城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构论文和设计-赵伟宏

全文摘要

本实用新型属于桥梁施工技术领域，具体涉及到一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，包括空心板，所述空心板的端部上表面依次开有灌注孔、排气孔和挡板孔，灌注孔、排气孔和挡板孔在灌浆后均进行填充修复；所述空心板从端头向内1‑2.5m灌注有灌浆料，空心板内固定有两块挡板封堵灌浆料，两块挡板之间充有发泡胶；所述挡板与空心板的空心孔直径相等，挡板孔为长方形，挡板孔长度与挡板的直径相等，挡板孔宽度与挡板的厚度相等。本实用新型通过在空心板端部灌注灌浆料，有效增大了预应力空心板端部截面积，能够直接增加混凝土的抗剪截面，提高承载力，能够安全、快捷的进行空心板端部斜向裂缝处理。

主设计要求

1.一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，包括空心板，其特征在于：所述空心板的端部上表面依次开有灌注孔（1）、排气孔（2）和挡板孔（3），灌注孔（1）用于向空心板内部灌注灌浆料，排气孔（2）用于检测灌浆是否密实并排除空心板空腔内的气体，挡板孔（3）用于安装挡板（5），灌注孔（1）、排气孔（2）和挡板孔（3）在灌浆后均进行填充修复；所述空心板从端头向内1-2.5m灌注有灌浆料，空心板内固定有两块挡板（5）封堵灌浆料，两块挡板（5）之间充有发泡胶（4）；所述挡板（5）为圆形，挡板（5）直径与空心板的空心孔直径相等，挡板孔（3）为长方形，挡板孔（3）长度与挡板（5）的直径相等，挡板孔（3）宽度与挡板（5）的厚度相等。

设计方案

2.根据权利要求1所述的城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，其特征在于：所述挡板（5）为圆形竹胶板。

3.根据权利要求1所述的城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，其特征在于：所述灌注孔（1）采用环氧砂浆填充修复，排气孔（2）采用灌浆料进行密实填充修复，挡板孔（3）采用设置钢筋网加环氧混凝土进行填充修复。

4.根据权利要求1所述的城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，其特征在于：所述灌注孔（1）、排气孔（2）和挡板孔（3）的开孔位置处无钢筋和钢绞线。

5.根据权利要求1所述的城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，其特征在于：所述挡板（5）通过混凝土浇筑或钢筋固定在空心板内。

设计说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及到一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构及技术。

背景技术

预应力空心板因自重轻，制作工艺成熟，造价低，安装方便而在工程中大量使用，同时空心板裂缝病害普遍存在，比较常见的有梁底横向裂缝、梁底纵向裂缝、腹板竖向裂缝、腹板斜向裂缝等，其中空心板端部腹板斜向裂缝是一种关系结构安全性的病害，梁端斜裂缝是由于空心板梁梁端抗剪能力不足所致。

综合分析城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害产生的原因主要有以下三方面：（一）超载影响：运行时间在20年以上的城市高架桥，随着城市车流量的加大，超载车辆的违章通行，对高架路的破坏尤为严重；（二）构造因素：先张法空心板结构为上世纪九十年代在我国广泛应用的一种结构形式，此类结构的特点之一就是预应力筋在端部无弯起，抗剪主要有端部的箍筋和混凝土腹板承担，这种构造形式在抗剪能力上偏弱，特别是外边板、防撞护栏的作用全部集中在外边板上，造成二期恒载较大，容易造成结构开裂；（三）施工质量：依据检测结果，混凝土强度满足原设计要求，但是工程实践表明，施工方法引起结构尺寸变异性较大；另外预应力在端部存在失效段，在端部截断预应力筋时会对端部混凝土产生较大的冲击力，对端部混凝土质量造成不利影响。

