专利名称：铁路双t式桥梁组合结构加固法的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程的桥梁和结构工程领域，具体涉及一种桥梁上部结构的加固强化方法以及施工工艺，尤其是涉及对重载铁路T形梁的快速加固方法。
背景技术：
重载铁路输送能力大，经济和社会效益显著，发展铁路重载运输，已成为世界各国铁路运输发展的方向，也是我国加速提高铁路运输能力的主要途径。加快煤运通道建设和既有线扩能改造力度，形成运力强大、组织先进、功能完善的煤炭运输系统是我国《中长期铁路网规划》的重要发展内容之一。要保证重载铁路高效、安全地运营，组成重载铁路系统的各要素必须保持高标准，加之我国特有的高行车密度，这对我国重载铁路技术提出了更高的要求。
铁路重载运输是一项综合性的系统工程，牵涉到铁路设计、施工、运营与养护维修的全过程。铁路重载运输给列车动力学、轮轨关系、轨道、桥梁、路基等提出了许多新的课题。重载铁路与一般铁路的主要差别是桥梁、路基所受的动载强度加大，受载频率增高，引起荷载效应加大、材料应力幅加大，导致既有铁路桥梁和路基以及轨道的使用寿命缩短，结构的强度、刚度、稳定性等方面的安全储备下降，各种病害出现的几率加大、危害性加剧。如我国大秦线、朔黄线经过几年的重载运行，已经产生了桥梁横隔板断裂、梁体裂纹、墩台裂损、梁端顶死、支座倾斜、涵洞裂损、涵洞变形以及桥涵过渡段路基下沉、区间路提和路堑地段下沉、路肩宽度不足、基床翻浆冒泥及道床板结、排水不良等多种类型病害。随着我国铁路重载运输轴重的加大、牵引质量的不断提高以及行车密度的不断增加，既有铁路桥梁和路基的使用条件将更加恶化，桥梁和路基病害产生的几率将进一步加大。
为满足日益增长的运输需求，我国货运列车特别是运煤专线将列车轴重荷载由25 吨提高到30吨，荷载提高后，既有线路上32m、2^i跨度普通高度预应力混凝土简支T形梁虽然其强度和刚度都能满足运营要求，但是试验研究表明随着轴重频次的增加，T梁下马蹄受拉区混凝土容易产生竖向裂缝，导致预应力混凝土梁的抗裂性能降低，进而影响桥梁疲劳耐久性。针对这类强度和刚度都能满足规范使用要求，唯独抗裂性差的梁体如何有效地采取强化措施提升其疲劳耐久性成为了铁路运输管理部门十分关注的问题。
目前桥梁工程中常用的加固方法有加大截面加固法、粘钢加固法、FRP材料粘贴加固法、改变结构传力途径加固法以及外包钢加固法等。受结构形式或材料特性的影响，这些传统加固方法均有一定的局限性。
(1)采用加大截面加固法时，如果设计中未能从整体结构的角度上分析，仅仅为局部加大而加大，这样会造成整体结构其它部分形成薄弱层而发生重大破坏；加大构件截面， 其质量和刚度将发生变化，结构的固有频率也随之改变，很有可能进入到地震或风震的频率中而产生共振现象。
(2)粘钢加固法虽然施工工艺较简单，可在一定程度上提高结构的承载力，但对梁体表面平整度、清洁度要求较高，而且加固的有效性主要取决于粘结材料的强度及耐久性，抗疲劳性能也不够稳定。
(3) FRP加固对结构刚度的提高不明显，抗剪及连接问题均比较突出，且FRP材料与混凝土之间粘结面的耐久性和防火性能较差。
综上所述，传统加固方法存在新旧两种材料连接可靠性不足、提高的承载力有限、 耐久性较差等缺陷。在粘贴钢板、FRP材料及胶液固化期间需要封闭交通，这恰恰是重载铁路运营部门所忌讳的，因为铁路中断一天，其经济损失将达上亿元。中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室经过反复试验针对重载铁路桥梁中因受拉区混凝土抗裂性不足导致疲劳耐久性降低的情况开发了一种对重载铁路桥梁进行强化处理的施工方法，该技术基于组合结构加固和微膨胀自密实混凝土理论，可以在提升原桥承载力的同时，改善桥梁的疲劳耐久性，而且几乎不降低原桥桥下净空高度，施工不中断交通、施工速度快、成本低。发明内容
重载铁路桥梁的长期应用，所受的动载强度加大，受载频率增高，引起荷载效应加大、材料应力幅加大，导致既有铁路桥梁和路基以及轨道的使用寿命缩短，结构的强度、刚度、稳定性等方面的安全储备下降，各种病害出现的几率加大、危害性加剧，本发明的目的在于提供一种新型的铁路双T式桥梁组合结构加固法增加重载铁路桥梁的使用寿命，提高重载铁路桥梁的结构强度、刚度、稳定性，降低重载铁路桥梁的各种危害性。
