鐵路框構(gòu)橋的加固方法、以及加固后的鐵路框構(gòu)橋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵路框構(gòu)橋的加固方法、以及加固后的鐵路框構(gòu)橋；其中，該加固方法包括：在檢測出鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)的下表面出現(xiàn)裂縫后，對跨中區(qū)進(jìn)行加固：在裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶；碳纖維布帶與裂縫的走向相垂直，其長度至少為裂縫的寬度的10倍；之后，對跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)進(jìn)行加固：對每側(cè)支座區(qū)，在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐；鋼支撐的一端固定于支座區(qū)下表面的鋼板，另一端固定于承重墻的墻面的鋼板。本發(fā)明的技術(shù)方案中，無需移除頂板之上的鐵路路基即可加固鐵路框構(gòu)橋；也不影響跨中區(qū)之下的凈空高度。
【專利說明】鐵路框構(gòu)橋的加固方法、以及加固后的鐵路框構(gòu)橋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁加固領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路框構(gòu)橋的加固方法、以及加固后的鐵路框構(gòu)橋。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國的鐵路里程的持續(xù)增加，鐵路框構(gòu)橋被廣泛地應(yīng)用于公路下穿于鐵路的交叉段。
[0003]一種鐵路框構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)沿鐵路線路方向的剖視示意圖如圖1所示，包括:埋于地下的底板、與底板平行的頂板、以及設(shè)置于頂板與底板之間用于支撐頂板的多個承重墻。通常將相鄰的兩個承重墻之間的頂板劃分為處于中間位置的跨中區(qū)，以及位于跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)；支座區(qū)與承重墻相接。
[0004]鐵路框構(gòu)橋多位于交通繁忙的城市地區(qū)，在頂板的上表面修筑有鐵路路基，在底板上方、頂板之下、承重墻之間穿行有其它道路，承重墻的一部分被穿行的道路的路基覆
至JHL ο
[0005]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，鐵路運輸量日益增大，列車的行車密度和載重量越來越大，列車的速度越來越快。很多鐵路框構(gòu)橋被滿負(fù)荷或超負(fù)荷使用，導(dǎo)致越來越多的鐵路框構(gòu)橋出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化、破損、承載能力降低等問題。因此有必要對出現(xiàn)問題的鐵路框構(gòu)橋進(jìn)行加固。
[0006]然而本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前還沒有專門針對鐵路框構(gòu)橋的加固方法。而通常應(yīng)用于梁橋、拱橋和懸索橋等橋梁的加固方法，往往需要從橋面處對橋梁進(jìn)行加固，例如掘開橋面，在掘開處增設(shè)加固措施后封閉橋面。若直接采用這些加固方法對鐵路框構(gòu)橋進(jìn)行加固，則需要預(yù)先移除橋面之上的鐵路路基，導(dǎo)致通過該鐵路框構(gòu)橋的鐵路停運，嚴(yán)重影響了交通。
[0007]本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，以加固梁橋為例，還可以通過從梁橋的主梁的下表面處增加主梁的厚度來加固梁橋；或者在主梁的下表面處增設(shè)鋼板、錨桿等加固裝置來加固梁橋。然而將這些方法應(yīng)用于鐵路框構(gòu)橋，會使得鐵路框構(gòu)橋的頂板的下表面增加厚度，或者頂板的下表面增設(shè)加固裝置；減小了頂板的跨中區(qū)與穿行道路的路面之間的凈空高度，很可能會影響穿行道路對車輛的實際限高。此外，增厚頂板或增設(shè)加固裝置增加了頂板承受的載荷和彎矩，抵消了一部分對頂板的加固效果。
[0008]綜上所述，如果使用現(xiàn)有的加固方法對鐵路框構(gòu)橋進(jìn)行加固，則存在影響橋上鐵路、或橋下穿行的道路的交通問題；因此，有必要提供一種對鐵路框構(gòu)橋進(jìn)行加固的方法，而不會影響橋上鐵路、或橋下穿行的道路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種鐵路框構(gòu)橋的加固方法、以及加固后的鐵路框構(gòu)橋，既不會影響橋上鐵路，也不會影響橋下穿行的道路的交通。[0010]根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的一個方面，提供了一種鐵路框構(gòu)橋的加固方法，包括:
