一種快速加固u形肋正交異性板橋面的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，屬于橋梁工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，一批大跨徑跨江跨海公路橋梁相繼開工，并陸續(xù)建成通車，在我國橋梁建筑史上出現(xiàn)了空前的建設(shè)大跨徑橋梁的高潮。鋼箱梁的抗扭剛度大，彎曲應(yīng)力圖合理，剪應(yīng)力小，特別適用于大跨徑橋梁、彎橋和窄墩柱橋。再考慮到輕量化、預(yù)制加工和經(jīng)濟性，公路大跨度懸索橋和斜拉橋基本上都選擇流線型的鋼箱梁做加勁梁。
[0003]由于鋼箱梁的結(jié)構(gòu)柔度較大，鋼橋面板一般是采用正交異性板結(jié)構(gòu)，即在鋼橋面板下面通過縱向U形肋，橫肋及橫隔板來加勁以提高其剛度。但是即使如此，正交異性板中卻普遍存在疲勞開裂問題。這是由于當(dāng)前橋面板和縱橫加勁肋主要通過焊接的形式連接，在輪載作用下，焊縫處會產(chǎn)生較大的應(yīng)力。由于焊縫本身的疲勞強度不高，再加上焊接殘余應(yīng)力和焊接技術(shù)的初始缺陷較多，從而在焊縫處產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。這都將導(dǎo)致焊縫處嚴重的疲勞開裂。
[0004]疲勞裂紋的加固方法主要包括鋼板補強法、夾心層結(jié)構(gòu)補強法、碳纖維加固法、內(nèi)隔板及L形角鋼加固縱肋、鋼板補強法等。但這些方法除了自身的一些缺點外，普遍存在著實施起來施工周期長，影響交通等不足。
[0005]工程中急需一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，希望在減小車輪荷載作用下局部變形的同時，能盡量減少對交通的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供了一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法。該施工方法包括以下施工過程。首先，對出現(xiàn)疲勞裂紋后需要加固的橋梁制定車流調(diào)控方案，如果道路是分幅的，可每次加固一幅，將雙向的車流都集中到另一幅；若道路是單幅的，可只關(guān)閉數(shù)個車道，從而確定整個橋面中分批需要加固的部分。接著，檢查所有的U形肋四周，包括端部，若發(fā)現(xiàn)有開口或縫隙，及時封堵，保證內(nèi)部整個空腔的密閉性。隨后，向每個U形肋空腔內(nèi)鉆通孔，其中部分通孔定為壓漿孔，其余部分為排氣孔，并予以標識。封閉加固部分橋面的交通。通過壓漿孔向所在的空腔壓入雙組份的膨脹性高聚物化學(xué)漿液，排氣孔有漿液溢出時立即堵住該排氣孔，待壓漿管中漿液不再流動后，繼續(xù)穩(wěn)壓5分鐘，此時內(nèi)部高聚物已逐漸具有一定的強度，停止壓漿。封堵已壓漿空腔的通孔。一般情況下，注漿15分鐘后高聚物的強度可以達到最終強度的95%，因此，該加固部分橋面全部完成壓漿15分鐘后，開放該部分橋面的交通，并可根據(jù)調(diào)控方案，進行下一部分橋面的加固。
[0007]為加快速度，并確保在較短時間內(nèi)快速注入高聚物漿液，在步驟⑤中，可以一個空腔的所有壓漿孔都外接壓漿管，并同時壓漿。
[0008]因壓漿作業(yè)至少需要有一個壓漿孔和一個排氣孔，因此在步驟③中，可以要求每個空腔的通孔數(shù)量多于2個，壓漿孔和排氣孔相間隔設(shè)置。
[0009]因在一定壓力作用下，膨脹性高聚物漿液會快速的流動，主動填充所在空間，通孔之間距離可以較大，因此可以將通孔間距定為不小于I米。
[0010]考慮到U形肋底部彎折處存在一定的加工殘余應(yīng)力，也是較易開裂的部位，U形肋上的通孔不易離U形肋底板太近，步驟③中的通孔位于U形肋側(cè)面時，可對通孔的位置提出進一步的要求，通孔中心到U形肋底板下表面垂直距離為6公分。因偏高的話不便壓漿作業(yè)。