本发明的解决方案是在现有技术的基础上，提供一种新型铁路双T式桥梁组合结构加固法，两片混凝土 T梁的混凝土 T梁顶板形成主梁上翼缘，两片混凝土 T梁的混凝土 T梁底板形成下翼缘，其特征在于通过钢板-混凝土组合结构分别连接原来分离的主梁上翼缘和下翼缘，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度。所述主梁包括分离式T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁或预应力混凝土梁。根据本发明的铁路双T式桥梁组合结构加固技术，综合利用了组合结构加固、微膨胀自密实混凝土各自的优点，通过钢板-混凝土组合结构连接原来分离的主梁，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，共同工作，非常显著地提高加固效果。可以广泛应用于铁路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁加固，特别是当应用在桥梁加固改造中时，几乎不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整、造价低、不影响结构外观等，经济、安全、适用，工程质量易于保证，应用前景广泛。
本发明的特征还在于通过在主梁上翼缘和下翼缘连接处底部植筋，钢板上焊接栓钉，在原混凝土梁与加固钢板之间喷射微膨胀自密实混凝土来使加固部分与原结构形成整体共同工作。
本发明的特征还在于混凝土为微膨胀自密实混凝土，并且坍落度应在MOmm 270mm ；坍落扩展度在600mm 700mm ；U型仪试验高度差Δ h小于30mm ；V漏斗通过时间在 4s 25s，粗骨料粒径为5mm 20mm，针片状含量小于10%，细骨料的细度模数大于2. 3。
本发明的特征还在于在喷射微膨胀自密实混凝土时采用分级加压，一次加压不超过 0. 2 0. 4MPa。
本发明的特征还在于喷射微膨胀自密实混凝土压力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min。
本发明的特征还在于包括以下步骤A、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面界面处理；B、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土植筋；C、制作钢板以及焊接栓钉；D、绑扎钢筋网，安装到位；E、在钢板上涂结构胶并撒细砂，安装钢板；F、微膨胀自密实混凝土拌制；G、喷射微膨胀自密实混凝土 ；H、混凝土养护。
本发明的特征还在于步骤A包括将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的粉刷层和装饰层清除，直至露出混凝土表面。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的混凝土存在空缺的初始缺陷，需对其缺陷部位清除至密实处。
本发明的特征还在于步骤A包括将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土凿毛，且凿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、尘土。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的钢筋有锈蚀现象，需对钢筋表面除锈。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁底部的钢筋锈蚀面积与原截面面积的比值超过1/12，需补配钢筋。
本发明的特征还在于所述步骤B中的植筋间距为25 40cm纵横向等间距布置。
本发明的特征还在于所述步骤C中的栓钉间距按照与植筋间距相同，栓钉纵横向间距为25cm 40cm，焊接栓钉纵横向等间距布置，栓钉与植筋交替形成梅花型布置形状。
本发明的特征还在于所述步骤D中的钢筋直径为10mm，钢筋网纵横向布置距离为植筋距离的一半，布置高度为加固混凝土厚度的一半。
本发明所要解决的第一个技术问题是为了解决重载铁路桥梁疲劳耐久性降低的问题，提供一种对重载铁路桥梁上部结构进行强化加固处理的施工方法。
钢板-混凝土组合加固是在经典的钢一混凝土组合梁基础上发展起来的一种新的结构形式。钢板可以布置在梁的底部，充分发挥其抗拉强度高的特点；也可以布置在梁的侧面，以增加混凝土梁的抗剪能力。钢板一混凝土组合加固时，通过在钢板上焊栓钉、在原混凝土梁底部表面植筋、在原混凝土梁和加固钢板之间浇注混凝土等措施来使加固部分与原结构形成整体。所述原混凝土梁包括已经存在的T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁或预应力混凝土梁结构。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能有效增强铁路分离式主梁横向整体性的方法。
