[實用新型]一種空心板梁的鋼板-混凝土組合加固構造

有效

• 申請號: 201320883902.5
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN203639841U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 石雄偉;許冰;雷丹;王明華;袁卓亞;馮威;柯亮亮;于春雷;苗建寶;王旭;張小亮;田丞;胡曄;張濤
• 申請（專利權）人: 西安公路研究院
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于空心板梁加固技術領域，尤其是涉及一種空心板梁的鋼板-混凝土組合加固構造。

背景技術

我國高速公路大規模建設始于上世紀90年代中期，目前許多地方公路橋梁已經運營近30年，甚至達到40-50年，已達到或接近設計基準期，或存在各種原因引起結構病害與損傷，都需要進行維修加固。據第二次全國公路普查統計，國內27.8萬座公路橋梁中，三、四類需要維修加固的橋梁約占10%左右，而在當前的各種類型橋梁中，裝配式空心板橋是我國橋梁工程中常用的橋型。裝配式空心板橋具有結構形式簡單，建筑高度小、預制方便、用材經濟、易于工廠化和標準化施工等特點，且單板在運輸和吊裝過程中穩定性好。裝配式空心板橋中各板梁橫向之間通過現澆的企口混凝土鉸接，并將多片梁形成整體，使行車道板上的局部荷載橫向分配給各板梁共同承受，這樣顯著地減小甚至避免單根板梁受力，達到協同受力目的。目前國內公路橋梁20m以下的中小跨徑橋梁基本上全部采用空心板結構。

從已建成橋梁的運營狀況來看，空心板結構存在一些較為典型的病害。調研分析表明，影響空心板橋正常使用和結構安全最突出的問題是橫向聯系結構偏弱，單板剛度較低，究其根源是鉸縫的破壞。因鉸縫或橫向聯結破壞后，車輛荷載不能有效地橫向分配，形成單板受力，其危害性很大而且范圍很廣，除引起板梁本身破壞外，還可引起橋面鋪裝、伸縮裝置、橋梁支座、橋臺墩等破壞，使橋面平整度降低，甚至橋面鋪裝層出現開裂、擁起、破碎、剝離等現象。這不僅嚴重地影響了行車的舒適性，增加了行車的安全隱患，還大大降低了橋梁結構的整體承載能力。同時現在超重車輛較多，作用在單獨空心板上的荷載比設計時的標準荷載成倍地增加，板梁在這些荷載的作用下，其撓度大大增加，在車輛荷載的反復作用下容易形成板梁開裂，嚴重時會斷板坍塌。

目前，空心板結構常用的加固方法有橋面補強層加固、橫向粘貼鋼板加固、橫向預應力加固、去梁增肋加固、化學灌漿加固等。其中，橋面補強層加固法施工時需鑿除原有橋面鋪裝，并設置連接鋼筋和鋼筋網，加固后自重增加，承載能力提高不顯著，可在抗壓截面較小的場合較用，而對提高空心板橋橫向整體性不顯著。橫向粘貼鋼板加固法是用黏結劑及錨栓將鋼板橫橋向垂直粘貼錨固在空心板鉸縫處，靠較柔的鋼板承擔橫向聯系的作用，反復荷載作用下易造成鋼板與混凝土脫離，加之鉸縫破損后將造成的雨水侵蝕，加固效果逐漸衰退，且鋼板受力存在應力滯后現象。去梁增肋加固法是去掉個別損傷較嚴重的主梁，將剩余主梁維修并重新間隔排列在原橋梁寬度范圍內，再利用舊梁板之間的空間新增預應力混凝土梁肋，施工時要起吊梁板，工程量大，且增加了材料用量，僅在裂縫嚴重的情況下較為適用。化學灌漿鉸縫加固法是將化學灌漿料壓入鉸縫密閉空腔，膠結材料凝結硬化后與混凝土形成整體，達到封堵加固的目的，該法雖然工藝簡單，但大多數化學漿材價格昂貴，高分子化學漿材都有不同程度的毒性，且聚合物的老化與耐久性還缺少長期的觀測資料，一般僅作為鉸縫維修加固的備選方案。另外，國外也有采用橫向張拉預應力鋼筋加強橫向整體連接的方案，實踐中施工較困難，成本較高，且外觀效果差。綜上，上述幾種加固方法都有各自的弊端，也有各自的適用條件。因而，現如今缺少一種結構簡單、設計合理且且施工簡便、加固效果好的空心板梁的鋼板-混凝土組合加固構造，其能有效解決現有空心板梁加固方法存在的施工不便、投入成本較高、加固效果較差等問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種空心板梁的鋼板-混凝土組合加固構造，其結構簡單、設計合理且施工簡便、加固效果好，能有效解決現有空心板梁加固方法存在的施工不便、投入成本較高、加固效果較差等問題。