混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)及加固方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)及加固方法，包括橋墩以及設(shè)置在橋墩上的橋面板，橋面板的下側(cè)設(shè)置有若干根高強(qiáng)鋁合金板，高強(qiáng)鋁合金板均平行于橋面板的軸線。本發(fā)明專利技術(shù)系統(tǒng)中通過設(shè)置高強(qiáng)鋁合金板對(duì)橋面板進(jìn)行加固，高強(qiáng)鋁合金具備極好的耐腐蝕性和與鋼材相近的強(qiáng)度與塑性，可以顯著提高混凝土橋面板的承載力和耐久性，在不增加自重的情況下，提高承載能力，降低了侵蝕環(huán)境下橋面板的安全隱患以及由于后期維護(hù)而造成的經(jīng)濟(jì)損失，并且保證了橋面板具有良好的延性；本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，尤其是高強(qiáng)鋁合金低溫性能優(yōu)異，在嚴(yán)寒地區(qū)作為橋面板的體外預(yù)應(yīng)力加固材料優(yōu)勢(shì)將更加明顯。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及混凝土建筑領(lǐng)域，尤其涉及混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)及加固方法。
技術(shù)介紹
橋面板是直接承受車輛輪壓的承重結(jié)構(gòu)，在構(gòu)造上它通常與主梁的梁肋和橫隔板整體相連，這樣既能將車輛傳給主梁，又能構(gòu)成主梁截面的組成部分，并保證了主梁的整體作用，是橋梁結(jié)構(gòu)中非常重要的組成部分。橋面板作為橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受壓力的結(jié)構(gòu)，常因設(shè)計(jì)失誤、施工錯(cuò)誤、構(gòu)件后期養(yǎng)護(hù)條件未跟上、材質(zhì)不符合要求；或因結(jié)構(gòu)負(fù)荷增加、使用功能的改變；又或者因?yàn)橐恍┎豢煽沽σ蛩兀绲卣稹⒒馂?zāi)等原因?qū)е聵蛎姘逶獾綋p害，然而，要廢棄舊有橋面板，重新預(yù)制橋面板，一方面將造成經(jīng)濟(jì)損失；另一方面將耽擱建設(shè)工期，因此有必要采取有效、可靠技術(shù)進(jìn)行加固處理。目前，體外加固所使用的材料大都是鋼板、FRP筋，由于鋼材易生銹的性質(zhì)，所以在施工過程中要考慮防腐等問題，定期刮漆、噴漆等手段使其施工維護(hù)比較復(fù)雜，而加固材料基本上一直處于暴露在空氣中的工作狀態(tài)，尤其是腐蝕環(huán)境條件下，會(huì)使鋼材自身特別容易發(fā)生銹蝕，這會(huì)導(dǎo)致加固效果低于預(yù)期，而且會(huì)隨著后期的維護(hù)而增大經(jīng)濟(jì)損失；而FRP筋加固價(jià)格比較昂貴。找到一種力學(xué)性能滿足體外加固要求，同時(shí)提高加固結(jié)構(gòu)耐久性、穩(wěn)定性，且價(jià)格相對(duì)便宜、施工簡單的加固方法和加固結(jié)構(gòu)，是解決橋面板加固的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)及加固方法，加固方法簡單，且有效提高橋面板穩(wěn)定性。<br>為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案：包括橋墩以及設(shè)置在橋墩上的橋面板，橋面板的下側(cè)設(shè)置有若干根高強(qiáng)鋁合金板，高強(qiáng)鋁合金板均平行于橋面板的軸線。進(jìn)一步地，每根高強(qiáng)鋁合金板的寬度為150mm；相鄰高強(qiáng)鋁合金板之間的間距為300～450mm。進(jìn)一步地，橋面板的下側(cè)開設(shè)有若干個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)安裝有若干根加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋均垂直于橋面板的軸線。進(jìn)一步地，每根加強(qiáng)筋的直徑不小于18mm，相鄰加強(qiáng)筋之間的間距在450mm以上。進(jìn)一步地，加強(qiáng)筋采用高強(qiáng)鋁合金筋。進(jìn)一步地，凹槽的直徑為加強(qiáng)筋直徑的1.5～2倍。