试验研究和工程实践表明，铁路列车脱轨直接与桥梁横向刚度相关，因此必须保证重载铁路桥梁足够的横向刚度。为解决这个技术问题，本发明通过钢板-混凝土组合结构连接原来分离的主梁，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，有效增强重载铁路桥梁横向整体性。
本发明所要解决的第三个技术问题是突破混凝土不能振捣密实，无法保证混凝土质量的技术瓶颈，提供一种适合在钢板(模板)和原混凝土 T梁之间的狭小空间注射并能保证质量的混凝土。
微膨胀自密实混凝土是基于混凝土的施工性能来命名的，是指新拌混凝土具有高流动度、良好的粘聚性，不离析、不泌水，能在不经振捣或少振捣的情况下自行留平并自行流动通过钢筋充满模具的混凝土。微膨胀自密实混凝土的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。微膨胀自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验(或T50试验) 和L型箱试验等一种以上方法检测。
微膨胀自密实混凝土属于高性能混凝土的范畴。微膨胀自密实混凝土除了满足高性能混凝土定义中的耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性要求外，在施工性上有更高的要求。它突破了传统振捣混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力轻微振动)便可自由流淌，穿越钢筋间隙填充模板每个角落，硬化后得到满足要求的强度和良好的耐久性能。
因此，微膨胀自密实混凝土不仅从材料的性能保证了加固的效果，还从施工工艺上保证钢板-混凝土组合结构加固构件和原混凝土结构构件形成一个整体，解决了制约钢板-混凝土组合结构加固技术使用的瓶颈。
本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种加强钢板与混凝土以及新、老混凝土之间连接可靠性的方法。
本发明对于钢板与混凝土以及新、老混凝土之间的连接采取如下混合措施
(1)在钢板与新混凝土的结合面上涂结构胶，并撒细砂，增强钢板与新混凝土界面连接可靠度；
(2)加固钢板周边与混凝土中植筋对应焊接，增强钢和混凝土组合工作性能。
根据本发明的方法，与其相关的工序包括以下主要步骤
步骤A 原混凝土梁上翼缘底面、下翼缘侧面和底面界面处理
在所述步骤A中包括以下步骤
(1)将原混凝土梁上翼缘底面、下翼缘侧面和底面的粉刷层和装饰层清除，直至露出混凝土表面；
(2)若原混凝土梁上翼缘底面、下翼缘侧面和底面的混凝土存在空洞等初始缺陷， 需对其缺陷部位清除至密实处；
(3)将混凝土凿毛，且凿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、尘土；
(4)若结构加固部位的钢筋有锈蚀现象时，需对钢筋表明除锈；当结构中钢筋锈蚀面积与原截面面积的比值超过1/12时，需补配钢筋。
步骤B 原混凝土梁上翼缘底面、下翼缘侧面和底面混凝土植筋其操作要点
(1)采用植筋技术时，桥梁主要构件的混凝土强度等级不得低于C25，其它构件混凝土强度等级不得低于C20。
(2)桥梁受力植筋用胶粘剂应采用A级胶；仅按构造要求植筋时可采用B级胶。
(3)植筋间距宜按照25cm 40cm纵横向等间距布置。
步骤C 制作钢板以及焊接栓钉
在所述步骤C中包括以下步骤
(1)制作符合设计要求的钢板；
(2)选用符合国家标准的圆柱头焊钉，按照植筋间距，即按照25cm 40cm纵横向等间距焊接栓钉，注意与植筋交替形成梅花型布置形状；
(3)如果需要，在钢板上制作微膨胀自密实混凝土注射孔。
步骤D 绑扎钢筋网，安装到位
为防止加固混凝土劈裂破坏，需在加固混凝土 1/2高度处布置一层钢筋网，直径宜采用10mm，布置距离宜为植筋距离的一半，即按照12. 5cm 20cm纵横向等间距布置。
步骤E 在钢板上涂结构胶并撒细砂，安装钢板
在所述步骤E中包括以下步骤
(1)按照设计要求把钢板吊装到位；
(2)将钢板外围与植筋焊接，增加界面连接可靠度。
步骤F 微膨胀自密实混凝土拌制
混凝土拌制完成之后，应进行坍落度试验、L型流动仪试验、U型仪试验、V漏斗试验，其检测结果应满足以下标准坍落度应控制在MOmm 270mm ；坍落扩展度应控制在 600mm 700mm ；U型仪试验高度差Ah应小于30mm ；V漏斗通过时间应控制在4s 25s。
步骤G 喷射微膨胀自密实混凝土
在所述步骤G中包括以下步骤
(1)注射前半个小时，用水充分湿润原结构混凝土以及钢板；
微膨胀自密实混凝土注射采用机械连续注射，喷射微膨胀自密实混凝土压力控制在2. 0 5. OMPa，喷射速度控制在15 20L/min。。尽量保证连续几个喷射孔同时注射，注射时可用木锤对外包钢板稍加敲击振动，必要时用长钎进行适当插捣，确保喷射混凝土的密实；