[0011]在檢測出所述鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)的下表面出現(xiàn)裂縫后，針對所述跨中區(qū)進(jìn)行加固:在所述裂縫兩側(cè)的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋所述裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶；所述碳纖維布帶與所述裂縫的走向相垂直，其長度至少為所述裂縫的寬度的10倍；
[0012]之后，針對所述跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)進(jìn)行加固:對于每側(cè)支座區(qū)，在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐；所述鋼支撐的一端固定于所述支座區(qū)下表面的鋼板，另一端固定于所述承重墻的墻面上的鋼板。
[0013]較佳地，所述裂縫為多條，且走向不一致；以及
[0014]所述針對跨中區(qū)進(jìn)行加固，具體包括:
[0015]將走向一致的裂縫劃分為一組裂縫后，針對每組裂縫進(jìn)行加固；其中一組裂縫的加固過程為，在所述承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋該組裂縫粘貼一組平行的碳纖維布帶，該組碳纖維布帶與該組裂縫的走向相垂直。
[0016]較佳地，所述碳纖維布帶的兩端與所述承重墻之間的頂板的邊緣相接；以及在后粘貼的一組碳纖維布帶覆蓋于在前粘貼的一組碳纖維布帶的下方。
[0017]較佳地，在所述裂縫兩側(cè)的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋所述裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶，具體包括:
[0018]對于所述承重墻之間的頂板的下表面進(jìn)行平整；在平整后的下表面依次涂抹底涂樹脂、找平樹脂和粘結(jié)樹脂后粘貼碳纖維布帶。
[0019]較佳地，所述在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，具體為:
[0020]在粘貼于該支座區(qū)下表面的碳纖維布帶上涂抹粘結(jié)樹脂后粘貼鋼板；以及
[0021]所述在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板，具體為:
[0022]對所述承重墻的墻面進(jìn)行平整、涂抹粘結(jié)樹脂后粘貼鋼板。
[0023]較佳地，所述在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐，具體包括:
[0024]將所述鋼支撐的一端焊接、或錨接在該支座區(qū)的下表面的鋼板上，將所述鋼支撐的另一端焊接、或錨接在該承重墻的墻面的鋼板上。
[0025]根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的另一個方面，提供了一種加固后的鐵路框構(gòu)橋，包括:底板、頂板、以及設(shè)置于所述頂板與底板之間的多個承重墻；還包括:
[0026]粘貼于所述頂板的跨中區(qū)的下表面的裂縫處的碳纖維布帶、粘貼于所述跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)的下表面的鋼板、粘貼于與所述支座區(qū)相接的承重墻的墻面的鋼板，以及設(shè)置在相接的兩個鋼板之間的至少一個鋼支撐；
[0027]其中，所述碳纖維布帶為多條，并與所述裂縫的走向相垂直，其長度至少為所述裂縫的寬度的10倍。
[0028]較佳地，所述碳纖維布帶的兩端與所述承重墻之間的頂板的邊緣相接。
[0029]較佳地，所述裂縫為多條，且走向不一致，以及所述碳纖維布帶為多層；
[0030]其中，每層碳纖維布帶分別對應(yīng)一組走向一致的裂縫，且與一組裂縫對應(yīng)的一層碳纖維布帶是垂直于該組裂縫的走向粘貼的。[0031]較佳地，所述鋼支撐是焊接或錨接在鋼板上的。
[0032]本發(fā)明的技術(shù)方案中，在鐵路框構(gòu)橋的頂板的下表面粘貼碳纖維布帶后，在頂板的支座區(qū)下表面、與支座區(qū)相接的承重墻的墻面粘貼鋼板，并在該支座區(qū)下表面的鋼板與該承重墻墻面的鋼板之間連接鋼支撐，實現(xiàn)對鐵路框構(gòu)橋的加固，而無需移除頂板之上的鐵路路基，不影響該鐵路的運營。