目前空心板端部腹板斜向裂缝处治措施一般为：裂缝宽度不超过规范规定的限值时，进行封闭裂缝即可；若裂缝宽度超过规范规定的限值应对梁端腹板进行加固，以提高其抗剪承载能力，通常采用粘贴钢板或梁端增大截面法加固。在处理空心板斜向裂缝时，特别是城市正在运营的旧有高架桥，不仅要将高架桥结构的抗剪承载能力提高到不定于汽-20级，挂-100级的原设计荷载保障结构安全，同时还要考虑到是城市高架路的交通疏导特殊性，兼顾社会效应，尽量缩短工期和减少对周围环境的影响。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构及技术。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构，包括空心板，所述空心板的端部上表面依次开有灌注孔、排气孔和挡板孔，灌注孔用于向空心板内部灌注灌浆料，排气孔用于检测灌浆是否密实并排除空心板空腔内的气体，挡板孔用于安装挡板，灌注孔、排气孔和挡板孔在灌浆后均进行填充修复；所述空心板从端头向内1-2.5m灌注有灌浆料，空心板内固定有两块挡板封堵灌浆料，两块挡板之间充有发泡胶；所述挡板为圆形，挡板直径与空心板的空心孔直径相等，挡板孔为长方形，挡板孔长度与挡板的直径相等，挡板孔宽度与挡板的厚度相等。

所述挡板为圆形竹胶板。

所述灌注孔采用环氧砂浆填充修复，排气孔采用灌浆料进行密实填充修复，挡板孔采用设置钢筋网加环氧混凝土进行填充修复。

所述灌注孔、排气孔和挡板孔的开孔位置处无钢筋和钢绞线。

所述挡板通过混凝土浇筑或钢筋固定在空心板内。

一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理技术，包括如下步骤：

（1）定位钻孔：在空心板的端部沿空心板长度方向依次定位灌注孔、排气孔和挡板孔；挡板孔的长度与下步要安装的挡板的直径相等，宽度与挡板的厚度相等；挡板孔与空心板端头的距离为1-2.5m；

（2）清洗空心板：使用高压水对空心板内部进行清洗；

（3）安装挡板：首先将第一块挡板从挡板孔塞入空心板内，塞入后将第一块挡板旋转90度使其垂直封堵空心孔，然后从挡板孔塞入另一块挡板，塞入后旋转90度使其垂直封堵空心孔，将两块挡板固定后在两块挡板之间打入发泡胶；上述挡板为与空心板的空心孔直径相等的圆形模板；

（4）灌注灌浆料：灌注孔和排气孔分别连接灌浆导管和排气导管，然后从灌浆导管开始灌注灌浆料；观察排气孔流出的浆体为粘稠状停止灌注，在灌浆料初凝前再次进行续注灌浆料；

（5）灌注孔、排气孔和挡板孔修复：灌注完成后，分别对灌注孔、排气孔和挡板孔进行修复。

作为优选方案：

所述步骤（1）中，灌注孔、排气孔和挡板孔的开孔位置避开钢筋、钢绞线。

所述步骤（3）中，采用混凝土浇筑或钢筋将挡板进行固定。

所述步骤（4）中，使用螺杆泵进行灌注灌浆料。

所述步骤（5）中，灌注孔采用环氧砂浆修复，排气孔采用灌浆料进行密实填充，挡板孔采用设置钢筋网加环氧混凝土进行修复。

本发明的有益效果为：本发明仅对预应力空心板端部1-2.5m的长度进行灌浆，可有效增大预应力空心板端部截面积，能够直接增加混凝土的抗剪截面，提高承载力，能够安全、快捷的进行空心板端部斜向裂缝处理；采用挡板和发泡胶封堵空心板，成本低，自重轻，封堵密实；本发明步骤简单，可操作性强，节约用地，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1灌注孔，2排气孔，3挡板孔，4发泡胶，5挡板。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

本发明针对城市正在运营的旧有高架桥，针对结构为预应力空心板为主的简支板桥，结合在济南市顺河高架路维修加固实例，以下面实施例对本发明技术进行详细介绍如下：

一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理技术，包括如下步骤：

（一）定位钻孔

在空心板的端部沿空心板长度方向依次定位灌注孔1、排气孔2和挡板孔3，如附图1所示，其中灌注孔1用于往空心板空心孔内灌浆，排气孔2用于检测灌浆是否密实并排除空腔内的气体，挡板孔3用于安装挡板5以便实现部分灌浆，挡板孔3为长方形，挡板孔3的长度与下步要安装的挡板5的直径相等，宽度与挡板5的厚度相等。