(2)注射时应注意结构各部位变形，应连续浇注一个加固构件完毕，并且中间间断时间不能超过混凝土初凝时间。
步骤H:混凝土养护
混凝土浇注完成后，应及时施水养护，保证7 14天养护期前7天每天应该施水养护最少4次早上上班，中午吃饭前，傍晚吃晚饭前，晚上11 12点间。后7天，每天施水养护早、中、晚三次。
本发明的上述技术方案相比传统加固方法具有以下优点
(1)本发明的钢-混凝土组合加固技术，钢板布置在原混凝土梁的底部，充分发挥其抗拉强度高的特点；同时根据需要也可以布置在原混凝土梁的侧面，以增加混凝土梁的抗剪能力。
(2)本发明的钢-混凝土组合加固技术，通过钢板-混凝土组合结构连接原来分离的主梁，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，有效增强重载铁路桥梁横向整体性。
(3)本发明的钢-混凝土组合加固技术，通过在钢板上焊接栓钉、在原混凝土梁表面植筋、在原混凝土梁和加固钢板之间浇注自密实混凝土等措施来使加固部分与原结构形成整体，能够有效共同工作，可以显著的提高结构特别是桥梁结构的承载能力。
(4)本发明的钢-混凝土组合加固技术，充分利用了新、旧材料的性能，具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、自重增加小、加固效果突出等优点，特别适用于承受动荷载结构构件的加固。
(5)本发明的钢-混凝土组合加固技术，钢板可以作为混凝土浇筑的模板，可以加快施工进度，同时节省施工成本。
(6)本发明的钢-混凝土组合加固技术，加固钢板位于混凝土的外侧，因此不存在混凝土裂缝外露的问题。7
(7)本发明的钢-混凝土组合加固技术，因为不需要重新搭设支架支撑模板，所以对桥下交通影响小，同时对结构净空高度影响小，尤其采用该方法用于T形截面梁时，不会增加梁高，降低净空高度。故本发明的技术方法特别适合重载铁路桥梁的加固，同时也可以加固桥下交通繁忙的立交桥以及跨线桥，以及对净空高度要求严格的结构。
(8)本发明的钢-混凝土组合加固技术，由于利用了微膨胀自密实混凝土在浇注过程中无需振捣成型，因此本发明解决了配筋密集、结构复杂、模板和原构件空间狭小等因骨料阻塞造成的空洞等问题，并减少了传统混凝土施工因漏振、过振造成的上下分层蜂窝麻面，提高了混凝土质量和耐久性能，从而大大简化了加固施工工艺，使普通混凝土无法施工的部位变成了可能，特别适用于一些复杂、异性的加固结构构件，大大拓展了适用范围。
(9)本发明的钢-混凝土组合加固技术，由于利用了微膨胀自密实混凝土技术，显著降低了传统振捣混凝土施工中的噪音污染，大幅度减轻了工人的劳动强度。同时由于配制自密实混凝土需要大量利用粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰等工业固体废弃物，有利于资源的综合利用和生态环境的保护。
(10)本发明的钢-混凝土组合加固技术，提出在加固混凝土层中间布置一层钢筋网，有效解决了混凝土劈裂问题，保证了钢板和混凝土共同工作。
(11)本发明的钢-混凝土组合加固技术，提出将每块加固钢板外围与植筋焊接， 有效加强钢板和混凝土的连接。
综上所述，与现有技术相比，本发明的铁路桥梁钢-混凝土组合加固技术综合利用了组合结构加固、微膨胀自密实混凝土各自的优点，通过钢板-混凝土组合结构连接原来分离的主梁，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，共同工作，非常显著地提高加固效果。可以广泛应用于铁路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁加固，特别是当应用在桥梁加固改造中时，几乎不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整、造价低、不影响结构外观等，经济、安全、适用，工程质量易于保证，应用前景广泛。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明。其中
图1是预应力混凝土简支T梁桥半立面图2是预应力混凝土简支T梁桥普通断面图3是预应力混凝土简支T梁桥横隔板断面图4是T梁桥普通断面植筋示意图5是T梁桥横隔板断面植筋示意图6是加固后T梁桥普通断面示意图7是加固后T梁桥横隔板断面示意图8是钢板-混凝土组合结构加固细部构造大样图中附图标记表示为1-混凝土 T梁顶板；2-混凝土 T梁腹板；3-混凝土 T梁底板；4-横隔板；5-T梁上翼缘连接处；6-T梁下翼缘连接处；7-横隔板底部连接处；8-植筋； 9-栓钉；10-钢板；11-钢筋网。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，其中图中附图标记表示为1-混凝土 τ梁顶板；2-混凝土 T梁腹板；3-混凝土 T梁底板；4-横隔板；5-T梁上翼缘连接处； 6-T梁下翼缘连接处；7-横隔板底部连接处；8-植筋；9-栓钉；10-钢板；11-钢筋网。