[0033]進(jìn)一步，在頂板的跨中區(qū)的下表面只粘貼碳纖維布帶，而粘貼的碳纖維布帶厚度較小，不影響跨中區(qū)的下表面與穿行道路路基之間的凈空高度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為現(xiàn)有的鐵路框構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實施例的鐵路框構(gòu)橋的加固方法流程的示意圖；
[0036]圖3a為本發(fā)明實施例的對鐵路框構(gòu)橋中頂板的跨中區(qū)進(jìn)行加固的方法流程的示意圖；
[0037]圖3b為本發(fā)明實施例的鐵路框構(gòu)橋中頂板的下表面的裂縫的示意圖；
[0038]圖3c、3d分別為本發(fā)明實施例的覆蓋兩組裂縫粘貼的碳纖維布帶的示意圖；
[0039]圖3e為本發(fā)明實施例的跨中區(qū)加固后的鐵路框構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3f、3g、3h、3i分別為本發(fā)明實施例的底涂樹脂、找平樹脂、粘結(jié)樹脂和碳纖維布的參數(shù)的示意圖；
[0041]圖4a為本發(fā)明實施例的在頂板的支座區(qū)的下表面粘貼鋼板的方法流程的示意圖；
[0042]圖4b為本發(fā)明實施例的支座區(qū)加固后的鐵路框構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4c為本發(fā)明實施例的在承重墻的墻面粘貼鋼板的方法流程的示意圖。
【具體實施方式】
[0044]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對本發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0045]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)和支座區(qū)容易出現(xiàn)老化、損壞等問題。本發(fā)明的發(fā)明人對出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行如下分析:鐵路框構(gòu)橋通常由鋼筋混凝土修筑而成，混凝土的抗拉性能較差。頂板的跨中區(qū)在自重和載荷的作用下具有下沉的趨勢，在跨中區(qū)的下表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致跨中區(qū)的下表面容易出現(xiàn)裂縫，可能會造成跨中區(qū)在裂縫處斷裂。當(dāng)跨中區(qū)的下表面出現(xiàn)裂縫時，支座區(qū)被承重墻支撐的部分具有上翹的趨勢，在該部分的上表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致支座區(qū)的上表面容易出現(xiàn)裂縫；水等液體通過這些裂縫滲入，容易導(dǎo)致支座區(qū)中的鋼筋發(fā)生銹蝕，造成支座區(qū)抗拉性能下降；可能導(dǎo)致支座區(qū)從裂縫處斷裂、脫落。
[0046]基于上述分析，本發(fā)明的發(fā)明人考慮到，可以在跨中區(qū)的下表面沿拉應(yīng)力的方向(垂直于裂縫的走向)粘貼碳纖維布帶；利用碳纖維布帶遠(yuǎn)高于鋼板、混凝土的抗拉性能，可以防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)大或者出現(xiàn)新裂縫；對于支座區(qū)中未被承重墻直接支撐的部分，可以在其與承重墻之間固定支撐結(jié)構(gòu)，使得支撐結(jié)構(gòu)將其所承受的載荷傳遞給承重墻；從而在不需要移除頂板之上鐵路路基的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對鐵路框構(gòu)橋的加固。而且，碳纖維布帶的厚度相對于跨中區(qū)下方的凈空高度可以忽略，因此不會對跨中區(qū)下方穿行的道路產(chǎn)生影響。
[0047]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明實施例的技術(shù)方案。
[0048]鐵路框構(gòu)橋的維護(hù)人員通過檢測儀器，或通過肉眼觀察，檢測出頂板的跨中區(qū)的下表面出現(xiàn)的裂縫后，可以對鐵路框構(gòu)橋?qū)嵤┘庸檀胧?，具體方法流程，如圖2所示，包括如下步驟:
[0049]S201:對鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)進(jìn)行加固。
[0050]具體地，對于在跨中區(qū)的下表面檢測出的裂縫，在其兩側(cè)的鐵路框構(gòu)橋的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋該裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶，并使得粘貼的碳纖維布帶與該裂縫的走向相垂直，其長度至少為該裂縫的寬度的10倍。粘貼碳纖維布帶的具體方法將在后續(xù)詳細(xì)介紹。
