快速修復(fù)空心板橋鉸縫的結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及快速修復(fù)空心板橋鉸縫的結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于橋梁工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]預(yù)制裝配式空心板橋因其構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便，是中小跨徑橋梁的首選橋型之一。目前，該橋型已成為高速公路、干線公路上使用最多的橋型，也是里程數(shù)最長(zhǎng)的橋型。
[0003]雖然該種橋型具有優(yōu)良的使用性能，但由于我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鉸縫混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算的缺失、施工上對(duì)鉸縫混凝土的澆筑重視不夠、超載車輛的荷載作用等方面因素的綜合影響，易出現(xiàn)沿鉸縫的縱向裂縫，這已被國(guó)內(nèi)各地的橋梁病害調(diào)查所證實(shí)。雨水的滲入會(huì)加劇裂縫對(duì)梁體的整體性和剛度的影響。在超載車輛的反復(fù)作用下，鉸縫極易失效，鉸縫混凝土破碎，進(jìn)而出現(xiàn)“單板受力”現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)僅在2011年就有5座空心板橋出現(xiàn)垮塌事故。
[0004]通過研究和思考，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，提高空心板橫向連接的可靠性是空心板橋安全性和耐久性的關(guān)鍵，逐漸開始從結(jié)構(gòu)上保證橫向連接的可靠性，設(shè)計(jì)上常通過增加橫隔板和施加橫向預(yù)應(yīng)力來增加橋梁的橫向整體性。
[0005]對(duì)破損較輕的鉸縫，目前主要采用壓注水泥漿或改性環(huán)氧灌縫膠進(jìn)行修補(bǔ)。這需要大量的橋下作業(yè)，且為保證修復(fù)效果，一般還要張拉橫向預(yù)應(yīng)力，這又增加了施工的難度，影響了橋下凈空高度。對(duì)破損較嚴(yán)重，鉸縫混凝土大量破碎的鉸縫，就需要剔除鉸縫混凝土，重新澆注新的鉸縫混凝土，因需后期養(yǎng)護(hù)，常規(guī)的修復(fù)作業(yè)將嚴(yán)重影響既有的交通。
[0006]雙組份發(fā)泡聚氨酯高聚物由多元醇和異氰酸酯反應(yīng)生成，具有環(huán)保、安全、反應(yīng)快、早強(qiáng)、膨脹率高、防水抗?jié)B、耐久性好、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，已成為綜合性能較優(yōu)的注漿材料。高聚物材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后體積迅速膨脹并固化，所形成灌漿混凝土的抗壓強(qiáng)度超過50MPa，且注漿15分鐘即形成90%左右的強(qiáng)度，不需養(yǎng)生，因此可應(yīng)用于鉸縫快速修復(fù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種快速修復(fù)空心板橋鉸縫的結(jié)構(gòu)及其施工方法。采用該結(jié)構(gòu)及其施工方法可減小橋下修復(fù)作業(yè)量，橋上作業(yè)可快速完成，減小對(duì)交通的影響。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:針對(duì)鉸縫主要傳遞板間剪力，但破壞一般是由底板的橫向彎拉應(yīng)力引起的特點(diǎn)，在快速鑿除破損鉸縫混凝土后，根據(jù)圖紙或用鋼筋定位計(jì)先確定底板內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋及普通鋼筋的位置，在鉸縫兩側(cè)的底板向上鉆孔。植入U(xiǎn)形鋼筋，用膨脹性高聚物或其它密封膠封堵鉸縫底部，向鉸縫內(nèi)拋入骨料至橋面鋪裝層上表面，橋面上沿鉸縫密封并堆載，壓注膨脹性高聚物，形成注漿高聚物混凝土，再鋪橋面浙青面層，形成鉸縫修復(fù)結(jié)構(gòu)。
