采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，混凝土箱梁橋已經(jīng)成為我國(guó)大跨度橋梁的主要橋型之一。然而由于設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理等方面存在不足或缺陷，目前在役的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋有相當(dāng)大比例出現(xiàn)了腹板斜裂縫病害，已直接威脅橋梁的耐久和安全性能。
[0003]為抑制腹板已有斜裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，提高橋梁的抗剪能力，現(xiàn)有的加固方法包括在箱梁腹板粘貼鋼板或碳纖維、張拉豎向預(yù)應(yīng)力、以及增大腹板截面等，這其中粘貼鋼板或碳纖維雖然施工簡(jiǎn)便，然而對(duì)于抗剪承載力的提高幅度有限，且影響橋梁的美觀；豎向張拉預(yù)應(yīng)力施工難度較大，且面臨著預(yù)應(yīng)力損失等問題；增大腹板截面則會(huì)大量增加橋梁自重，給橋梁造成額外的荷載效應(yīng)。并且上述三種方法均無法明顯改善箱梁腹板原有的剪力分配狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，通過在箱梁箱室內(nèi)安裝縱橋向的波形鋼腹板構(gòu)件，增加箱梁的腹板數(shù)量，減小箱梁原有混凝土腹板的主拉應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)箱梁橋的抗剪加固的目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行:
1)在箱梁頂板及箱梁底板進(jìn)行施工放樣定位:通過該放樣確定以下位置:縱向箱梁箱室的中心線，即波形鋼腹板的中心走向；箱梁頂板開孔尺寸；箱梁底板錨栓孔位置；
2)箱梁頂板開孔:根據(jù)步驟I)放樣定位的箱梁頂板開孔尺寸，鑿除放樣范圍內(nèi)箱梁頂板混凝土 ；
3)處理加固結(jié)合面:在箱梁底板頂面的加固結(jié)合面區(qū)域進(jìn)行打磨、清洗、除塵處理；
4)箱梁底板頂面鉆錨栓孔:在步驟I)放樣定位的箱梁底板錨栓孔位置，對(duì)箱梁底板頂面進(jìn)行鉆錨栓孔；
5)波形鋼腹板下料:波形鋼腹板包括上翼緣板、波形腹板和下翼緣板，上翼緣板、波形腹板和下翼緣板分塊通過箱梁的進(jìn)人孔進(jìn)入箱梁箱室；
6)下翼緣板鉆孔、打磨:根據(jù)步驟4)所述的箱梁底板頂面的錨栓孔位置，對(duì)應(yīng)在下翼緣板相應(yīng)位置進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后對(duì)下翼緣板與箱梁底板頂面的接觸面進(jìn)行打磨、除銹處理；
7)波形鋼腹板的焊接、安裝:在箱梁箱室內(nèi)部將波形腹板與上翼緣板、下翼緣板焊接拼裝；對(duì)下翼緣板與箱梁底板頂面進(jìn)行錨栓連接固定，錨栓依次穿過下翼緣板的鉆孔和箱梁底板頂面的錨栓孔，然后進(jìn)行注膠粘結(jié)，使粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；在上翼緣板上與箱梁頂板相對(duì)應(yīng)的一側(cè)面固定設(shè)置栓釘；
8)箱梁頂板開孔內(nèi)澆筑混凝土:在步驟2)所述的箱梁頂板開孔內(nèi)澆筑混凝土，修復(fù)開孔的箱梁頂板。
[0006]所述步驟3)的處理加固結(jié)合面中，在箱梁底板的加固結(jié)合面的表面凹凸不平的條件下，采用環(huán)氧樹脂砂漿對(duì)箱梁底板的加固結(jié)合面進(jìn)行修補(bǔ)。
[0007]所述步驟8)使用的混凝土為微膨脹混凝土。
[0008]所述步驟4)的箱梁底板頂面鉆錨栓孔中，先通過鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀對(duì)箱梁底板進(jìn)行檢測(cè)，再鉆錨栓孔。
