[發明專利]一種對已疲勞開裂鋼橋面板加固結構

在審

• 申請號: 201910751567.5
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110499717A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 曹君輝;邵旭東;李萌;王立國;吳新印
• 申請（專利權）人: 湖南中路華程橋梁科技股份有限公司
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D19/12;E01D19/08
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• 代理人: 暫無信息

一種對已疲勞開裂鋼橋面板加固結構，其技術方案要點是：它包括已裂鋼橋面板、碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網、超高性能混凝土層以及磨耗層，在已裂鋼面板上設置有碳纖維強化板條，所述金屬強化板條上焊接有剪力連接件，所述帶剪力連接件的金屬強化板條設置在碳纖維強化板條上方，所述鋼筋網安放在已裂鋼橋面板上，所述超高性能混凝土層澆筑到已裂鋼橋面板上，且覆蓋碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網與已裂鋼橋面板連接，所述磨耗層覆蓋在超高性能混凝層頂面。

技術領域

本發明涉及一種用于正交異性鋼橋面板加固的橋梁結構，特別是一種對已疲勞開裂鋼橋面板加固結構。

背景技術

正交異性鋼橋面板自問世以來，以其自重輕、極限承載力大、施工快捷、造型優美等優點，受到橋梁設計者的青睞，尤其適用于大跨徑橋梁。但鋼橋面局部剛度過低，在長期運營中易出現疲勞開裂病害問題。國內已建的廣東虎門大橋等，橋面采用正交異性鋼橋面板，運營中出現了疲勞裂縫。針對上述病害，提出了各種加固方案，其中專利《一種無需修補已疲勞開裂鋼橋面板的輕型組合加固結構（專利號：ZL201721470446.6）》提出了帶有焊接短栓釘的鋼板點焊于已裂橋面板，同時橋面板焊接短栓釘，最后澆筑超高性能混凝土，形成組合加固結構技術，以此來達到加固已裂鋼橋面板的作用。

但是該專利技術仍存在以下問題：1. 鋼板條點焊于已裂橋面板，不能與已裂橋面板緊密結合，兩者間留有空隙，存在腐蝕風險，且鋼板條難以與已裂橋面板共同受力；2. 鋼板條密度較大，采用過多的鋼板條會增加橋梁自重，降低橋梁的安全儲備；3. 在已開裂鋼橋面板上焊接大量栓釘，會引入焊接殘余應力，存在形成新裂紋的風險，進一步削弱了鋼橋面板的承載力。

發明內容

與將超高性能混凝土直接應用于完好正交異性鋼橋面板（或修復至完好）不同，對于已疲勞開裂的鋼橋面板，疲勞裂縫的存在會大大降低鋼面板對超高性能混凝土的強化作用。若不在已裂鋼橋面板頂面采取有效的強化措施，超高性能混凝土層底面的抗拉強度極低，將導致開裂。因此，對于超高性能混凝土應用于已裂正交異性鋼橋面板，需要充分考量鋼板裂縫對超高性能混凝土層受力的不利影響，采取合理的強化措施，且關鍵在于如何對超高性能混凝土層底面進行強化，防止混凝土層開裂。

本發明的目的是提供一種對已疲勞開裂鋼橋面板加固結構；在現有輕型組合加固結構的基礎上，通過增設碳纖維強化板條和/或金屬板條、改善鋼筋網的布置方式，強化已經開裂鋼橋面板上方超高性能混凝土薄層底面的抗裂能力；采用多種抗剪連接件形式，加強了輕型組合結構與原開裂鋼橋面板直接的抗剪連接；采用新的施工工藝，簡化施工過程，同時減輕對已經開裂的鋼橋面板的損害，該結構徹底消除了正交異性鋼橋面板疲勞開裂病害。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：包括已裂鋼橋面板、碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網、超高性能混凝土層以及磨耗層，在已裂鋼面板上設置有碳纖維強化板條，所述金屬強化板條上焊接有剪力連接件，所述帶剪力連接件的金屬強化板條設置在碳纖維強化板條上方，所述鋼筋網安放在已裂鋼橋面板上，所述超高性能混凝土層澆筑到已裂鋼橋面板上，且覆蓋碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網與已裂鋼橋面板連接，所述磨耗層覆蓋在超高性能混凝層頂面。

本發明還提供另一種對已疲勞開裂鋼橋面板加固結構，其技術方案是：包括已裂鋼橋面板、碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網、超高性能混凝土層以及磨耗層，在已裂鋼面板上設置有碳纖維強化板條，所述金屬強化板條上焊接有剪力連接件，帶剪力連接件的金屬強化板條直接焊接或膠結在已裂鋼橋面板上，并與碳纖維強化板條平行、交替布置，所述鋼筋網安放在已裂鋼橋面板上，所述超高性能混凝土層澆筑到已裂鋼橋面板上，且覆蓋碳纖維強化板條、金屬強化板條、剪力連接件、鋼筋網與已裂鋼橋面板連接，所述磨耗層覆蓋在超高性能混凝層頂面。

本發明的剪力連接件包括栓釘、T型鋼、L型鋼、槽鋼、PBL開孔鋼板、彎起鋼筋連接件。