進(jìn)一步地，高強(qiáng)鋁合金板通過若干個(gè)螺栓固定安裝在橋面板的下側(cè)。進(jìn)一步地，螺栓的材質(zhì)為高強(qiáng)鋁合金；且相鄰螺栓之間的間距為700mm。進(jìn)一步地，高強(qiáng)鋁合金板的強(qiáng)度至少為700MPa。本專利技術(shù)加固方法的技術(shù)方案是，包括以下步驟：(a)首先在高強(qiáng)鋁合金板上加工用于安裝螺栓的螺紋孔；然后將材質(zhì)均為高強(qiáng)鋁合金的加強(qiáng)筋、高強(qiáng)鋁合金板和螺栓進(jìn)行表面氧化處理；清理待加固的橋面板；(b)在橋面板下側(cè)對(duì)加強(qiáng)筋、高強(qiáng)鋁合金板和螺栓進(jìn)行定位放線，確定其安裝位置，其中高強(qiáng)鋁合金板沿橋面板的縱向方向，加強(qiáng)筋沿橋面板的橫向方向；(c)在橋面板下側(cè)加強(qiáng)筋的安裝位置處開設(shè)凹槽，在螺栓的安裝位置處進(jìn)行鉆孔；(d)在凹槽內(nèi)以及高強(qiáng)鋁合金板的安裝位置處均涂抹結(jié)構(gòu)膠，先在凹槽內(nèi)安裝加強(qiáng)筋，再安裝高強(qiáng)鋁合金板，最后安裝螺栓，將高強(qiáng)鋁合金板固定在橋面板下側(cè)，完成混凝土橋面板體外加固。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益的技術(shù)效果：本專利技術(shù)系統(tǒng)中通過設(shè)置高強(qiáng)鋁合金板對(duì)橋面板進(jìn)行加固，高強(qiáng)鋁合金具備極好的耐腐蝕性和與鋼材相近的強(qiáng)度與塑性，可以顯著提高混凝土橋面板的承載力和耐久性，在不增加自重的情況下，提高承載能力，降低了侵蝕環(huán)境下橋面板的安全隱患以及由于后期維護(hù)而造成的經(jīng)濟(jì)損失，并且保證了橋面板具有良好的延性；本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，尤其是高強(qiáng)鋁合金低溫性能優(yōu)異，在嚴(yán)寒地區(qū)作為橋面板的體外預(yù)應(yīng)力加固材料優(yōu)勢(shì)將更加明顯。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)通過高強(qiáng)鋁合金板的寬度和間距之間的配合關(guān)系，有效提高加固效果，提高穩(wěn)定性。進(jìn)一步地，本專利技術(shù)通過在縱向使用高強(qiáng)鋁合金板進(jìn)行加固的同時(shí)，橫向采用加強(qiáng)筋進(jìn)行開槽加固，更好地加強(qiáng)穩(wěn)定性。本專利技術(shù)加固方法采用加強(qiáng)筋、高強(qiáng)鋁合金板對(duì)橋面板進(jìn)行體外加固，采用高強(qiáng)鋁合金并對(duì)高強(qiáng)鋁合金表面進(jìn)行氧化處理，具備極好的耐腐蝕性和與鋼材相近的強(qiáng)度與塑性，可較好的解決現(xiàn)有加固方法的不足，可以顯著提高混凝土橋面板的承載力和耐久性，簡單實(shí)用，易于施工。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A-A向的剖面圖。圖中，1、橋墩；2、橋面板；3、加強(qiáng)筋；4、高強(qiáng)鋁合金板；5、螺栓。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1和圖2，本專利技術(shù)包括橋墩1以及設(shè)置在橋墩1上的橋面板2，橋面板2的下側(cè)通過螺栓5固定安裝有若干根高強(qiáng)鋁合金板4，高強(qiáng)鋁合金板4均平行于橋面板2的軸線，且強(qiáng)度至少為700MPa；每根高強(qiáng)鋁合金板4的寬度為150mm；相鄰高強(qiáng)鋁合金板4之間的間距為300～450mm。橋面板2的下側(cè)開設(shè)有若干個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)安裝有若干根加強(qiáng)筋3，加強(qiáng)筋3和橋面板2的下側(cè)齊平；加強(qiáng)筋3均垂直于橋面板2的軸線；加強(qiáng)筋3采用高強(qiáng)鋁合金筋；每根加強(qiáng)筋3的直徑不小于18mm，相鄰加強(qiáng)筋3之間的間距在450mm以上。加強(qiáng)筋3、高強(qiáng)鋁合金板4和螺栓5的材質(zhì)均為高強(qiáng)鋁合金，強(qiáng)度至少為700MPa。本專利技術(shù)中主要的工作過程及原理是：1、加強(qiáng)筋3、高強(qiáng)鋁合金板4和螺栓5的表面處理和加固構(gòu)件表面處理。