既有空心板梁单板受力加固构造及加固方法与流程

本发明属于既有空心板梁加固技术领域，尤其涉及一种既有空心板梁单板受力加固构造及加固方法。

背景技术：

空心板梁是标准的预制构件，具有批量生产、快速施工的优点，在桥梁建设领域中应用较广。空心板梁间通常通过铰缝在横桥向传递剪力，从而实现桥面荷载的横向分配，使各片空心板梁之间能够共同承受车辆及其他荷载的作用。

早期设计的空心板梁通常采用浅铰缝，即铰缝的高度较小，并且铰缝内常有不设置连接钢筋现象。因此横桥向抗剪承载能力相对较小，在超重车辆荷载作用下，浅铰缝会出现剪切破坏，从而使空心板梁横桥向传递剪力失败，导致个别的空心板梁在同样的荷载作用下内力急剧增加。因此，空心板梁是严重的结构病害，影响桥梁结构安全。

常规的空心板梁单板受力病害通常结合着桥面铺装改造进行。即将既有空心板梁的桥面铺装和铰缝内的混凝土全部凿除，重新绑扎钢筋网后浇筑高强度的混凝土或钢纤维混凝土。通过加强铺装层，增强空心板梁间的横桥向抗剪能力。严重者，甚至采用将空心板梁顶面和底面对应粘贴钢板、并用对穿螺杆等上下夹持空心板梁进行加固的。施工程序复杂，工程造价高，同时对桥面交通影响较大。往往采用半幅封闭交通，或全断面封闭交通才能达到维修效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种既有空心板梁单板受力加固构造及加固方法，能够在不影响桥面交通的情况下实施，通过增强各片空心板件抗剪能力，同时在横桥向施加预紧力，增强空心板梁的横桥向传递和承载能力。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种既有空心板梁单板受力加固构造，包括既有的若干并列排布的空心板梁、横向体外预应力钢绞线、预应力锚具、钢螺杆、梁缝底部、竖向抗剪连接器、环氧胶；

所述空心板梁之间的梁缝内垂直插入竖向抗剪连接器，插入的高度与梁缝高度相同，且所述竖向抗剪连接器的顶部抵达铰缝位置，其底部距离梁底缘5cm，其直径与梁缝宽度相同；同时所述梁缝内灌注环氧胶并固化以包裹竖向抗剪连接器，且梁缝底部勾缝；

所述横向体外预应力钢绞线安装于空心板梁的底部，且其两端分别在梁端锚固于预应力锚具上；所述横向体外预应力钢绞线用以向空心板梁整体施加横向体外预应力，通过将各个空心板梁横向压紧竖向抗剪连接器、梁缝内灌注的环氧胶以增加空心板梁间竖向抗剪能力并提高空心板梁的横向整体性。

进一步，纵桥向间隔约30cm，插入一道竖向抗剪连接器。

本发明还提供一种既有空心板梁单板受力加固方法，针对既有空心板梁单板受力危害进行改造，包括如下步骤：

(1)测量既有空心板梁的各个空心板梁间的梁缝的宽度，对梁缝内的夹杂物进行清理；

(2)间隔30cm向梁缝内插入一个竖向抗剪连接器，竖向抗剪连接器的插入高度应与梁缝高度相同，竖向抗剪连接器的顶部应抵达铰缝位置，竖向抗剪连接器的底部应距离梁底缘5cm；

(3)沿着梁缝底部勾缝，勾缝高度为5cm，勾缝应保证填充密实，勾缝的过程中应预留灌浆嘴，以方便向梁缝内压力灌注环氧胶；

(4)向梁缝内压力灌注环氧胶，应保证环氧胶填充饱满、密实，且灌注完成后应静置固化；

(5)在最外侧的空心板梁外侧腹板处植入钢螺杆，利用钢螺杆锚固体外预应力张拉锚固基座，锚固基座在横桥向应成对设置，顺桥向布置间距为1m；

(6)安装横向体外预应力钢绞线，张拉并锚固，张拉力为0.65倍的标准强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)不影响桥面交通运营。