在钻孔前需要采用仪器定位主梁钢绞线、钢筋的位置，开孔位置避开钢筋、钢绞线，使得对混凝土结构的扰动降到最低；在定位的过程中还需保证以后灌浆料流动性，排气孔2需定位在灌浆料范围内最高处，当排气孔2有灌浆料流出时才能保证灌浆料已达到密实；挡板孔3与空心板端头的距离在1-2.5m为佳，因为靠近空心板端部开孔对空心板的抗弯承载能力影响较小，且空心板端部中心位置处于预应力非有效区。

（二）清洗空心板

为了保证后续工序的灌浆料与原结构混凝土共同工作，需要保证灌浆料与空心板之间无灰尘影响。清洗空心板时使用高压水从挡板孔3注入清洗，当流出为清水时确保无灰尘可停止清洗，清洗完成后尽快进行下一工序的施工，防止新的灰尘再次进入。

（三）安装挡板5

挡板5为与空心板的空心孔直径相等的圆形模板，采用木模板，如竹胶板即可，成本低且自重轻。依次安装两块挡板5，首先将第一块挡板5从挡板孔3塞入空心板内，塞入后将挡板5旋转90度，使其垂直于空心孔的方向，挡板5刚好封堵住空心孔，然后从挡板孔3塞入另一块挡板5，塞入后旋转90度垂直空心孔将其封堵，然后将两块挡板5固定，固定用混凝土浇筑或钢筋等其它物件固定均可。然后在两块挡板5之间打入发泡胶4，发泡胶4从挡板孔3灌入，发泡胶4在两块挡板5之间的空心孔内发泡并封堵住挡板5之间的空隙。这样保证发泡胶4有一定长度，既能起到封堵空隙，又能给挡板5提供一定阻挡力。利用流体发泡胶4，遇空气后膨胀，容易在狭小空间里操作，可操作性较强。且挡板5和发泡胶4成本较低，并且自重较小，可不拆除，一次性摊销，节约人工成本。

（四）灌注灌浆料

灌注孔1和排气孔2分别连接灌浆导管和排气导管，然后从灌浆导管开始灌注灌浆料，灌浆料使用现有加固用的普通灌浆料或特种灌浆料均可，在灌注灌浆料时需要注意观察排气孔2流出的浆体，须确保流出的浆体为粘稠状才可以停止灌注。在灌浆料初凝前再次进行续注灌浆料，以确保里面灌浆料达到密实。

灌浆时可使用螺杆泵进行灌浆，也可使用现有的任一灌浆设备，将螺杆泵的出口接入灌浆导管，将灌浆料移入螺杆泵然后开始灌浆加固。

（五）灌注孔1、排气孔2和挡板孔3修复

灌注完成后，分别对灌注孔1、排气孔2和挡板孔3进行修复。灌注孔1可采用环氧砂浆修复，排气孔2可采用灌浆料进行密实填充，挡板孔3可采用设置钢筋网加环氧混凝土进行修复。修复不限于上述方法，现有的修复手段只要能达到本发明的目的均在本发明的保护范围内。

上述处理技术最终形成了一种城市高架路预应力空心板端部腹板斜向裂缝病害处理结构：包括空心板，所述空心板的端部上表面依次开有灌注孔1、排气孔2和挡板孔3，灌注孔1用于向空心板内部灌注灌浆料，排气孔2用于检测灌浆是否密实并排除空心板空腔内的气体，挡板孔3用于安装挡板5，灌注孔1、排气孔2和挡板孔3在灌浆后均进行填充修复；所述空心板从端头向内1-2.5m灌注有灌浆料，空心板内固定有两块挡板5封堵灌浆料，两块挡板5之间充有发泡胶4；所述挡板5为圆形，挡板5直径与空心板的空心孔直径相等，挡板孔3为长方形，挡板孔3长度与挡板5的直径相等，挡板孔3宽度与挡板5的厚度相等。

结构中，优选的，挡板5为圆形竹胶板；灌注孔1采用环氧砂浆填充修复，排气孔2采用灌浆料进行密实填充修复，挡板孔3采用设置钢筋网加环氧混凝土进行填充修复；灌注孔1、排气孔2和挡板孔3的开孔位置处无钢筋和钢绞线；挡板5通过混凝土浇筑或钢筋固定在空心板内。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

设计图

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