在工廠制作鋁合金時(shí)，在高強(qiáng)鋁合金板4的相應(yīng)位置進(jìn)行鉆孔，作為安裝螺栓5的孔洞。在安裝之前，采用陽極氧化或化學(xué)氧化的方法對(duì)高強(qiáng)鋁合金進(jìn)行表面氧化處理，可以人工加厚高強(qiáng)鋁合金的氧化物薄膜，增強(qiáng)高強(qiáng)鋁合金制品的抗腐蝕性和耐磨性，以達(dá)到防護(hù)的目的。橋面板基層處理。除去待加固橋面板2底部抹灰層和破壞的疏松層，并用水清洗干凈。2、定位放線。需在橋面板2下側(cè)對(duì)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋁合金板4、加強(qiáng)筋3和螺栓5進(jìn)行定位放線，確定其位置。高強(qiáng)鋁合金板4寬度宜采用150mm，間距300mm～450mm；加強(qiáng)筋3直徑取18mm以上，間距采用450mm以上；螺栓5間距取700mm。高強(qiáng)鋁合金板4沿橋面板2長跨方向，即縱向方向；加強(qiáng)筋3沿短跨方向，即橫向方向。3、橫向開槽和鉆孔。在橋面板2下側(cè)橫向方向根據(jù)第2步放線位置進(jìn)行開槽，直徑約為加強(qiáng)筋3直徑的1.5～2倍，在螺栓5位置進(jìn)行鉆孔。4、高強(qiáng)鋁合金板4、加強(qiáng)筋3的安裝。在橫向開槽位置涂抹結(jié)構(gòu)膠，縱向位置刷抹結(jié)構(gòu)膠，先放置橫向的加強(qiáng)筋3，再放置縱向的高強(qiáng)鋁合金板4，然后安裝鋁合金的螺栓5。5.橋面板抹灰處理。安裝完成后，待結(jié)構(gòu)膠凝固，對(duì)橋面板2的加固部位，比如高強(qiáng)鋁合金板4和加強(qiáng)筋3等處進(jìn)行涂抹水泥砂漿處理。本專利技術(shù)橋面板2進(jìn)行加工制作時(shí)，澆筑使用的材料為混凝土，可以是普通本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，包括橋墩(1)以及設(shè)置在橋墩(1)上的橋面板(2)，橋面板(2)的下側(cè)設(shè)置有若干根高強(qiáng)鋁合金板(4)，高強(qiáng)鋁合金板(4)均平行于橋面板(2)的軸線。

【技術(shù)特征摘要】
1.混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，包括橋墩(1)以及設(shè)置在橋墩(1)上的
橋面板(2)，橋面板(2)的下側(cè)設(shè)置有若干根高強(qiáng)鋁合金板(4)，高強(qiáng)鋁合金板(4)均平行
于橋面板(2)的軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，每根高強(qiáng)鋁合金板
(4)的寬度為150mm；相鄰高強(qiáng)鋁合金板(4)之間的間距為300～450mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，橋面板(2)的下側(cè)
開設(shè)有若干個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)安裝有若干根加強(qiáng)筋(3)，加強(qiáng)筋(3)均垂直于橋面板(2)的軸
線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，每根加強(qiáng)筋(3)的
直徑不小于18mm，相鄰加強(qiáng)筋(3)之間的間距在450mm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，加強(qiáng)筋(3)采用高
強(qiáng)鋁合金筋。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，凹槽的直徑為加強(qiáng)
筋(3)直徑的1.5～2倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土橋面板體外加固系統(tǒng)，其特征在于，高強(qiáng)鋁合金板(4)
通過若干個(gè)螺栓(5)固定安裝在橋面板(2)的下側(cè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邢國華，常召群，王春生，吳濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長安大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61