[0009]該修復(fù)結(jié)構(gòu)中U形筋主要抵抗橫橋向拉力，灌漿混凝土主要抵抗板間剪力。漿液注入后的膨脹性避免了常規(guī)鉸縫混凝土的收縮，灌漿混凝土產(chǎn)生的膨脹內(nèi)應(yīng)力提高了新老混凝土界面間的正壓力，增強(qiáng)了抗剪能力。
[0010] 所述U形鋼筋沿橋縱向間距為150mm?300 mm。
[0011 ] 所述U形鋼筋也可采用不銹鋼材料。
[0012]所述骨料可是單粒徑的。
[0013]沿單條鉸縫縱向的注漿孔最大間距可為5m，多臺(tái)注漿機(jī)同時(shí)注漿。
[0014]為確保橋面?zhèn)鹊拿芊庑?，在鉸縫兩側(cè)的鋪裝層表面，沿橋縱向刻20mm深20mm寬的槽，內(nèi)墊密封墊，上壓跨鉸縫鋼板，再在其上堆載。
[0015]綜上所述，本發(fā)明提供的快速修復(fù)空心板橋鉸縫的結(jié)構(gòu)及其施工方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、橋下作業(yè)量??；
2、高聚物灌漿混凝土不需要養(yǎng)護(hù)，全橋鉸縫可連續(xù)修復(fù)，后修復(fù)的鉸縫不影響前期鉸縫的混凝土質(zhì)量，縮短了修復(fù)施工時(shí)間，保證了鉸縫混凝土質(zhì)量；
3、加固方法既提高了抵抗橫向彎拉應(yīng)力的能力，也提高了鉸縫的抗剪能力；
4、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)技術(shù)容易標(biāo)準(zhǔn)化。
【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明的橫橋向斷面示意圖；
圖2鉸縫上方的密封措施局部示意圖。
[0017]圖中標(biāo)注:1.植筋孔，2.U形筋，3.鉸縫底部的封堵，4.骨料，5.空心板，6.橋面鋪裝層，7.密封墊，8.進(jìn)漿管，9.注漿孔，10.配重，11.密封板，12.密封槽。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例對(duì)應(yīng)的修復(fù)結(jié)構(gòu)及施工方法如下:
步驟一、剝除破損鉸縫兩側(cè)的橋面面層，剝除寬度大于密封板寬度50mm，鑿除破損鉸縫內(nèi)的鉸縫混凝土；
步驟二、在底板下表面，沿鉸縫按250_的間距確定U形筋(2)的位置，對(duì)應(yīng)同一 U形筋(2)的兩個(gè)植筋孔(I)對(duì)稱于鉸縫標(biāo)注在底板下表面，再根據(jù)圖紙或用鋼筋定位儀，確定此位置附近底板內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的位置，若孔位與鋼筋位置沖突，移動(dòng)孔位確保避開鋼筋，準(zhǔn)確標(biāo)注植筋孔(I)的位置；
步驟三、按標(biāo)注的植筋孔(I)位置在底板下表面向上鉆孔，深度等于U形筋(2)植入段長(zhǎng);
步驟四、用植筋膠植入U(xiǎn)形鋼筋(2)；
步驟五、用膨脹性高聚物封堵鉸縫底部，高度超過馬蹄豎直段20mm;豎向封堵空心板端部200mm長(zhǎng)范圍內(nèi)的鉸縫；
步驟六、從橋面向鉸縫內(nèi)拋入單粒徑的骨料(4)至低于橋面鋪裝層(6)上表面5mm ;要求骨料的含泥量不超過質(zhì)量的0.5% ；
步驟七、在橋面上的鉸縫兩側(cè)，沿鉸縫方向切割20mm深，20mm寬的密封槽(12)，兩槽外側(cè)內(nèi)壁的間距大于密封板(11)橫向尺寸1mm ;
步驟八、密封槽(12)底部放置密封墊(7)，密封板(11)兩側(cè)卡入密封槽(12)內(nèi)，密封板(11)上堆放配重(10)，進(jìn)漿管(8)和帶閥門的排氣管相互間隔地穿過密封板(11)上的孔洞，插入骨料⑷中部，且進(jìn)漿管⑶及排氣管二者與密封板(11)孔洞之間墊