本发明的解决方案是在现有技术的基础上，铁路双T式桥梁组合结构加固法，两片混凝土 T梁的混凝土 T梁顶板形成主梁上翼缘，两片混凝土 T梁的混凝土 T梁底板形成下翼缘，混凝土 T梁顶板其特征在于通过钢板-混凝土组合结构分别连接原来分离的主梁上翼缘和下翼缘，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度。所述主梁包括分离式T梁、 混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁或预应力混凝土梁。
本发明的特征还在于通过在主梁上翼缘和下翼缘连接处底部植筋，钢板上焊接栓钉，在原混凝土梁与加固钢板之间喷射微膨胀自密实混凝土来使加固部分与原结构形成整体共同工作。
本发明的特征还在于混凝土为微膨胀自密实混凝土，并且坍落度应在MOmm 270mm ；坍落扩展度在600mm 700mm ；U型仪试验高度差Δ h小于30mm ；V漏斗通过时间在 4s 25s，粗骨料粒径为5mm 20mm，针片状含量小于10%，细骨料的细度模数大于2. 3。
本发明的特征还在于在喷射微膨胀自密实混凝土时采用分级加压，一次加压不超过 0. 2 0. 4MPa。
本发明的特征还在于喷射微膨胀自密实混凝土压力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min。
本发明的特征还在于包括以下步骤A、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面界面处理；B、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土植筋；C、制作钢板以及焊接栓钉；D、绑扎钢筋网，安装到位；E、在钢板上涂结构胶并撒细砂，安装钢板；F、微膨胀自密实混凝土拌制；G、喷射微膨胀自密实混凝土 ；H、混凝土养护。
本发明的特征还在于步骤A包括将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的粉刷层和装饰层清除，直至露出混凝土表面。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的混凝土存在空缺的初始缺陷，需对其缺陷部位清除至密实处。
本发明的特征还在于步骤A包括将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土凿毛，且凿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、尘土。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的钢筋有锈蚀现象，需对钢筋表面除锈。
本发明的特征还在于步骤A包括原混凝土梁底部的钢筋锈蚀面积与原截面面积的比值超过1/12，需补配钢筋。
本发明的特征还在于所述步骤B中的植筋间距为25 40cm纵横向等间距布置。
本发明的特征还在于所述步骤C中的栓钉间距按照与植筋间距相同，栓钉纵横向间距为25cm 40cm，焊接栓钉纵横向等间距布置，栓钉与植筋交替形成梅花型布置形状。
本发明的特征还在于所述步骤D中的钢筋直径为10mm，钢筋网纵横向布置距离为植筋距离的一半，布置高度为加固混凝土厚度的一半。
实施例一为重载铁路预应力简支T梁桥。
根据本发明的钢-混凝土组合加固技术包括以下步骤
图1是预应力混凝土简支T梁桥半立面图；如图1所示的预应力混凝土简支T梁桥的混凝土 T梁顶板1与混凝土 T梁底板3之间共有五块横隔板4，横隔板4垂直于混凝土 T梁腹板2设置，如图1所示的预应力混凝土简支T梁桥包含有普通断面和含横隔板断面两种不同的断面。
图2是预应力混凝土简支T梁桥普通断面图，如图2所示，标准断面包括混凝土 T 梁顶板1、混凝土 T梁腹板2和混凝土 T梁底板3，两片混凝土 T梁的两混凝土 T梁腹板2 之间段的混凝土 T梁顶板1下部为T梁上翼缘连接处5 ；两片T形梁的混凝土 T梁底板3下部为T梁下翼缘连接处6。
图3是预应力混凝土简支T梁桥横隔板断面图，如图3所示，通过垂直于两片混凝土 τ梁横加面上的环形横隔板4把两片混凝土 T梁联结成整体，环形横隔板4同时垂直于两片混凝土 T梁的混凝土 T梁顶板1、混凝土 T梁腹板2和混凝土 T梁底板3。
