[发明专利]一种基于纵向型钢-UHPC的预应力空心板提载加固方法

说明书

本发明公开了一种基于纵向型钢‑UHPC的预应力空心板提载加固方法，该方法包括：1)在原桥底部进行凿毛、钻孔工作；2)将型钢粘贴于铰缝与边梁边缘位置，并采用垫块与螺栓进行锚固；3)在原桥下方进行植筋、焊筋等铺设钢筋作业；4)安装已经凿毛完成的UHPC预制板；5)采用低收缩的UHPC浇筑预制板与原桥底部空隙；6)用UHPC浇筑剩余接缝位置。本发明将纵向型钢和UHPC底部增大截面两种加固方式进行结合，所用方法不但可以在不封闭交通的施工前提下使加固后的空心板梁承载能力得到显著的提高，抵抗变形能力大为增强，而且也提高了桥梁的整体性，调整了桥梁的荷载横向分布影响系数，对空心板铰缝起到了保护和加固的作用。

技术领域

本发明涉及土木工程结构加固技术，尤其涉及一种基于纵向型钢-UHPC的预应力空心板提载加固方法。

背景技术

随着交通量的不断增大、超载现象频发，部分已建成的桥梁由于原设计时使用的规范较旧，荷载标准偏低，无法满足日益增加的使用要求，为保证桥梁结构的安全性需进行提载加固。另外，预制空心板的铰缝病害十分普遍，铰缝病害会使桥梁的上部结构处于极其不利的受力状态，对桥梁的危害极大，降低了上部结构的耐久性和安全性，严重时甚至引起边板脱落的重大安全事故，因此也需要通过加固的方法来提升空心板铰缝的耐久性。

目前，在对空心板梁的实际加固过程中，粘贴加固法是最为常见的加固方法。该方法不用改变结构原有的尺寸、施工工艺相对成熟，且其对交通不存在太大的影响，具有很好的短期加固成效；但是也存在致命的缺点：一是粘胶老化、耐久性差；二是空心板竖向变位极易引起粘接物错动而造成钢板、碳纤维等因剪切破坏或者锚固失效进而发生脱落的现象，如果铰缝发生渗水的话，粘接物将会以更快的速度剥离脱落。此外粘贴加固法广泛使用的两种材料(钢板与碳纤维)也有各自的限制。粘贴钢板法加固性能较好，对构件的承载能力和刚度有一定的提高，且节约使用空间，施工简单，容易锚固，粘贴钢板加固后的构件由加载至破坏过程中均可保持较好的延性，但加固所用钢板的厚度及层数均受到限制。粘贴碳纤维加固法能较大幅度提高混凝土梁的承载力，且易粘贴，但通过此法加固后的构件，截面的延性大幅度降低，刚度提高较小，且不易锚固，材料的利用率较低。预应力碳纤维板加固是对碳纤维板进行加固的一种升级，它是一个主动受力的过程，能够在加固完成后即对梁起作用，对裂缝也有很好的闭合作用，且材料的利用率高。但其缺点依然存在，预应力碳纤维板在混凝土梁上的锚固困难，容易出现剥离破坏，加固后的混凝土梁易出现脆性破坏，与此同时，目前使用的碳纤维板张拉设备比较复杂、笨重，施工不便

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于纵向型钢-UHPC的预应力空心板提载加固方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于纵向型钢-UHPC的预应力空心板提载加固方法，包括以下步骤：

步骤1)对桥梁的混凝土梁空心板的底面进行处理；

1.1)对混凝土梁空心板底面的表面裂缝进行封闭或灌封处理，达到养护时间后凿除2～3mm厚浮浆层，直至完全露出坚实的混凝土新面，对混凝土新面的缺陷部位清除至密实处；

1.2)对混凝土新面进行凿毛处理，形成平整的粗糙面，凿毛深度不小于6mm；

1.3)用水清洗混凝土表面上的浮渣、尘土；最后对粘贴型钢的铰缝与边梁边缘位置处的凹凸不平表面进行修补；

步骤2)根据空心板桥加固设计方案确定型钢尺寸，采用工厂自动或半自动切割方法，进行切割下料；对型钢顶板黏合面用打磨机全部打磨出金属光泽，打磨纹路与型钢受力方向垂直，型钢黏结面有一定的粗糙度，型钢外露面除锈至呈现金属光泽并保持干燥；最终对型钢按照设计要求设置U型箍筋与螺杆预留孔和接缝预留孔；

步骤3)钻植筋孔和螺杆孔；

根据设计要求，在空心板底面施工面划定钻孔锚固准确位置进行钻植筋孔和螺杆孔；

步骤4)粘贴和固定型钢；