[發明專利]一種基于縱向型鋼-UHPC的預應力空心板提載加固方法

在審

• 申請號: 202111356231.2
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114086483A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 康俊濤;于歷憑
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種基于縱向型鋼-UHPC的預應力空心板提載加固方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)對橋梁的混凝土梁空心板的底面進行處理；

步驟2)根據空心板橋加固設計方案確定型鋼尺寸，采用工廠自動或半自動切割方法，進行切割下料；對型鋼頂板黏合面用打磨機全部打磨出金屬光澤，打磨紋路與型鋼受力方向垂直，型鋼黏結面有一定的粗糙度，型鋼外露面除銹至呈現金屬光澤并保持干燥；最終對型鋼按照設計要求設置U型箍筋與螺桿預留孔和接縫預留孔；

步驟3)鉆植筋孔和螺桿孔；

根據設計要求，在空心板底面施工面劃定鉆孔錨固準確位置進行鉆植筋孔和螺桿孔；

步驟4)粘貼和固定型鋼；

將膠黏劑同時涂抹在已處理好的混凝土梁空心板底面和型鋼頂板黏結面上，涂抹厚度為3～5mm，中間厚兩邊薄；然后將型鋼放置于預先設置好的墊塊上，并將型鋼粘貼于預定位置，粘貼完型鋼后，檢測型鋼是否粘貼密實，若有空洞，則剝下型鋼頂板，補膠黏劑后重新粘貼；型鋼頂板粘貼好后，在其表面施加0.05～0.1MPa的壓力，使膠黏劑恰好從頂板的邊縫中擠出為宜，然后在20℃以上常溫下使膠黏劑固化24小時，固化期間不得對型鋼有任何擾動；最后，對螺桿孔注入植筋膠，灌注量為孔深的2/3，保證在植入螺桿后有少許膠黏劑溢出，將螺桿穿過螺桿預留孔單向旋轉插入螺桿孔，直至達到設計深度，并保證螺桿與孔壁間的間隙基本均勻，48小時固化后使用螺母將空心板、螺桿與型鋼牢牢緊固在一起；

步驟5)鋪設鋼筋與搭設UHPC預制板；

對植筋孔注入植筋膠，灌注量為孔深的2/3，將U型箍筋6穿過型鋼的U型箍筋孔插入植筋孔，直至達到設計深度，并保證U型箍筋與孔壁間的間隙均勻，固化48小時不動；然后，在原空心板底鋪設縱向鋼筋與橫向鋼筋，并相互焊接；最后將鑿毛好的UHPC預制板插入放置在型鋼底板上，并將型鋼腹板與UHPC預制板邊緣之間進行填充防止預制板掉落；

步驟6)現澆UHPC與防銹處理；

在UHPC預制板和空心板底面之間澆筑UHPC現澆層，澆筑完成后保濕養護7天以上；然后，在UHPC現澆層養護完成后，對接縫位置進行逐個安裝模板、通過接縫預留孔澆筑UHPC循環作業，并保濕養護7天以上；在UHPC濕接縫養護完成后，拆除模板并清除型鋼表面污垢和銹斑，對型鋼外露部分進行防銹處理。

2.根據權利要求1所述的基于縱向型鋼-UHPC的預應力空心板提載加固方法，其特征在于，所述步驟1)具體如下：

1.1)對混凝土梁空心板底面的表面裂縫進行封閉或灌封處理，達到養護時間后鑿除2～3mm厚浮漿層，直至完全露出堅實的混凝土新面，對混凝土新面的缺陷部位清除至密實處；

1.2)對混凝土新面進行鑿毛處理，形成平整的粗糙面，鑿毛深度不小于6mm；

1.3)用水清洗混凝土表面上的浮渣、塵土；最后對粘貼型鋼的鉸縫與邊梁邊緣位置處的凹凸不平表面進行修補。

3.根據權利要求1所述的基于縱向型鋼-UHPC的預應力空心板提載加固方法，其特征在于，所述步驟2)中，根據空心板橋加固設計方案確定型鋼尺寸，型鋼尺寸滿足以下約束：

2.1)型鋼高度H₁＝UHPC加固層厚度H+型鋼底板厚度t₁；

2.2)型鋼底翼板寬度B₂加UHPC預制板寬度B₁應略小于型鋼腹板邊緣間距B，即B₂+B₁≤B；

2.3)2倍型鋼底翼板寬度B₂加UHPC預制板寬度B₁減型鋼腹板邊緣間距B大于等于2倍的UHPC預制板單邊支承寬度b，即2B₂+B₁-B≥2b。

其中：UHPC預制板單邊支承寬度b根據UHPC加固層厚度H及單梁寬度計算得出；

b≥(43.2H+2.8)B/(4.6×10³)；

2.4)型鋼頂翼板寬度B₃根據預留孔與螺栓尺寸確定。

2.5)型鋼底板厚度t₁應當根據型鋼底翼板寬度B₂、UHPC加固層厚度H及單梁寬度確定；

且