桥梁钢混结合段的维修加固方法与流程

本发明属于土木工程桥梁建设技术领域，涉及一种桥梁钢混结合段的维修加固方法。

背景技术：

桥梁修建过程中，为了使得结构更稳固设计出了钢混结合梁桥。钢混结合梁桥的钢混结合段为两种不同的材料进行连接，即预应力混凝土主梁与钢主梁的粘结性连接，结合段设置在弯矩较小的部位，距离桥梁墩塔附近处。桥梁修建时先将钢箱梁安装到位，钢箱梁内侧结合段范围内布置剪力钉，然后进行混凝土浇筑。

钢混结合段由于施工及混凝土硬化微收缩等，在钢箱梁顶板与混凝土顶面间产生空隙，引起局部脱空、破损等，从而影响钢混结合段整体性；另外，由于钢箱梁与混凝土段结合面处，刚度突变较大，在车辆活载作用下，结合段受到较大冲击作用，易引起局部横裂，钢混结合段桥面铺装易产生开裂、破损、坑槽等，且较难彻底维修。

目前对于这一问题的解决办法为在结合段开裂破损的位置处，在桥面面板连接件附近凿眼，在混凝土内打孔植筋作为剪力键，将剪力连接件与钢梁顶板连接。但是，这种解决办法不能够有效缓解钢混结合段刚度突变较大、容易开裂等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够有效改善桥面受力，降低钢混结合段集中受力、增加结合段抗剪切能力防止桥面开裂的桥梁钢混结合段的维修加固方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种桥梁钢混结合段的维修加固方法，其特征在于：其操作步骤如下：

1)清理桥面：剔除钢混结合段钢箱梁及相应范围混凝土梁段桥面板上原来铺设的沥青混凝土层，保证桥面清洁；

2)测量及检测：清理完成后对桥面钢板平整度及坡度进行精确测量，以便确定钢箱梁顶板局部变形情况，对钢混结合段进行检测，确定钢混结合段脱空范围；

3)喷砂除锈：采用高压水枪及清洁剂对桥面板进行清洁处理，待桥面板干燥后进行喷砂除锈处理；

4)检测：对除锈完的桥面钢板进行清洁度和粗糙度检测，清洁度应达到2.5级以上，粗糙度为40μm～80μm；

5)喷涂防腐层：在除锈处理完的钢箱梁桥面板上均匀喷涂防腐层；

6)焊接剪力钉：在钢箱梁桥面板上定位并标记剪力钉焊接位置，然后进行剪力钉焊接；

7)安装剪力装置：在钢混结合段钢箱梁顶板非脱空范围处钢箱梁桥面钢板上130mm～150mm间距定位焊接剪力钉；在原有钢混结合段钢箱梁顶板脱空范围处桥面钢板上130mm～150mm等间距定位并钢板顶板打孔，在钢板下混凝土内转孔，在混凝土内200mm～300mm处植入螺杆，硬化后拧入螺栓，调平局部钢箱梁顶板；在混凝土段顶面凿毛处理，400mm～450mm等间距定位并植入剪力钉；

8)注胶：对钢混结合段脱空处进行注胶处理，注胶压力不小于0.2MPa；

9)安装钢筋网：在钢箱梁桥面上安装37.5mm×37.5mm的钢筋网，所述的钢筋网位置与剪力钉位置冲突处局部微调钢筋网；

10)浇筑高韧性混凝土层：在钢筋网及剪力钉形成的空隙内浇筑高韧性混凝土，然后进行表面平整度检测；

11)高温蒸汽养护：浇筑20～24h后，在高韧性混凝土层上搭设蒸汽养护棚，养护期间蒸汽每小时升温10～15℃，直至养护温度达到80℃以上，恒温养护60～72h，然后进行降温处理，降温速度低于10℃/每小时，直至降为环境温度；

12)铺设防水粘结层：养护完成后，利用硼砂机对高韧性混凝土表面进行平整度打磨去除表面浮浆，然后铺设防水粘结层；

13)沥青层铺装：对桥面铺装沥青层进行碾压压实。

而且，所述的喷砂除锈操作在干燥、清洁的环境中进行，操作时的环境温度在5℃～40℃之间，相对湿度低于85％。

而且，所述的高韧性混凝土层厚度为4cm～4.5cm。

而且，所述的钢筋网为HRB400级的钢筋网，且横向及纵向钢筋的直径均为10mm。

本发明的优点和有益效果为：

1、本桥梁钢混结合段的维修加固方法，按照加固方法的步骤依次操作，能够有效改善桥面受力，降低钢混结合段集中受力、增加结合段抗剪切能力防止桥面开裂，保证行车安全。

2、本桥梁钢混结合段的维修加固方法，喷砂除锈操作在干燥、清洁的环境中进行，操作时的环境温度在5℃～40℃之间，相对湿度低于85％，避免因潮湿而造成后期的腐蚀和损坏。

