对底板实施横向夹联增强的空心板桥加固方法及空心板桥与流程

本发明涉及一种桥梁建筑，尤其涉及一种对底板实施横向夹联增强的空心板桥加固方法及空心板桥。

背景技术：

混凝土空心板桥是沿桥向以多根空心板纵梁构成跨越结构的一种桥梁，具有施工方便、工程造价较低、可标准化集中预制生产、建筑高度小等优点，但现有技术中的混凝土空心板桥容易出现不同程度的功能和结构病害，铰缝混凝土缺陷、破碎、长区段脱落，同时由于混凝土空心板桥施工方法不当，实际施工的空心板梁间铰缝宽度远大于设计的铰缝宽度，运营一段时间后，铰缝极易出现病害，导致桥梁横向传力性能衰退，使桥面易于出现沿铰缝的纵向裂缝，影响空心板桥的正常使用，严重时可能出现因单板受力而逐板破坏。另外的空心板梁通常沿全长均未设置横隔板，因此，现有的空心板桥可能会出现底板预应力钢束崩出而发生提前破坏，导致空心板桥的实际承载力小于设计理想承载力。针对混凝土空心板桥出现桥面沿铰缝的纵向裂缝病害，通常的对应处治措施为铲除旧桥面换成新桥面，机具设备要求较高，施工周期长，对交通影响大，由于铰缝的结构病害未得到根本治理，修复后空心板梁间铰缝在疲劳荷载和集中应力作用下容易出现再次开裂，使用寿命短。为解决以上问题，公开号为“102635060a”的中国专利公开了一种“用横向钢梁加固的混凝土空心板桥”该空心板桥是对空心板梁全高进行横向夹联加固，实施时须拆除原桥面铺装，在空心板梁的顶、底面安装夹联需要的上、下盖板及对拉螺杆，不能适用于不中断桥梁交通条件下的加固，同时对可能出现底板预应力钢束崩出而提前破坏的问题未得到改善。

因此，需要一种在能够在不中断梁桥常规交通运营的条件下，既能有效增强混凝土空心板桥横向整体性，又能在空心板梁内形成横隔板作用的空心板桥及其加固方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种对底板实施横向夹联增强的空心板桥加固方法及空心板桥，该空心板桥及加固方法能够在不中断梁桥常规交通运营条件下，既能有效增强混凝土空心板桥横向整体性，又能在空心板梁内形成横隔板作用，以避免加固施工对桥梁运营的明显干扰；提高空心板桥的横向整体性能，避免单板受力；确保空心板梁能够达到设计理想的承载能力，延长桥梁使用寿命。

本发明的对底板实施横向夹联增强的空心板桥，包括由多片空心板梁并列排布构成的桥面梁、沿横向贯穿桥面梁的加固件以及对应加固件设置于桥面梁底面的加固横向底钢板；加固横向底钢板与加固件之间设有使二者形成对拉连接的连接件；

进一步，加固件为钢管；钢管内灌注有速凝早强材料；

进一步，钢管在位于所述空心板梁空箱室内的下方，管壁上设有溢出槽口，钢管内的速凝早强材料通过溢出槽口溢出并填充于钢管与空心板梁的底板之间；

进一步，溢出槽口为沿钢管纵向设置的条形槽口，且从条形槽口溢出的速凝早强材料凝固形成空心板梁底板的横隔结构；

进一步，连接件设置于桥面梁两侧以及相邻两空心板梁之间的接缝内；

进一步，连接件为抱箍于钢管外的u形螺杆；u形螺杆的两开口端穿过加固横向底钢板对应孔通过两螺母作对拉紧固配合连接；

进一步，速凝早强材料为快硬环氧砼；

进一步，相邻两空心板梁之间的接缝内填充有用于对连接件起固定防锈保护作用的环氧砂浆；

进一步，位于各空心板梁底面与各加固横向底钢板相对应的不平处及相互之间错落处的凹陷位置设置有用于使由各空心板梁构成的桥面梁底面平滑的找平层；

本发明还公开了一种对底板实施横向夹联增强的空心板桥加固方法，包括以下步骤：a.从空心板桥的桥面梁侧面以横向贯穿各空心板梁腹板的方式钻孔；b.将钢管插入并横向贯穿所述钻孔；c.在空心板桥的底面设置与所述钢管对应的加固横向底钢板，并将加固横向底钢板与钢管通过u形螺杆沿竖直方向进行对拉连接；d.向钢管内灌注速凝早强材料；e.对外露加固钢结构进行固化及防锈蚀处置。

本发明的有益效果是：本发明的对底板实施横向夹联增强的空心板桥加固方法能够在不中断梁桥常规交通运营条件下完成加固施工，具有显著的社会效益；本发明的加固方法能够有效增强了混凝土空心板桥的横向整体性，避免单板受力导致的病害及断板事故；横向贯穿桥面梁的加固件能够充当空心板梁底板的横隔结构，为空心板梁达到设计承载能力提供了构造保证，能够提高桥梁的承载力，延长桥梁使用寿命，具有明显的技术效益；本发明的空心板桥的加固方法，其加固结构构造简单，工程施工质量易于保证，受力性能好，加固效果明显，施工方便快捷，施工所需的机具、设备要求较低，利于推广，特别是在施工过程中，由于不需要在桥面上施工，因此不需要封道施工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的a-a断面图；