[0009]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于該加固施工方法通過在箱梁箱室內(nèi)安裝縱橋向的波形鋼腹板構(gòu)件，增加箱梁的腹板數(shù)量，減小箱梁原有混凝土腹板的主拉應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)箱梁橋的抗剪加固；鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀的使用，可以檢測(cè)混凝土內(nèi)部鋼筋直徑、位置、鋼筋分布及鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，便于打孔；微膨脹混凝土的使用，彌補(bǔ)了混凝土的收縮，達(dá)到防治混凝土裂縫，提高混凝土性能的目的；本發(fā)明的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)受力明確，施工方便，性能可靠，可實(shí)現(xiàn)不同箱室數(shù)量和不同截面形式(等截面和變截面)時(shí)混凝土箱梁橋及預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的抗剪加固。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)斷面示意圖；
圖2是圖1中D-D斷面不意圖；
圖3是圖1中E-E斷面不意圖；
圖4是圖1中F-F斷面不意圖。
[0011]圖中各部件的附圖標(biāo)記:1-箱梁，2-箱梁頂板，3-箱梁底板，4-箱梁箱室，22-栓釘，23-上翼緣板，24-波形腹板，25-下翼緣板，26-錨栓，27-后澆筑微膨脹混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)施例中錨栓26選用化學(xué)錨栓，結(jié)合圖1至圖4所示，本發(fā)明的采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，依次按以下步驟進(jìn)行:
1)在箱梁頂板2及箱梁底板3進(jìn)行施工放樣定位:通過該放樣確定以下位置:縱向箱梁箱室4的中心線，即波形鋼腹板的中心走向；箱梁頂板開孔尺寸；箱梁底板錨栓孔位置；
2)箱梁頂板2開孔:根據(jù)步驟I)放樣定位的箱梁頂板開孔尺寸，鑿除放樣范圍內(nèi)箱梁頂板2的混凝土，鑿除過程中避免損傷原有鋼筋；
3)處理加固結(jié)合面:在箱梁底板3頂面的加固結(jié)合面區(qū)域進(jìn)行打磨、清洗、除塵處理，在箱梁底板3的加固結(jié)合面的表面嚴(yán)重凹凸不平的條件下，可采用環(huán)氧樹脂砂漿對(duì)箱梁底板的加固結(jié)合面進(jìn)行修補(bǔ)；
4)箱梁底板3頂面鉆錨栓孔:在步驟I)放樣定位的箱梁底板錨栓孔位置，通過鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀(鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀為現(xiàn)有技術(shù))對(duì)箱梁底板3進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)箱梁底板3頂面進(jìn)行鉆錨栓孔；
5)波形鋼腹板下料:波形鋼腹板包括上翼緣板23、波形腹板24和下翼緣板25，上翼緣板23、波形腹板24和下翼緣板25分塊通過箱梁I的進(jìn)人孔進(jìn)入箱梁箱室4 ; 6)下翼緣板25鉆孔、打磨:根據(jù)步驟4)所述的箱梁底板頂面的錨栓孔位置，對(duì)應(yīng)在下翼緣板25相應(yīng)位置進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后對(duì)下翼緣板25上與箱梁底板3頂面的接觸面進(jìn)行打磨、除銹處理；
7)波形鋼腹板的焊接、安裝:在箱梁箱室4內(nèi)部將波形腹板24與上翼緣板23、下翼緣板25焊接拼裝，其中上翼緣板23與波形腹板24焊接、波形腹板24與下翼緣板25焊接；對(duì)下翼緣板25與箱梁底板3頂面進(jìn)行錨栓連接固定，錨栓26依次穿過下翼緣板25的鉆孔和箱梁底板3頂面的錨栓孔，然后進(jìn)行注膠粘結(jié)，使粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；在上翼緣板23上與箱梁頂板2相對(duì)應(yīng)的一側(cè)面焊接栓釘22 ;
8)箱梁頂板2開孔內(nèi)澆筑混凝土:在步驟2)所述的箱梁頂板2開孔內(nèi)澆筑微膨脹混凝土形成后澆筑微膨脹混凝土 27，修復(fù)開孔的箱梁頂板2，修復(fù)完成后所述栓釘22埋在后澆筑微膨脹混凝土 27內(nèi)部，使上翼緣板23通過栓釘22及后澆筑微膨脹混凝土 27與箱梁頂板2連接。
[0013]通過上述加固施工方法，上翼緣板23通過栓釘22與箱梁頂板2通過后澆筑微膨脹混凝土 27連接，上翼緣板23和波形腹板24采用焊接方式連接，波形腹板24和下翼緣板25亦采用焊接方式連接，下翼緣板25和箱梁底板3通過錨栓26連接，完成混凝土箱梁的抗剪加固。
