[發(fā)明專利]基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010483322.1
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN111719443A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張笑聞;薛姝楠;張靖坤;李明浩;任明法;陳國清;陳瑞峰
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D22/00
• 分類號(hào): E01D22/00;E01D19/12;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/36
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;戴風(fēng)友

1.一種基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法，其特征在于，針對于橋梁疲勞裂紋，該方法采用“裂紋止裂”+“板材加固”的修補(bǔ)方法對該類裂紋進(jìn)行修補(bǔ)加固；其中，“裂紋止裂”采用焊接修補(bǔ)的方法，對原有裂紋進(jìn)行修復(fù)；“板材加固”采用金屬-高分子復(fù)合板材，使面板-U肋結(jié)構(gòu)整體加固；包括如下步驟：

步驟1，噴砂除污/銹

對待修補(bǔ)的橋體面板及U肋外表面進(jìn)行噴砂除銹處理，噴砂除銹標(biāo)準(zhǔn)需要達(dá)到Sa2級；

步驟2，制造灌注空腔：

a)采用富氬氣保護(hù)半自動(dòng)焊的方法，將全熔透角焊縫重新焊接，焊接材料采用ER50-3；

b)將5-15mm厚的框架結(jié)構(gòu)置于面板和U肋的外側(cè)，且將原裂縫置于框架結(jié)構(gòu)置內(nèi)部，裂縫距離框架結(jié)構(gòu)的邊緣不少于50mm；所述框架結(jié)構(gòu)采用鋼材或成型的高分子材料，其中，鋼材連接方式為對角連續(xù)焊接，高分子材料連接方式為粘合劑粘接；所述框架結(jié)構(gòu)為中空的板狀結(jié)構(gòu)；

c)采用粘合劑將5-15mm厚的圓形墊塊均布在面板和U肋上，且位于框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部，不與裂紋接觸，起到支撐作用，所述圓形墊塊厚度與框架結(jié)構(gòu)厚度相同；

d)在框架結(jié)構(gòu)的底部側(cè)面上鉆注射孔，用于后續(xù)注入液態(tài)高分子材料，在框架結(jié)構(gòu)的頂部側(cè)面上鉆排氣孔；

e)將1-3mm厚的鋼板覆蓋在框架結(jié)構(gòu)上，二者形成密閉空腔，所述鋼板形狀與框架結(jié)構(gòu)相同；

步驟3，檢測空腔密閉性：

將空壓機(jī)與注射孔連接，在排氣孔處連接壓力傳感器，向密閉空腔充入潔凈干燥氣體，當(dāng)壓力傳感器檢測密閉空腔內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值0.5MPa-0.7MPa后，關(guān)閉空壓機(jī)及氣閥，經(jīng)過平衡時(shí)間后，對空腔密封性進(jìn)行評估；

步驟4，檢測空腔干燥性：

室溫下，采用濕度檢測儀從注射孔或排氣孔深入密閉空腔內(nèi)，檢測濕度；若檢測結(jié)果小于40％則認(rèn)為合格；若濕度超過40％，則向空腔中通入干燥的壓縮空氣對空腔進(jìn)行干燥；

步驟5，高分子材料灌注：

采用便攜式混料注射設(shè)備，將高分子材料從注射孔注入密閉空腔；等待高分子材料固化后，切除注射孔和排氣孔的余料，并焊接封閉注射孔和排氣孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述步驟1噴砂除污/銹后要求原橋體面板及U肋外表面的表面粗糙度為60um。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述步驟3的平衡時(shí)間為10min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述高分子材料夾層包括A組分高分子材料和B組分高分子材料，A組分高分子材料與B組分高分子材料摩爾比為1：1～1.2；所述A組分高分子材料包括如下重量份數(shù)的成分：蓖麻油30-40份、聚酯多元醇60-70份、小分子多元醇5-10份、偶聯(lián)劑1-1.5份、助劑0.5-1份；所述B組分高分子材料為多異氰酸酯。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于高分子-金屬板材的正交異性鋼橋面板及U肋裂紋的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述聚酯多元醇包括但不限于聚己內(nèi)酯二元醇、聚己內(nèi)酯三元醇、聚四氫呋喃二醇中的一種或幾種的混合。