图3为图1中的b-b断面图；

图4为图1中的仰视图；

图5为本发明的加固件的细部构造示意图；

图6为图5中的c-c断面图；

图7为图5中的d-d断面图；

图8为图5中的e-e断面图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，如图所示：本实施例的对底板8实施横向夹联增强的空心板桥，包括由多根空心板梁1并列排布构成的桥面梁、沿横向贯穿桥面梁的加固件以及对应加固件设置于桥面梁底面的横向底板；横向底板与加固件之间设有使二者形成对拉连接的连接件4；本实施例中，加固件采用钢管2，横向底板采用钢板3，钢管2从空心板梁1的腹板12贯穿整个桥面梁，利用连接杆、连接筋等连接件4将钢管2与钢板3沿垂直于桥面方向形成对拉，利用钢管2和钢板3使空心板梁1的底板8之间形成横向夹联，该横向夹联增强结构能够充当空心板梁1内的横隔板14，为空心板梁1达到设计承载能力提供了构造保证，能够提高桥梁的承载力，延长桥梁使用寿命，具有明显的技术效益，空心板梁1所受到的载荷能够通过钢管2和钢板3沿横向传递，避免单板受力导致的病害及断板事故；本空心板桥在施工过程中，由于不需要在桥面上施工，因此不需要封道施工，另外，本实施例中，可根据桥梁铰缝病害的严重程度，沿桥面梁纵向设置多道横向底板和加固件。

本实施例中，加固件为钢管2；钢管2具有抗弯能力强、施工简单和结构重量轻的优点，钢管2内灌注有速凝早强材料10，利用速凝早强材料10进一步增强钢管2能够传递的横向载荷，大幅度增强了混凝土空心板桥的横向整体性。

本实施例中，所述钢管2位于所述空心板梁1空箱室内的管壁上设有溢出槽13，所述钢管2内的速凝早强材料10通过所述溢出槽13溢出并填充于钢管2与空心板梁1的底板8之间；凝早强材料凝固后，使得钢管2与空心板梁1的底板8相互固接，进一步提高混凝土空心板桥的横向整体性。

本实施例中，溢出槽13为沿钢管2纵向设置的条形槽，且从条形槽溢出的速凝早强材料10凝固形成空心板梁1的横隔板14；现有的空心板梁1沿全长一般均未设置横隔板14，因此，现有的空心板桥可能会出现底板8预应力钢束崩出而发生提前破坏，导致空心板桥的实际承载力小于设计理想承载力，本实施例中，速凝早强材料10通过条形溢出槽13溢出后将在空心板梁1的两腹板12之间形成横隔板14，从而提高桥梁的承载力，延长桥梁使用寿命。

本实施例中，连接件4设置于桥面梁两侧以及相邻两空心板梁1之间的接缝内，在对空心板桥进行加固时，可先将连接件4布置在桥面梁两侧以及相邻两空心板梁1之间的接缝内，在分别安装钢管2和钢板3，利用连接件4将钢管2和钢板3进行对拉连接，这种布置方式一方面能够有效利用两空心板梁1之间的接缝内的空间，另外能够在钢管2和钢板3之间布置足够数量的连接件4，提高二者对拉连接的拉力大小。

本实施例中，连接件4为抱箍于钢管2外的u形螺杆7；u形螺杆7的两端与设置于横向底板底部的两螺母6配合连接；u形螺杆7的u形杆体外套在钢管2外，杆体两端向下穿出钢板3，靠近杆体两端的杆身上设有螺纹，并利用设置于钢板3下方的螺母6与杆体通过螺纹配合，螺母6拧紧后，使钢板3与钢管2之间形成对拉，当然，为减小螺母6对钢板3形成的压力，螺母6与钢板3之间应设置垫板9。

本实施例中，速凝早强材料10为快硬环氧砼，快硬环氧砼是一种快硬高强度混凝土，既能提高混凝土质量，又能节省水泥，凝结快、强度高、耐化学腐蚀、耐磨性、耐久性和抗冻性好，广泛的用于耐腐蚀的建筑工程中。

本实施例中，相邻两空心板梁1之间的接缝内填充有用于对连接件4进行防锈保护的防锈介质，本实施例中，采用环氧密封胶11作为防锈介质，以保证连接件4能够长期位置固定和避免锈蚀。

本实施例中，位于各空心板梁1底面与各横向底板相对应的不平处及相互之间错落处的凹陷位置设置有用于使由各空心板梁1构成的桥面梁底面平滑的找平层，本实施例中的找平层为环氧砂浆层5，安装钢板3前，在各空心板梁1底面与各钢板3安装位置相对应的不平处及相互之间错落处的凹陷位置涂抹环氧砂浆可提高钢板3与各空心板梁1之间的受力效果，提高混凝土空心板桥的整体结构强度，提高桥梁的承载力，避免单板受力。

本发明还公开了一种空心板桥加固方法，包括以下步骤：a.从空心板桥的桥面梁侧面设定位置以横向贯穿各空心板梁1腹板12的方式钻孔；b.在空心板桥桥面梁两侧面及空心板梁1接缝间与钻孔对应位置处安装u形螺杆7，并将钢管2插入并贯穿钻孔；c.在空心板桥的底面设置与钻孔对应的钢板3，使u形螺杆7端部穿过钢板3对应螺孔，拧紧与u形螺杆7配合的螺母6并最终将刚板与钢管2沿竖直方向进行对拉连接；d.向钢管2内灌注速凝早强材料10，并对空心板桥侧面及底面的外露加固钢结构进行可靠性和耐久性处置，本实施例的空心板桥的加固方法能够有效增强了混凝土空心板桥的横向整体性，避免单板受力导致的病害及断板事故；提高桥梁的承载力，延长桥梁使用寿命，具有明显的技术效益；另一方面，本加固方法在施工过程中，不需要在桥面上施工，因此不需要封道施工。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。