[0014]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于該加固施工方法通過在箱梁箱室4內(nèi)安裝縱橋向的波形鋼腹板構(gòu)件，增加箱梁I的腹板數(shù)量，減小箱梁I原有混凝土腹板的主拉應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)箱梁橋的抗剪加固；本發(fā)明的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)受力明確，施工方便，性能可靠，可實(shí)現(xiàn)不同箱室數(shù)量和不同截面形式(等截面和變截面)時(shí)混凝土箱梁橋及預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的抗剪加固。
[0015]以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行: 1)在箱梁頂板及箱梁底板進(jìn)行施工放樣定位:通過該放樣確定以下位置:縱向箱梁箱室的中心線，即波形鋼腹板的中心走向；箱梁頂板開孔尺寸；箱梁底板錨栓孔位置； 2)箱梁頂板開孔:根據(jù)步驟I)放樣定位的箱梁頂板開孔尺寸，鑿除放樣范圍內(nèi)箱梁頂板混凝土 ； 3)處理加固結(jié)合面:在箱梁底板頂面的加固結(jié)合面區(qū)域進(jìn)行打磨、清洗、除塵處理； 4)箱梁底板頂面鉆錨栓孔:在步驟I)放樣定位的箱梁底板錨栓孔位置，對(duì)箱梁底板頂面進(jìn)行鉆錨栓孔； 5)波形鋼腹板下料:波形鋼腹板包括上翼緣板、波形腹板和下翼緣板，上翼緣板、波形腹板和下翼緣板分塊通過箱梁的進(jìn)人孔進(jìn)入箱梁箱室； 6)下翼緣板鉆孔、打磨:根據(jù)步驟4)所述的箱梁底板頂面的錨栓孔位置，對(duì)應(yīng)在下翼緣板相應(yīng)位置進(jìn)行鉆孔，鉆孔完成后對(duì)下翼緣板與箱梁底板頂面的接觸面進(jìn)行打磨、除銹處理； 7)波形鋼腹板的焊接、安裝:在箱梁箱室內(nèi)部將波形腹板與上翼緣板、下翼緣板焊接拼裝；對(duì)下翼緣板與箱梁底板頂面進(jìn)行錨栓連接固定，錨栓依次穿過下翼緣板的鉆孔和箱梁底板頂面的錨栓孔，然后進(jìn)行注膠粘結(jié)，使粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；在上翼緣板上與箱梁頂板相對(duì)應(yīng)的一側(cè)面固定設(shè)置栓釘； 8)箱梁頂板開孔內(nèi)澆筑混凝土:在步驟2)所述的箱梁頂板開孔內(nèi)澆筑混凝土，修復(fù)開孔的箱梁頂板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，其特征在于:所述步驟3)的處理加固結(jié)合面中，在箱梁底板的加固結(jié)合面的表面凹凸不平的條件下，采用環(huán)氧樹脂砂漿對(duì)箱梁底板的加固結(jié)合面進(jìn)行修補(bǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，其特征在于:所述步驟8)使用的混凝土為微膨脹混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，其特征在于:所述步驟4)的箱梁底板頂面鉆錨栓孔中，先通過鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀對(duì)箱梁底板進(jìn)行檢測(cè)，再鉆錨栓孔。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用波形鋼腹板進(jìn)行混凝土箱梁抗剪加固的施工方法，依次按以下步驟進(jìn)行：在箱梁頂板及箱梁底板進(jìn)行施工放樣定位、箱梁頂板開孔、處理加固結(jié)合面、箱梁底板頂面鉆錨栓孔、波形鋼腹板下料、下翼緣板鉆孔和打磨、波形鋼腹板的焊接和安裝、箱梁頂板開孔內(nèi)澆筑混凝土。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于通過在箱梁箱室內(nèi)安裝縱橋向的波形鋼腹板構(gòu)件，增加箱梁的腹板數(shù)量，減小箱梁原有混凝土腹板的主拉應(yīng)力，從而達(dá)到對(duì)箱梁橋的抗剪加固的目的。
【IPC分類】E01D22-00
【公開號(hào)】CN104695339
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510066172
【發(fā)明人】王統(tǒng)寧, 唐國(guó)斌, 付立軍, 呂小武, 胡鋒, 程坤, 張建龍
【申請(qǐng)人】河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月9日