板梁铰缝加固结构的制作方法

本实用新型涉及混凝土桥梁加固施工领域，特别涉及一种板梁铰缝加固结构。

背景技术：

装配式混凝土空心板梁因构造简单、受力明确、施工方便、工艺成熟、建筑高度小等优点，在中小型桥梁尤其是高速公路中小桥中得到广泛使用。装配式混凝土空心板桥的传力结构主要是预制空心板间的铰缝和桥面板，空心板间的竖向剪力通过铰缝构造来的传递，以实现行车载荷的横向传递及分配。由于环境因素、公路交通量增加以及设计与施工不合理等原因，装配式混凝土空心板桥因板梁间的铰缝破坏较为严重，进而出现“单板受力”的现象，单板受力严重破坏了桥梁的整体性、降低桥梁承载力，同时铰缝的破坏还会导致桥面雨水进入桥梁结构，进一步对加剧桥梁其他病害的发生。

为实现在不中断交通的条件下实现板梁铰缝加固，根据已经出现的铰缝破坏形式，近年来提出了一种新型的化学灌浆加固铰缝的方法--梁底注胶铰缝加固,该种加固方法的原理为:将铰缝形成一个密闭空腔，通过灌浆设备及预留的灌浆孔将化学灌浆料灌入铰缝及梁板之间，利用化学灌浆料快速扩散、胶凝固化，以增加铰缝混凝土与梁体之间的粘接力，同时增加板梁抗剪面积，进而有效恢复桥梁结构的整体性。

然而目前已有的注胶加固施工实例来看，由于施工工艺缺乏理论计算支撑，往往在实际施工时对板梁板缝间保守地进行全断面注胶，以期达到最好的效果，从而使得铰缝注胶加固工艺材料浪费严重、注胶面清洗工作量大，导致造价居高不下。同时采用在梁底粘贴橡胶皮将铰缝形成密闭空腔过程不仅费工费时，通常还会影响梁底外观。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术注胶加固工艺材料浪费严重的缺陷，提供一种板梁铰缝加固结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种板梁铰缝加固结构，所述板梁铰缝加固结构用于加固板梁上的铰缝，其特点在于，所述板梁铰缝加固结构包括：

多个注胶部，多个所述注胶部间隔设置在所述铰缝内，所述注胶部均包括密封层和加固部，所述密封层围成一密闭空间，所述密封层与所述铰缝的内表面相粘连，所述加固部填充在所述密闭空间内；

上密封层，所述上密封层填充所述铰缝除所述注胶部以外的空间。

上密封层能够防止水进入板梁铰缝加固结构，能够保护板梁铰缝加固结构免受侵蚀。注胶部有效地提高了板梁铰缝加固结构的抗剪力强度，并且注胶部有选择地设置在剪力最大的区域，在保证了强度和密封性的同时，减少了注胶的用量，节省了成本。

较佳地，所述板梁铰缝加固结构还包括上盖层，所述上盖层覆盖在所述上密封层和所述注胶部上。上盖层用于保护板梁铰缝加固结构不受机械损伤。

较佳地，所述注胶部包括一个中跨部和两个侧跨部，所述中跨部位于两个所述侧跨部的中间。中跨部能够承受最大的剪力，侧跨部对称地位于中跨部两侧，能够进一步增强铰缝加固结构的抗剪力强度。

较佳地，所述中跨部位于所述板梁铰缝加固结构的中部，所述侧跨部位于所述板梁铰缝加固结构的1/4跨处。板梁铰缝加固结构的中部承受的剪力最大，因此在板梁铰缝加固结构的中部设置中跨部，以加固板梁铰缝加固结构。板梁铰缝加固结构的1/4跨处设置侧跨部，进一步加强了板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。

较佳地，所述中跨部的宽度大于所述侧跨部的宽度。板梁铰缝加固结构的中部承受的剪力大于两侧承受的剪力，因此设置中跨部更宽，有利于平衡应力分布。

较佳地，所述密封层采用喷涂成型。密封层用于防止水渗透到板梁铰缝加固结构的底部，密封层采用喷涂成型，质地紧密，填充度好。

较佳地，所述上盖层的宽度等于所述板梁铰缝加固结构的宽度。上盖层与板梁铰缝加固结构设置宽度相同，便于装配。

较佳地，所述上密封层和密封层的材质为防水性聚氨酯。防水性聚氨酯便于利用喷枪敷设，贴合效果较好，同时能达到较好的密封防水的效果。

较佳地，所述加固部的材质为环氧胶。环氧胶强度高，便于采用注胶工艺，能够提高板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。

较佳地，所述上密封层的厚度大于所述密封层的厚度。上密封层起到主要的防水作用，因此上密封层设置为更厚，这同时也能增强板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的板梁铰缝加固结构工艺流程简单，避免了常规注胶耗时耗工、防水难的问题，施工效率高，不影响梁底外观，仅对铰缝局部区域进行注胶加固，减少环氧胶剂用量，降低了施工成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的板梁铰缝加固结构的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的板梁铰缝加固结构设置密封层的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的板梁铰缝加固结构的一次注胶加固的结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的板梁铰缝加固结构的二次注胶加固的结构示意图。

