑垃圾处置还会造成环境二次污染。针对旧桥梁板结构和受力特点，通过简单经济的加固措施，改善其使用性能用于已有桥梁，可进一步延长旧梁板使用寿命，是桥梁工程领域绿色可持续发展的必然要求。

装配式简支空心板梁桥具有预制简单、安装方便、造价低、建筑高度小等优点，在公路中小跨径桥梁工程中广泛应用，是我国在役桥梁中数量最多的桥型之一。目前常用的旧空心板梁桥加固方法不少，如桥面增厚加固法、粘贴加固法、体外预应力加固法、改变结构体系加固法等，但均存在局限性，例如：增大截面法会增加结构自重，减小净空高度；粘贴钢板及纤维复合材料均存在加固材料与基材粘结效果及耐久性的问题；体外预应力及改变体系加固法存在加固工艺复杂等诸多问题。

所以在这种背景下，开发一种铰缝纵向预应力加固单孔旧空心板桥构造及施工方法，具有很大的实用价值。

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有在役空心板梁桥加固技术中的不足，在现有的技术前提下，提供一种通过铰缝施加纵向预应力加固旧装配式简支单孔空心板桥构造及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种铰缝纵向预应力加固单孔旧空心板桥构造，包括旧空心板梁、铰缝构造钢筋、预应力管道、纵向预应力钢束、锚具、混凝土桥面板；所述的旧空心板梁为带有铰缝(企口缝)的完整旧空心板单板梁，其包括至少两个；所述的铰缝构造钢筋设置在两个相邻空心板梁之间的铰缝内；所述的预应力管道也埋设在所述的铰缝内，预应力管道纵向直线贯穿整个旧空心板梁；所述的预应力钢束穿过预应力管道，张拉后通过锚具锚固于铰缝两端，以提供加固预应力；在所述的铰缝内浇筑有混凝土，所述的混凝土桥面板位于空心板梁顶面。

进一步的，所述混凝土桥面板采用与铰缝混凝土相同标号高强混凝土，并与铰缝同时浇筑。

进一步的，所述的旧空心板梁为无明显缺陷，但承载能力不满足现行荷载要求的旧装配式空心板梁。

进一步的，所述的旧空心板梁分为两个边空心板梁和多个中空心板梁，边空心板梁和中空心板梁通过不低于主梁混凝土标号的高强混凝土铰缝和混凝土桥面板，浇筑连接形成空心板梁桥整体上部结构。

进一步的，所述的铰缝构造钢筋分为横向交叉钢筋和纵向钢筋，其作用为加强铰缝抗拉、抗剪能力、提高整体刚度；横向交叉钢筋交叉位置位于铰缝断面中心上部，横向交叉布置可增强混凝土铰缝横向抗拉能力；纵向钢筋布置在铰缝下部。

进一步的，所述的纵向钢筋包括可以设置多个，多个纵向钢筋相互平行。