3、本桥梁钢混结合段的维修加固方法，高韧性混凝土层厚度为4cm～4.5cm，降低整个桥面的重量，钢箱梁桥面板抗弯刚度得到较大提高，有效降低钢箱梁桥面板的局部应力，降低开裂风险。

4、本桥梁钢混结合段的维修加固方法，钢筋网为HRB400级的钢筋网，且横向及纵向钢筋的直径均为10mm，增大钢筋网与高韧性混凝土层的牢固结合，保证加固后整体结构的稳固性，保证使用效果。

5、本发明设计科学合理，能够有效改善桥面受力，降低钢混结合段的集中受力、增加结合段抗剪切能力防止桥面开裂，保证行车安全。

附图说明

图1为本发明的钢混结合段结构示意图；

图2为钢箱梁桥面铺设层示意图。

附图标记说明

1-钢箱梁段、2-钢混结合段、3-混凝土段、4-防水粘结层、5-高韧性混凝土层、6-螺杆、7-钢箱梁桥面、8-横向钢筋、9-纵向钢筋。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种桥梁钢混结合段的维修加固方法，其特征在于：其操作步骤如下：

1)清理桥面：剔除钢箱梁段1和混凝土段3中间的钢混结合段2钢箱梁桥面7及相应范围混凝土梁段桥面板上原来铺设的沥青混凝土层，保证桥面清洁；

2)测量及检测：清理完成后对桥面钢板平整度及坡度进行精确测量，以便确定钢箱梁顶板局部变形情况，对钢混结合段进行检测，确定钢混结合段脱空范围；

3)喷砂除锈：采用高压水枪及清洁剂对桥面板进行清洁处理，待桥面板干燥后进行喷砂除锈处理；

4)检测：对除锈完的桥面钢板进行清洁度和粗糙度检测，清洁度应达到2.5级以上，粗糙度为40μm～80μm；

5)喷涂防腐层：在除锈处理完的钢箱梁桥面板上均匀喷涂防腐层；

6)焊接剪力钉：在钢箱梁桥面板上定位并标记剪力钉焊接位置，然后进行剪力钉焊接；

7)安装剪力装置：在钢混结合段钢箱梁顶板非脱空范围处钢箱梁桥面钢板上130mm～150mm间距定位焊接剪力钉；在原有钢混结合段钢箱梁顶板脱空范围处桥面钢板上130mm～150mm等间距定位并钢板顶板打孔，在钢板下混凝土内转孔，在混凝土内200mm～300mm处植入螺杆6，硬化后拧入螺栓，调平局部钢箱梁顶板；在混凝土段顶面凿毛处理，400mm～450mm等间距定位并植入剪力钉；

8)注胶：对钢混结合段脱空处进行注胶处理，注胶压力不小于0.2MPa；

9)安装钢筋网：在钢箱梁桥面上安装37.5mm×37.5mm的钢筋网，钢筋网位置与剪力钉位置冲突处局部微调钢筋网；

10)浇筑高韧性混凝土层：在钢筋网及剪力钉形成的空隙内浇筑高韧性混凝土，然后进行表面平整度检测；

11)高温蒸汽养护：浇筑20～24h后，在高韧性混凝土层5上搭设蒸汽养护棚，养护期间蒸汽每小时升温10～15℃，直至养护温度达到80℃以上，恒温养护60～72h，然后进行降温处理，降温速度低于10℃/每小时，直至降为环境温度；

12)铺设防水粘结层：养护完成后，利用硼砂机对高韧性混凝土表面进行平整度打磨去除表面浮浆，然后铺设防水粘结层4；

13)沥青层铺装：对桥面铺装沥青层进行碾压压实。

喷砂除锈操作在干燥、清洁的环境中进行，操作时的环境温度在5℃～40℃之间，相对湿度低于85％，避免因潮湿而造成后期的腐蚀和损坏。

高韧性混凝土层厚度为4cm～4.5cm，降低整个桥面的重量，钢箱梁桥面板抗弯刚度得到较大提高，有效降低钢箱梁桥面板的局部应力，降低开裂风险。

钢筋网为HRB400级的钢筋网，且横向钢筋8及纵向钢筋9的直径均为10mm，增大钢筋网与高韧性混凝土层的牢固结合，保证加固后整体结构的稳固性，保证使用效果。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。