附图标记说明：

注胶部1

密封层11

加固部12

中跨部2

侧跨部3

上密封层4

上盖层5

注胶管6

观察管7

桥体8

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实施例的板梁铰缝加固结构如图1所示，板梁铰缝加固结构用于加固板梁上的铰缝，板梁铰缝加固结构包括：多个注胶部1，多个注胶部1间隔设置在铰缝内，注胶部1均包括密封层11和加固部12，密封层11围成一密闭空间，密封层11与铰缝的内表面相粘连，加固部12填充在密闭空间内；上密封层4，上密封层4填充铰缝除注胶部1以外的空间。

板梁铰缝加固结构的两端支撑在桥体8上，上密封层4能够防止水进入板梁铰缝加固结构，能够保护板梁铰缝加固结构免受侵蚀。注胶部1有效地提高了板梁铰缝加固结构的抗剪力强度，并且注胶部1有选择地设置在剪力最大的区域，在保证了强度和密封性的同时，减少了注胶的用量，节省了成本。

板梁铰缝加固结构还包括上盖层5，上盖层5覆盖在上密封层4和注胶部1上。上盖层5用于保护板梁铰缝加固结构不受机械损伤。注胶部1包括一个中跨部2和两个侧跨部3，中跨部2位于两个侧跨部3的中间。中跨部 2能够承受最大的剪力，侧跨部3对称地位于中跨部2两侧，能够进一步增强铰缝加固结构的抗剪力强度。中跨部2位于板梁铰缝加固结构的中部，侧跨部3位于板梁铰缝加固结构的1/4跨处。板梁铰缝加固结构的中部承受的剪力最大，因此在板梁铰缝加固结构的中部设置中跨部2，以加固板梁铰缝加固结构。板梁铰缝加固结构的1/4跨处设置侧跨部3，进一步加强了板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。中跨部2的宽度大于侧跨部3的宽度。板梁铰缝加固结构的中部承受的剪力大于两侧承受的剪力，因此设置中跨部2更宽，有利于平衡应力分布。

密封层11采用喷涂成型。密封层11用于防止水渗透到板梁铰缝加固结构的底部，密封层11采用喷涂成型，质地紧密，填充度好。上盖层5的宽度等于板梁铰缝加固结构的宽度。上盖层5与板梁铰缝加固结构设置宽度相同，便于装配。上密封层4和密封层11的材质为防水性聚氨酯。防水性聚氨酯便于利用喷枪敷设，贴合效果较好，同时能达到较好的密封防水的效果。加固部12的材质为环氧胶。环氧胶强度高，便于采用注胶工艺，能够提高板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。上密封层4的厚度大于密封层11的厚度。上密封层4起到主要的防水作用，因此上密封层4设置为更厚，这同时也能增强板梁铰缝加固结构的抗剪力强度。

在实际操作中，首先，根据不同种跨径的板梁桥、设计荷载，计算板梁跨内载荷分布，并计算各注胶加固区域(如跨中、1/4跨处)注胶面积；其次在注胶区域边界采用发泡枪注入聚氨酯，使注胶区域形成密闭空间，预留注胶管6和观察管7，并通气检查空间密闭性；再次，向注胶区域注入加固胶剂；最后，在剩余的铰缝空间采用防水性聚氨酯填充，以防桥面水进入梁体及桥下空间。具体的施工步骤如下：

(1)注胶加固区域确定

根据梁桥跨径、设计荷载，计算板梁跨内载荷分布，并计算各注胶加固区域(如跨中、1/4跨处)注胶面积；由此来确定注胶量及注胶区域。

(2)板缝清理

利用专用高压清洗机和长柄钢丝刷清理加固区域板缝及聚氨酯工作面，剔除板缝内松散杂物，并用吹风机、毛刷进行二次清理。

(3)注胶加固区域封闭

根据注胶区域的位置及区域大小，采用发泡枪在注胶区域周边注入防水性聚氨酯，形成密封层11，使注胶区域形成封闭的区域，并在注胶区域成对布置注胶管6与观察管7，如图2所示。

(4)注胶加固

注胶前进行封闭检查，达到要求后方可开始注浆。灌浆采用高压灌注法，空压机配合压力容器(压浆罐)，其顶部连接空压机，底部连接灌浆嘴。为避免，前面车辆载荷导致铰缝错动，影响加固质量，采用二次注胶加固工艺，如图3和图4所示，第一次注胶采用较低的注胶压力，第一次所注胶剂固化后，再以较高的注胶压力进行第二次注胶加固。为保证在不中断交通情况下的维修质量，灌胶应遵循先中间后两头、同步进行等原则，以消除板梁应力重新分布带来的不利影响。观察管7有胶剂流出时，封闭观察管7，并持荷 3～5min后方可撤出注胶设备，以保证注胶区内铰缝内注满胶水。胶剂灌缝结束后，在一定时间内不得扰动铰缝(如拆除预埋注胶管6、观察管7)，时间根据不同材料及现场气温做适宜选择。

(5)常规区域防水密封

注胶加固区注胶完成后，在其余区域靠近铰缝的上部采用防水性聚氨酯进行密封。从而得到如图1所示的板梁铰缝加固结构。

本实施例的板梁铰缝加固结构针对铰缝在车辆荷载作用下以受剪为主，根据铰缝在车载作用下的剪力分布，分区段进行铰缝注胶加固；为免梁体进水，在未注胶加固区域注入防水性聚氨酯，解决了常规梁底注胶加固施工成本居高不下的问题。本实施例的板梁铰缝加固结构工艺流程简单，避免了常规注胶耗时耗工、防水难的问题，施工效率高，不影响梁底外观，仅对铰缝局部区域进行注胶加固，减少环氧胶剂用量，降低了施工成本。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。