[0011]也可把步驟④提前到步驟③之前，但應(yīng)盡量減小封閉交通的時間。除了在橋面上開通孔的情況外，可只在壓漿過程中中斷交通。
[0012]因目前雙組份的膨脹性聚氨酯化學(xué)漿液應(yīng)用較廣泛，因此提出，步驟⑤中所述的高聚物可以為聚氨酯。
[0013]U形肋底板受拉，為不削弱其作用，通孔避免開在U形肋底板上。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，具有以下有益效果:
1.高聚物填充到U形肋空腔后，增加了U形肋部分的剛度，使所受到的局部荷載向更長的縱向分配，車輪下的局部變形減小，從而減小了局部應(yīng)力，減輕了疲勞應(yīng)力的嚴重程度，增加了橋面的疲勞壽命；
2.高聚物相對其他材料，重量較輕，使增加的橋面重量較??；
3.加固施工速度快，理想情況下，只需對加固部分橋面封閉交通半小時左右，大大減小了對交通的影響；
4.施工簡單，只需要打孔，及比較簡單的專業(yè)化的壓漿作業(yè)，便于施工及質(zhì)量控制。
【附圖說明】
[0015]圖1實施例一對應(yīng)的通孔布置示意圖；
圖2實施例二對應(yīng)的通孔布置示意圖。
[0016]附圖中:1 一鋼箱的頂板，2—U形肋，3—橋面的面層，4 一壓漿孔，5—排氣孔，6—尚聚物。
【具體實施方式】
[0017]以下是本發(fā)明的具體實施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0018]實施例一
一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其對應(yīng)的通孔布置示意圖見圖1。在該實施例中，壓漿加固所需的壓漿孔(4)和排氣孔(5)布置在鋼箱梁內(nèi)。待加固鋼箱梁的正交異性板橋面由鋼箱的頂板(1)、U形肋(2)及橋面的面層(3)組成。首先，制定車流調(diào)控方案，從而確定整個橋面中本批需要加固的部分。接著，檢查所有的U形肋(2)的四周，包括端部，若發(fā)現(xiàn)有開口或縫隙，及時封堵，保證每個U形肋(2)內(nèi)部整個空腔的密閉性。隨后，準備在每個U形肋(2)的一側(cè)鉆包括壓漿孔(4)和排氣孔(5)的通孔。在兩個橫隔板之間的鋼箱內(nèi)，從其中的一個橫隔板量起，每隔I米在U形肋(2)的一個外側(cè)壁上做豎向標志線，再從U形肋(2)底板下表面向上垂直測量6公分，畫水平線標志線。豎向標志線與水平標志線交點位置即為鉆孔位置。在所示的鉆孔位置鉆直徑為6_的小孔。將通孔相間隔地分為壓漿孔(4)和排氣孔(5)，并做標志。封閉加固部分橋面的交通。沿著一根U形肋(2)從鋼箱梁的一端數(shù)起，當(dāng)壓漿孔(4)的數(shù)量等于所準備的壓漿槍數(shù)量后，在下一個壓漿孔(4)中慢速壓入部分雙組份的膨脹性高聚物化學(xué)漿液，將U形肋(2)內(nèi)的空腔從此處隔斷。依次對整根U形肋(2)的空腔進行分隔。隨后的正式壓漿，每次就只針對一個分隔后的小空腔。正式注漿時，所有的壓漿槍的注漿嘴抵觸在對應(yīng)的壓漿孔(4)，同時向所在的小空腔壓入雙組份的膨脹性高聚物化學(xué)漿液，排氣孔有漿液溢出時立即堵住該排氣孔，待壓漿管中漿液不再流動后，繼續(xù)穩(wěn)壓5分鐘，此時內(nèi)部高聚物(6)已逐漸具有一定的強度，停止壓漿。封堵已壓漿空腔的通孔。該加固部分橋面全部完成壓漿15分鐘后，開放該部分橋面的交通，并可根據(jù)調(diào)控方案，進行下一部分橋面的加固。
[0019]實施例二
本實施例與實施例一類似，其對應(yīng)的通孔布置示意圖見圖2。主要區(qū)別是通孔設(shè)置在U形肋(2)上方的橋面，即通孔穿過橋面的面層(3)及鋼箱的頂板(1)，鉆孔作業(yè)在橋面上進行。首先，制定車流調(diào)控方案，從而確定整個橋面中本批需要加固的部分。接著，檢查所有的U形肋(2)四周，包括端部，若發(fā)現(xiàn)有開口或縫隙，及時封堵，保證每個U形肋(2)內(nèi)部整個空腔的密閉性。封閉加固部分橋面的交通。從鋼箱梁的一端開始，沿每個U形肋(2)上方中心位置向鋼箱梁的另一端畫標志線，再在該標志線上每間隔一米畫橫向短交叉線。