铁路双T式桥梁组合结构加固法的实施步骤
步骤A =T梁上翼缘连接处5、Τ梁下翼缘连接处6、横隔板底部连接处7界面处理， 如图2、图3所示，在所述步骤A中包括以下步骤
(1)将T梁上翼缘连接处5、Τ梁下翼缘连接处6、横隔板底部连接处7的粉刷层和装饰层清除，直至露出混凝土表面；
( 若T梁上翼缘连接处5、Τ梁下翼缘连接处6、横隔板底部连接处7的混凝土存在空洞等初始缺陷，需对其缺陷部位清除至密实处；
(3)将混凝土凿毛，且凿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、尘土；
(4)若结构加固部位的钢筋有锈蚀现象时，需对钢筋表明除锈；当结构中钢筋锈蚀面积与原截面面积的比值超过1/12时，需补配钢筋。
步骤B =T梁上翼缘连接处5、T梁下翼缘连接处6、横隔板底部连接处7混凝土植筋，图4是T梁桥普通断面植筋示意图；图5是T梁桥横隔板断面植筋示意图，如图4和图 5所示，在T梁上翼缘连接处5、T梁下翼缘连接处6、横隔板底部连接处7混凝土表面植筋 8，其操作要点
(1)采用植筋技术时，桥梁主要构件的混凝土强度等级不得低于C25，其它构件混凝土强度等级不得低于C20。
(2)桥梁受力植筋用胶粘剂应采用A级胶；仅按构造要求植筋时可采用B级胶。
(3)植筋间距宜按照25cm 40cm纵横向等间距布置。
步骤C 制作钢板10以及焊接栓钉9，图6是加固后T梁桥普通断面示意图，图7 是加固后T梁桥横隔板断面示意图，如图6、7所示，步骤C中包括以下步骤
(4)制作符合设计要求的钢板10 ；
(5)选用符合国家标准的圆柱头焊钉9，按照植筋8间距，即按照25cm 40cm纵横向等间距焊接栓钉9，注意与植筋交替形成梅花型布置形状；
(6)如果需要，在钢板10上制作微膨胀自密实混凝土喷射孔。
步骤D 绑扎钢筋网11，安装到位，图8是钢板-混凝土组合结构加固细部构造大样图，如图8所示，为防止加固混凝土劈裂破坏，需在加固混凝土 1/2高度处布置一层钢筋网11，直径宜采用10mm，布置距离宜为植筋8距离的一半，即按照12. 5cm 20cm纵横向等间距布置。
步骤E 在钢板10上涂结构胶并撒细砂，安装钢板10
在所述步骤E中包括以下步骤
(1)按照设计要求把钢板10吊装到位；
(2)将钢板10外围与植筋8焊接，增加界面连接可靠度。
步骤F 微膨胀自密实混凝土拌制
混凝土拌制完成之后，应进行坍落度试验、L型流动仪试验、U型仪试验、V漏斗试验，其检测结果应满足以下标准坍落度应控制在MOmm 270mm ；坍落扩展度应控制在 600mm 700mm ；U型仪试验高度差Ah应小于30mm ；V漏斗通过时间应控制在4s 25s。
步骤G 喷射微膨胀自密实混凝土
在所述步骤G中包括以下步骤
(1)注射前半个小时，用水充分湿润原结构混凝土以及钢板10 ；
微膨胀自密实混凝土注射采用机械连续注射，喷射微膨胀自密实混凝土压力控制在2. 0 5. OMPa,喷射速度控制在15 20L/min。。尽量保证连续几个喷射孔同时注射，喷射时可用木锤对钢板10稍加敲击振动，必要时用长钎进行适当插捣，确保喷射混凝土的密实；
(2)注射时应注意结构各部位变形，应连续浇注一个加固构件完毕，并且中间间断时间不能超过混凝土初凝时间。
步骤H:混凝土养护
混凝土浇注完成后，应及时施水养护，保证7 14天养护期前7天每天应该施水养护最少4次早上上班，中午吃饭前，傍晚吃晚饭前，晚上11 12点间。后7天，每天施水养护早、中、晚三次。
容易理解，虽然上面是结合T梁桥来对本发明进行的说明，然而本发明可同样地应用于其他结构形式，如混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、小箱梁等。
最后应说明的是以上具体实时方式所述仅为本发明的优选实施方案。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于通过钢板-混凝土组合结构分别连接原来分离的主梁上翼缘和下翼缘，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，所述主梁包括分离式T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁或预应力混凝土梁。
2.根据权利要求1所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于通过在主梁上翼缘和下翼缘连接处底部植筋，钢板上焊接栓钉，在原混凝土梁与加固钢板之间喷射微膨胀自密实混凝土来使加固部分与原结构形成整体共同工作。