本发明可以在桥面通车的情况下实现空心板梁单板受力病害加固，能够最大程度的降低桥梁管理部门以及交通部门的管理压力。通常空心板梁单边受力病害处治需要结合桥面铺装改造才能彻底解决。对桥面交通影响大、施工工期长。本发明的作业范围仅在空心板梁梁底，不涉及桥面以及桥面交通。

(2)采用综合的方法进行处治，加固思路清晰。横桥向施加的体外预应力有效增加各片空心板之间的横桥向预压力，有利于各片之间共同作用。增加的环氧胶和竖向抗剪连接器，更加有效的保证了荷载的横向传递。

(3)本发明中的构造或措施均为快捷方式，施工养护时间短、安装施工快捷，总体施工工期较短。

附图说明

图1为本发明实施例提供的空心板梁单板受力加固构造的横断面示意图。

附图标记说明

1-横向体外预应力钢绞线、2-预应力锚具、3-钢螺杆、4-梁缝底部、5-竖向抗剪连接器、6-环氧胶、7-空心板梁。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更加清楚。

如图1所示，一种既有空心板梁单板受力加固构造，包括既有的若干并列排布的空心板梁7、横向体外预应力钢绞线1、预应力锚具2、钢螺杆3、梁缝底部4、竖向抗剪连接器5、环氧胶6。

其中，空心板梁7之间的梁缝内插入竖向抗剪连接器5，且梁缝内灌注环氧胶6并固化以包裹竖向抗剪连接器5，同时梁缝底部4勾缝。横向体外预应力钢绞线1安装于空心板梁7的底部，且其两端分别在梁端锚固于预应力锚具2上。横向体外预应力钢绞线1用以向空心板梁7整体施加横向体外预应力。通过将各个空心板梁7横向压紧，竖向抗剪连接器5、梁缝内灌注的环氧胶6可以增加空心板梁7间竖向抗剪能力以提高空心板梁的横向整体性。

在本发明中，环氧胶6不但可以包裹竖向抗剪连接器5，起到防腐作用，同时环氧胶6本身具有较高的粘结和抗剪强度，能够使横向的相邻两个空心板梁7间共同传递力的作用。

进一步，竖向抗剪连接器5的直径与梁缝宽度相同，竖向抗剪连接器5垂直插入梁缝内，且插入的高度与梁缝高度相同。可采用钢螺杆也可以采用螺纹钢筋，利用其螺纹将相邻的空心板梁7之间相互咬合，如本实施例中采用钢螺杆3。纵桥向间隔约30cm，就插入一道竖向抗剪连接器5。

本发明还提供一种既有空心板梁单板受力加固方法，针对既有空心板梁单板受力危害进行改造，包括如下步骤：

(1)测量既有空心板梁的各个空心板梁间的梁缝的宽度，对梁缝内的夹杂物进行清理；

(2)间隔30cm向梁缝内插入一个竖向抗剪连接器，竖向抗剪连接器的插入高度应与梁缝高度相同，竖向抗剪连接器的顶部应抵达铰缝位置，竖向抗剪连接器的底部应距离梁底缘5cm；

(3)沿着梁缝底部4勾缝，勾缝高度为5cm，勾缝应保证填充密实，勾缝的过程中应预留灌浆嘴，以方便向梁缝内压力灌注环氧胶；

(4)向梁缝内压力灌注环氧胶，应保证环氧胶填充饱满、密实，且灌注完成后应静置固化；

(5)在最外侧的空心板梁外侧腹板处植入钢螺杆3，利用钢螺杆3锚固体外预应力张拉锚固基座，锚固基座在横桥向应成对设置，顺桥向布置间距为1m，也可以根据计算的情况设置间距；

(6)安装横向体外预应力钢绞线1，张拉并锚固，张拉力为0.65倍的标准强度。横向体外预应力钢绞线1布置于空心板梁底部，梁端分别锚固与张拉锚固基座上(张拉锚固基座仅在最外侧空心板梁腹板外侧成对设置，顺桥向和体外预应力钢绞线1对应，布置间距约1m)。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非是对本发明范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本发明技术方案保护的范围。