交叉點位置即為鉆孔位置。在所示的鉆孔位置鉆直徑為8_的小孔。將通孔相間隔地分為壓漿孔(4)和排氣孔(5)，并做標志。沿著一根U形肋(2)從鋼箱梁的一端數(shù)起，當(dāng)壓漿孔(4)的數(shù)量等于所準備的壓漿槍數(shù)量后，在下一個壓漿孔(4)中慢速壓入部分雙組份的膨脹性聚氨酯化學(xué)漿液，將U形肋(2)內(nèi)的空腔從此處隔斷。依次對整根U形肋(2)的空腔進行分隔。每次壓漿就只針對一個分隔后的小空腔。正式注漿時，所有的壓漿槍的注漿嘴抵觸在對應(yīng)的壓漿孔(4)，同時向所在的小空腔壓入雙組份的膨脹性聚氨酯化學(xué)漿液，排氣孔有漿液溢出時立即堵住該排氣孔，待壓漿管中漿液不再流動后，繼續(xù)穩(wěn)壓5分鐘后停止壓漿?？捎铆h(huán)氧砂漿封堵已壓漿空腔的通孔。該加固部分橋面全部完成壓漿15分鐘后，開放該部分橋面的交通，并可根據(jù)調(diào)控方案，進行下一部分橋面的加固。
【主權(quán)項】
1.一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，包括如下步驟:①根據(jù)對車流的調(diào)控方案，確定整個橋面中分批加固的部分；②檢查并封閉U形肋的空腔向每個U形肋空腔內(nèi)鉆通孔，其中部分通孔定為壓漿孔，其余部分為排氣孔，并予以標識；④封閉該加固部分橋面的交通；⑤通過壓漿孔向所在的空腔壓入雙組份的膨脹性高聚物化學(xué)漿液，排氣孔有漿液溢出時立即堵住該排氣孔，待壓漿管中漿液不再流動后，繼續(xù)穩(wěn)壓5分鐘；⑥封堵已壓漿空腔的通孔；⑦該加固部分橋面全部完成壓漿15分鐘后，開放該部分橋面的交通。2.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:在步驟⑤中，一個空腔的所有壓漿孔都外接壓漿管，并同時壓漿。3.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:在步驟③中，每個空腔的通孔數(shù)量多于2個，壓漿孔和排氣孔相間隔設(shè)置。4.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:在步驟③中的通孔間距不小于I米。5.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:當(dāng)步驟③中的通孔位于U形肋側(cè)面時，通孔中心到U形肋底板下表面垂直距離為6公分。6.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:步驟④提前到步驟③之前。7.如權(quán)利要求1所述的一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，其特征是:步驟⑤中所述的高聚物為聚氨酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速加固U形肋正交異性板橋面的施工方法，屬于橋梁工程領(lǐng)域。首先封閉待加固橋面的U形肋空腔，向每個U形肋空腔內(nèi)鉆通孔，其中部分通孔定為壓漿孔，其余部分為排氣孔。通過壓漿孔向所在的空腔壓入雙組份的膨脹性高聚物化學(xué)漿液，排氣孔有漿液溢出時立即堵住該排氣孔，待壓漿管中漿液不再流動后，繼續(xù)穩(wěn)壓5分鐘。該加固部分橋面完成壓漿15分鐘后，即可開放該部分橋面的交通。本發(fā)明的加固施工方法速度快，對交通影響很小，操作簡單。加固后，可增加U形肋部分的剛度，減小車輪荷載作用下的局部變形，改善U形肋與鋼橋面板焊接處的應(yīng)力狀態(tài)，減小疲勞開裂的風(fēng)險，并減緩已有疲勞裂紋的擴展，從而提高正交異性板橋面的使用壽命。
【IPC分類】E01D19/12, E01D22/00
【公開號】CN104894985
【申請?zhí)枴緾N201510366339
【發(fā)明人】魏建東
【申請人】鄭州大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月29日