[發(fā)明專利]受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構及其加固方法

有效

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• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113089507B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 王玉銀;夏啟龍;劉昌永;王罡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: E01F5/00
• 分類號: E01F5/00;E01D22/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構及其加固方法，本發(fā)明屬于橋涵加固領域，它要解決目前波紋鋼加固既有受損橋涵中的加固跨度受到限制、加固后結構承載力不足、波紋鋼局部失穩(wěn)等問題。本發(fā)明受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構包括兩層波紋鋼板件、內部灌注物和外部灌注物，外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件間隔疊層方式設置，外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件之間設置有支撐件，在外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件之間澆筑有內部灌注物形成組合結構，組合結構位于橋涵受損結構的下方，在橋涵受損結構與組合結構之間澆筑有外部灌注物。本發(fā)明由于波紋鋼板的存在，使得結構抗?jié)B性，抗地基不均勻沉降的性能有顯著提高，結構不易出現開裂、漏水現象。

技術領域

本發(fā)明屬于橋涵加固領域，具體涉及一種既有受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構及其加固方法。

背景技術

橋梁作為國家基礎設施的重要組成部分，在促進國民經濟發(fā)展和經濟文化交流方面做出了巨大貢獻。然而橋梁在服役期間，往往受到了各種復雜因素的影響。這些因素會對橋梁結構造成損傷，使得橋梁結構在達到設計使用壽命之前就喪失了承載力。如何更有效地對既有橋梁結構進行加固改造顯得至關重要。

橋涵加固的方法有許多，傳統的橋涵加固方法有外包混凝土法、粘貼鋼板加固法、施加體外預應力法等。但是許多方法在加固時對于上部交通有極大影響，此外對于承載能力嚴重下降、整體剛度明顯不足的結構，上述常規(guī)加固方法并不能真正解決橋涵的安全問題。

波紋鋼板結構具有輕質高強、施工運輸方便、耐腐蝕性和抗震性能優(yōu)異等特點。其應用從最初的公路涵管已逐步推廣到道路、橋梁、市政管道、工業(yè)建筑、民用住宅、舊基礎設施修復等各個領域。波紋鋼加固既有橋梁結構是其在工程應用中的主要形式，采用波紋鋼加固有既有橋梁結構有如下優(yōu)點：(1)不需要對原橋進行拆除，減小了對上部結構的影響；(2)施工速度快、造價低、結構抗不均勻沉降性能好，尤其適用于箱型、拱形、圓形、梨形等柔性橋涵結構的快速加固修復。但是由于波紋鋼是柔性結構，當承受較大荷載時，其容易出現局部屈曲甚至整體失穩(wěn)，這導致加固跨度受到限制。此外，波紋鋼板與波紋鋼板采用螺栓拼接，接口處易出現漏水現象。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決目前波紋鋼加固既有受損橋涵中的加固跨度受到限制、加固后結構承載力不足、波紋鋼局部失穩(wěn)等問題，而提供一種受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構及其加固方法。

本發(fā)明受損橋涵的雙層波紋鋼加固結構包括兩層波紋鋼板件、內部灌注物和外部灌注物，外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件間隔疊層方式設置，外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件之間設置有支撐件，在外層波紋鋼板件和內層波紋鋼板件之間澆筑有內部灌注物形成組合結構，組合結構位于橋涵受損結構的下方，在橋涵受損結構與組合結構之間澆筑有外部灌注物。

本發(fā)明當雙層波紋鋼結構為拱形時，需要在組合結構的拱腳位置重新澆筑基礎，基礎一般為鋼筋混凝土基礎。為了保證拱腳的剛性連接，將組合結構的拱腳插入鋼筋混凝土基礎中。拱腳處兩層波紋鋼拱外側焊接栓釘或者角鋼，以加強基礎連接。

本發(fā)明受損橋涵的加固方法按下列步驟實現：

一、將內層波紋鋼板件與外層波紋鋼板件間隔疊層設置，內層波紋鋼板件和外層波紋鋼板件之間用支撐件進行支撐，在內層波紋鋼板件和外層波紋鋼板件之間澆筑有內部灌注物形成組合結構；

二、將橋涵受損結構的混凝土表面進行鑿毛處理，得到鑿毛處理后的橋涵(已)受損結構；

三、將組合結構推送至鑿毛處理后的橋涵受損結構的下方，以組合結構的外層波紋鋼板件為底模板，組合結構與橋涵受損結構之間的前后端面加設端面模板，向組合結構與橋涵受損結構之間澆筑外部灌注物，最后拆去端面模板，完成受損橋涵的加固。

本發(fā)明步驟一所述的組合結構可以工廠預制。

本發(fā)明受損橋涵的加固方法按下列步驟實現：

一、將橋涵受損結構的混凝土表面進行鑿毛處理，得到鑿毛處理后的橋涵(已)受損結構；