3.根据权利要求2所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于所述混凝土为微膨胀自密实混凝土，并且坍落度应在MOmm 270mm ；坍落扩展度在600mm 700mm ；U型仪试验高度差Δ h小于30mm ；V漏斗通过时间在如 25s，粗骨料粒径为5mm 20mm，针片状含量小于10%，细骨料的细度模数大于2. 3。
4.根据权利要求3所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于在喷射微膨胀自密实混凝土时采用分级加压，一次加压不超过0. 2 0. 4MPa。
5.根据权利要求3或4任一权利要求所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于喷射微膨胀自密实混凝土压力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min。
6.铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于包括以下步骤A、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面界面处理；B、原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土植筋；C、制作钢板以及焊接栓钉；D、绑扎钢筋网，安装到位；E、在钢板上涂结构胶并撒细砂，安装钢板；F、微膨胀自密实混凝土拌制；G、喷射微膨胀自密实混凝土；H、混凝土养护。
7.根据权利要求6所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于步骤A包括 将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的粉刷层和装饰层清除，直至露出混凝土表面。
8.根据权利要求6所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于步骤A包括 原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的混凝土存在空缺的初始缺陷，需对其缺陷部位清除至密实处。
9.根据权利要求6所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于步骤A包括 将原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面混凝土凿毛，且凿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、尘土。
10.根据权利要求6所述的铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于步骤A包括 原混凝土梁上翼缘和下翼缘连接处底面的钢筋有锈蚀现象，需对钢筋表面除锈；或者步骤 A包括原混凝土梁底部的钢筋锈蚀面积与原截面面积的比值超过1/12，需补配钢筋；或者步骤B中的植筋间距为25 40cm纵横向等间距布置；或者步骤C中的栓钉间距按照与植筋间距相同，栓钉纵横向间距为25cm 40cm，焊接栓钉纵横向等间距布置，栓钉与植筋交替形成梅花型布置形状；或者所述步骤D中的钢筋直径为10mm，钢筋网纵横向布置距离为植筋距离的一半，布置高度为加固混凝土厚度的一半。
全文摘要
铁路双T式桥梁组合结构加固法，其特征在于①原混凝土梁上、下翼缘连接处底面界面处理；②原混凝土梁上、下翼缘连接处底面混凝土植筋；③制作钢板(10)以及焊接栓钉(9)；④绑扎钢筋网(11)，安装到位；⑤在钢板(10)上涂结构胶并撒细砂，安装钢板(10)；⑥微膨胀自密实混凝土拌制；⑦喷射微膨胀自密实混凝土；⑧混凝土养护，得到组合结构加固的桥梁。通过钢板-混凝土组合结构连接原来分离的主梁，使分离式主梁变成箱型截面，增加横向刚度，共同工作，非常显著地提高加固效果。可以用于铁路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁加固，特别是在桥梁加固改造时，几乎不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整、造价低、不影响结构外观等。
文档编号E01D22/00GK102535357SQ20121003954
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者余志武, 李进洲, 蒋丽忠, 谈遂 申请人:中南大学, 湖南中大建科土木科技有限公司, 高速铁路建造技术国家工程实验室