[0051]S202:對跨中區(qū)兩側(cè)支座區(qū)進(jìn)行加固。
[0052]具體地，對于跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐，使得鋼支撐的一端固定于該支座區(qū)下表面的鋼板，另一端固定于與該支座區(qū)相接的承重墻的墻面上的鋼板。對支座區(qū)進(jìn)行加固的具體方法將在后續(xù)詳細(xì)介紹。
[0053]在實際應(yīng)用中，在頂板的跨中區(qū)的下表面檢測出的裂縫可能是單條裂縫，也可能是多條裂縫，且多條裂縫的走向可能一致，也可能不一致。針對鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)下表面多條走向不一致的裂縫，本發(fā)明實施例提供的對頂板的跨中區(qū)進(jìn)行加固的具體方法，流程如圖3a所示，包括以下步驟:
[0054]S301:對裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板的下表面進(jìn)行平整。
[0055]具體地，對于頂板的跨中區(qū)下表面的每條裂縫，針對該裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，剔鑿、清除該頂板下表面殘缺、破損的部分；若該頂板下表面存在外露的鋼筋，則檢查鋼筋是否銹蝕，并對已產(chǎn)生銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹；對于經(jīng)過剔鑿、清除，以及外露鋼筋的部位，用高于頂板原混凝土強(qiáng)度的環(huán)氧砂漿進(jìn)行填充，以修補(bǔ)、復(fù)原頂板的下表面；打磨頂板下表面的凸出部分(例如，鋼筋混凝土構(gòu)件之間的相接部、段差的凸面等)；將頂板下表面的陽角打磨成圓角，對于陰角采用水泥砂漿進(jìn)行倒角，倒角半徑不小于30mm。
[0056]較佳地，對頂板的下表面進(jìn)行平整之后，還可以清洗頂板的下表面；待頂板的下表面干燥后，執(zhí)行步驟S302。
[0057]S302:在頂板的平整后的下表面涂抹底涂樹脂。
[0058]具體地，對于裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，在其平整后的下表面均勻地涂抹底涂樹脂。較佳地，可以用滾筒刷涂抹底涂樹脂。底涂樹脂固化后，若在頂板的下表面凝結(jié)有凸起，則打磨去除凸起；若打磨后露出頂板的下表面，則在露出的頂板的下表面補(bǔ)充涂抹底涂樹脂。
[0059]底涂樹脂具體可以包括環(huán)氧樹脂；底涂樹脂的性能項目、性能指標(biāo)和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)如圖3f中的表格所示。
[0060]S303:在頂板的涂抹有底涂樹脂的下表面涂抹找平樹脂，使得頂板的下表面平順。
[0061]具體地，在氣溫5°C以上，相對濕度小于85%的天氣條件下，對于裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，在其涂抹有底涂樹脂的下表面的凹陷部位(例如，蜂窩裝孔洞、麻面、孤立小孔等)、陰角、段差的凹面和起拱的外圍區(qū)域，涂抹找平樹脂進(jìn)行填平，使得頂板的下表面平順。
[0062]較佳地，涂抹找平樹脂之后，若頂板的下表面仍存在凹凸的紋路，則將凹凸的紋路打磨平整。其中，找平樹脂具體可以包括環(huán)氧樹脂；找平樹脂的性能項目、性能指標(biāo)和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)如圖3g中的表格所示。
[0063]S304:在頂板的涂抹有找平樹脂的下表面涂抹粘結(jié)樹脂。
[0064]具體地，對于裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，在其涂抹有找平樹脂的下表面，均勻地涂抹粘結(jié)樹脂。
[0065]較佳地，在頂板的下表面中起拱、經(jīng)過修補(bǔ)的等部位，增大粘結(jié)樹脂的單位面積的涂抹量，使其大于在平順處粘結(jié)樹脂的單位面積的涂抹量?？梢杂脻L筒刷涂抹樹脂。其中，粘結(jié)樹脂具體可以包括環(huán)氧樹脂；粘結(jié)樹脂的性能項目、性能指標(biāo)和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)如圖3h中的表格所示。
[0066]S305:在頂板的涂抹有粘結(jié)樹脂的下表面，覆蓋一組裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶。
[0067]具體地，在氣溫5°C以上，相對濕度小于85%的天氣條件下，對于頂板的跨中區(qū)下表面多條走向不一致的裂縫，如圖3b所示，將走向一致的裂縫作為一組裂縫，劃分出至少一組裂縫。對于如圖3b所示的一組裂縫，針對該組裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，在該頂板涂抹有粘結(jié)樹脂的下表面，如圖3c所示，覆蓋該組裂縫粘貼多個平行的碳纖維布帶。多個平行的碳纖維布帶與該組裂縫的走向相垂直。
