本發(fā)明涉及一種橋梁加固方法，具體涉及一種基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法。
背景技術(shù)：
由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)呈現(xiàn)量大、集中、質(zhì)低的特點(diǎn)，舊橋、危橋由于設(shè)計(jì)荷載噸位不足，主要構(gòu)件老化，局部構(gòu)件老化、破損等原因，其加固翻新任務(wù)成為了擺在交通管理部門(mén)面前急需解決的問(wèn)題。
對(duì)于橋梁加固技術(shù)而言，傳統(tǒng)的橋梁加固技術(shù)包括增大截面配筋法，體外預(yù)應(yīng)力法，粘貼鋼板法，粘貼碳纖維布法等都有不足之處。比如，增大截面配筋法，會(huì)導(dǎo)致自重增加，梁底施工困難，質(zhì)量難以保證，且施工周期長(zhǎng)。體外預(yù)應(yīng)力法導(dǎo)致施工工藝復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力束極易腐蝕老化，后期維護(hù)費(fèi)用高，而且不夠美觀。粘貼鋼板法有與體外預(yù)應(yīng)力束同樣的缺點(diǎn)。粘貼碳纖維布法難以提高構(gòu)件的剛度，不能充分發(fā)揮材料的高強(qiáng)性能，在戶外復(fù)雜條件下的結(jié)構(gòu)可靠度有待提高，尤其是工程加固效果對(duì)施工質(zhì)量的依耐性較強(qiáng)，而且耐火性差?；诖?，亟待找到一種工期短、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、后期維護(hù)費(fèi)用低、提高結(jié)構(gòu)承載力好、對(duì)交通影響小等的橋梁加固方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工期短、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、后期維護(hù)費(fèi)用低、提高結(jié)構(gòu)承載力好、對(duì)交通影響小的基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法，首先，在橋梁表面混凝土結(jié)構(gòu)層預(yù)處理的待開(kāi)槽部位開(kāi)燕尾槽，向清理干凈并干燥后的所述的燕尾槽內(nèi)涂抹部分環(huán)氧砂漿；然后，將至少一條鋼絞線貫穿于所述的燕尾槽內(nèi)部；最后，在所述的燕尾槽內(nèi)涂抹澆筑環(huán)氧砂漿，所述的環(huán)氧砂漿包裹鋼絞線并凝固形成環(huán)氧砂漿加固層。
所述的鋼絞線為高強(qiáng)度富鋅鋼絞線。
所述的燕尾槽的槽型傾角為10°～45°。
所述的燕尾槽的槽型傾角為15°～25°。
所述的鋼絞線的直徑為4mm～8mm。
所述的環(huán)氧砂漿的配方以質(zhì)量計(jì)為：環(huán)氧樹(shù)脂:石英砂:固化劑:稀釋劑＝95～105：240～260：7～9：16～18。
所述的環(huán)氧砂漿的配方以質(zhì)量計(jì)為：環(huán)氧樹(shù)脂:石英砂:固化劑:稀釋劑＝100：250：8：17。
所述的石英砂的細(xì)度模數(shù)為2.4～2.6，含泥量以質(zhì)量計(jì)<1％，含水量以質(zhì)量計(jì)<0.5％。
所述的石英砂的細(xì)度模數(shù)為2.5，含泥量以質(zhì)量計(jì)<0.8％，含水量以質(zhì)量計(jì)<0.3％。
采用剛度較大的環(huán)氧砂漿，將環(huán)氧樹(shù)脂與石英砂復(fù)配，石英砂采用中砂或細(xì)砂。
所述的燕尾槽的外槽口的窄口寬度在5～50mm范圍內(nèi)。
采用上述技術(shù)方案的基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法，主要解決橋梁荷載噸位不足，主要構(gòu)件老化，橋梁構(gòu)件破壞、開(kāi)裂，新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不足導(dǎo)致易脫開(kāi)等問(wèn)題。其是優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明應(yīng)用了高強(qiáng)度富鋅鋼絞線和環(huán)氧砂漿兩種加固材料，將高強(qiáng)度鋼絞線置于燕尾槽內(nèi)部，然后涂抹澆筑環(huán)氧砂漿，突破了以往的傳統(tǒng)砂漿與鋼筋的組合。該加固技術(shù)同樣適用于房屋建筑以及其他建筑物結(jié)構(gòu)的加固。本發(fā)明不僅能提高正常適用極限狀態(tài)，還能實(shí)現(xiàn)在不間斷交通運(yùn)營(yíng)條件下的加固維修工程，對(duì)現(xiàn)有交通影響小，最大限度的節(jié)能開(kāi)支。
本發(fā)明為主動(dòng)橋梁加固方案。影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，從而降低橋梁結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平并提高了橋梁的承載能力，具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果。對(duì)環(huán)氧砂漿和高強(qiáng)鋼絞線所形成的加固體系進(jìn)行了分析，突破了以往傳統(tǒng)砂漿與鋼筋等的組合。尤其地，本發(fā)明采用燕尾式槽型結(jié)構(gòu)，當(dāng)將高強(qiáng)鋼絞線置于燕尾槽內(nèi)部，并涂抹、澆筑環(huán)氧砂漿后，其新老界面的剝離之間不僅取決于化學(xué)性的粘結(jié)強(qiáng)度，其界面強(qiáng)度是物理(自鎖作用)和化學(xué)粘結(jié)的雙重作用。
燕尾槽這個(gè)原創(chuàng)性體現(xiàn)在：
1、新型加固體系施工簡(jiǎn)易快捷，質(zhì)量可控；2、工程造價(jià)低廉，材料易得；3、加固體系可靠度高，耐久性好(可基本解決常見(jiàn)粘結(jié)加固方法的弊病)；4、分析計(jì)算設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)明可靠。
綜上所述，本發(fā)明主要解決了橋梁荷載噸位不足，主要構(gòu)件老化，橋梁構(gòu)件破壞、開(kāi)裂，新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不足導(dǎo)致易脫開(kāi)等問(wèn)題。本發(fā)明是一種工期短、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、后期維護(hù)費(fèi)用低、提高結(jié)構(gòu)承載力好、對(duì)交通影響小的基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的加固示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
為解決目前老橋、危橋設(shè)計(jì)荷載噸位不足，主要構(gòu)件老化，局部構(gòu)件老化、破損，新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度不足等問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)向橋梁加固所切開(kāi)的燕尾槽內(nèi)貫穿高強(qiáng)鋼絞線，并涂抹、澆筑環(huán)氧砂漿，從而形成完整的鋼絞線、環(huán)氧砂漿這一燕尾槽組合式加固層。
參見(jiàn)圖1，一種基于燕尾槽自鎖機(jī)理的新型橋梁及結(jié)構(gòu)加固方法，包括如下步驟：
1、清除橋梁表面疏松部分，至露出混凝土結(jié)構(gòu)層4，若有裂縫，應(yīng)先行修補(bǔ)，用修補(bǔ)材料將混凝土表層修復(fù)平整，要求平整度達(dá)到5mm；
2、清理結(jié)構(gòu)表面，去除找毛待加固面；
3、利用開(kāi)槽機(jī)在混凝土結(jié)構(gòu)層4上切出符合設(shè)計(jì)要求的燕尾槽1。燕尾槽1的上寬度，下寬度以及高度應(yīng)該按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)槽，其設(shè)計(jì)要求應(yīng)考慮原有混凝土的抗壓、抗拉強(qiáng)度，原混凝土與環(huán)氧砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度等參數(shù)。燕尾槽1的槽型傾角為10～45°，優(yōu)選地，為15～25°。燕尾槽1的外槽口的窄口寬度在5～50mm范圍內(nèi)。
4、利用高壓噴水，清理結(jié)構(gòu)表面，使待加固面干凈；
5、向燕尾槽涂抹部分環(huán)氧砂漿；
6、將n條高強(qiáng)度富鋅鋼絞線2嵌入槽內(nèi)，并貫穿于燕尾槽1的內(nèi)部，n為整數(shù)。高強(qiáng)度富鋅鋼絞線2的直徑為4mm～8mm。
7、向燕尾槽1內(nèi)涂抹澆筑環(huán)氧砂漿3，環(huán)氧砂漿3包裹富鋅高強(qiáng)度鋼絞線2。環(huán)氧砂漿3的配方以質(zhì)量計(jì)為：環(huán)氧樹(shù)脂:石英砂:固化劑:稀釋劑＝95～105：240～260：7～9：16～18。優(yōu)選地，環(huán)氧砂漿3的配方以質(zhì)量計(jì)為：環(huán)氧樹(shù)脂:石英砂:固化劑:稀釋劑＝100：250：8：17。采用剛度較大的環(huán)氧砂漿3。將環(huán)氧樹(shù)脂與石英砂復(fù)配，石英砂應(yīng)采用中砂或細(xì)砂，石英砂的細(xì)度模數(shù)為2.4～2.6，含泥量以質(zhì)量計(jì)<1％，含水量以質(zhì)量計(jì)<0.5％。優(yōu)選地，石英砂的細(xì)度模數(shù)為2.5，含泥量以質(zhì)量計(jì)<0.8％，含水量以質(zhì)量計(jì)<0.3％。。不需要添加水泥等膠凝項(xiàng)，以便增大加固層的剛度。該環(huán)氧砂漿不含或少含水泥等膠凝項(xiàng)，僅含有石英砂，該配方能顯著增加環(huán)氧砂漿的剛度，有效增加新老材料的物理粘結(jié)強(qiáng)度(自鎖)。
8、抹平表面，使其平整；
9、按要求養(yǎng)生收尾，防止收縮裂縫；環(huán)氧砂漿3包裹富鋅高強(qiáng)度鋼絞線2并凝固形成環(huán)氧砂漿加固層。
本發(fā)明中，使基于環(huán)氧砂漿與高強(qiáng)度富鋅鋼絞線的橋梁加固裝置與原鋼筋混凝土梁共同作用提高混凝土梁的強(qiáng)度和剛度，從而保證橋梁的繼續(xù)正常的使用，達(dá)到安全、適用、耐久性的要求。
本發(fā)明中，加固層采用環(huán)氧砂漿復(fù)合材料，環(huán)氧砂漿復(fù)合材料有環(huán)氧樹(shù)脂與石英砂混合復(fù)配而成。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然能對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。