[0068]較佳地，每個碳纖維布帶的兩端可以與該組裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板的邊緣相接。碳纖維布帶的寬度可以為300mm ;碳纖維布帶之間可以間隔200mm。
[0069]較佳地，可以采用滾筒對已粘貼的每個碳纖維布帶，沿其延伸的方向滾壓多次。使得粘結(jié)樹脂充分滲入碳纖維布帶中，并去除碳纖維布帶與粘結(jié)樹脂之間殘留的空氣形成的空鼓。對于拱起的部位，可以采用滾筒從該部位中心點開始向該部位邊緣處滾壓。
[0070]進(jìn)一步，碳纖維布帶為預(yù)先從碳纖維布中裁剪出的。較佳地，裁剪碳纖維布帶時，可以預(yù)先在待裁剪的位置粘貼寬膠帶，在寬膠帶中間的位置進(jìn)行裁剪，以使得裁剪后碳纖維布帶的斷面齊整，避免出現(xiàn)碳纖維脫絲現(xiàn)象。如圖3i中的表格所示，碳纖維布可以是厚度為0.167mm (即單位面積質(zhì)量為300g/m2)、強(qiáng)度級別為高強(qiáng)度II級的碳纖維布。
[0071]較佳地，可以將多個碳纖維布條粘貼形成一個碳纖維布帶；其中，相鄰的兩個碳纖維布條相搭接。對于每個碳纖維布條，其寬度等于設(shè)定寬度(例如300mm)，長度大于設(shè)定寬度且不大于長度閾值(例如6000mm)。對于相鄰的兩個碳纖維布條相搭接的區(qū)域，其長度不小于IOOmm且不大于長度閾值的1/5。
[0072]S306:對已粘貼的多條碳纖維布帶涂抹粘結(jié)樹脂后，覆蓋另一組裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶。
[0073]具體地，在氣溫5°C以上，相對濕度小于85%的天氣條件下，對于如圖3b所示的另一組裂縫，針對該組裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板，在該頂板已粘貼的多個碳纖維布帶的下表面，均勻地涂抹粘結(jié)樹脂。之后，使用滾筒對已粘貼的每個碳纖維布帶，沿其延伸的方向滾壓多次，使得粘結(jié)樹脂充分滲入碳纖維布帶中。[0074]在已粘貼的多條碳纖維布帶的下表面，如圖3d所示，覆蓋該組裂縫粘貼多個平行的碳纖維布帶，具體方法與步驟S305中粘貼多個平行的碳纖維布帶的方法相同，此處不再贅述。
[0075]在實際施工中，還可以重復(fù)步驟S306，針對其它走向的裂縫粘貼碳纖維布帶。
[0076]事實上，已粘貼的碳纖維布帶需要經(jīng)過一段時間才能達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。不同氣溫下，已粘貼的碳纖維布帶達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度所需時間不同。例如，平均氣溫在10°c以下時，需要2周；平均氣溫在10°C以上且20°C以下時，需要I?2周；平均氣溫高于20°C時，需要I周。較佳地，在已粘貼的碳纖維布帶達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前，可以外包塑料薄膜等方式，防止風(fēng)沙、雨水等對碳纖維布帶的侵?jǐn)_。
[0077]事實上，對頂板的跨中區(qū)進(jìn)行加固后的鐵路框構(gòu)橋，其結(jié)構(gòu)的示意圖如圖3e所示，可以包括:底板、頂板、以及設(shè)置于頂板與底板之間的多個承重墻；還包括:粘貼于頂板的跨中區(qū)的下表面的裂縫處的碳纖維布帶。其中，碳纖維布帶為多條，并與裂縫的走向相垂直，其長度至少為裂縫的寬度的10倍。
[0078]較佳地，碳纖維布帶的兩端與裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板的邊緣相接。
[0079]若裂縫為多條，且走向不一致；則粘貼于頂板下表面的碳纖維布帶為多層；每層碳纖維布帶分別對應(yīng)一組走向一致的裂縫，且與一組裂縫對應(yīng)的一層碳纖維布帶是垂直于該組裂縫的走向粘貼的。
[0080]在實際施工中，可以粘貼2?5層碳纖維布帶，其總厚度為若干毫米；與頂板的跨中區(qū)下方若干米的凈空高度相比，碳纖維布帶的總厚度可以忽略。因此，在頂板的下表面粘貼碳纖維布帶，既在不需要移除頂板之上鐵路路基的基礎(chǔ)上加固了頂板的跨中區(qū)，又不會減小跨中區(qū)之下的凈空高度。
[0081]上述步驟S202中，對于鐵路框構(gòu)橋中頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板的方法流程，如圖4a所示，可以包括以下步驟:
[0082]S401:對于每側(cè)支座區(qū)，針對粘貼于該支座區(qū)下表面的碳纖維布帶，在其下表面涂抹粘結(jié)樹脂。
[0083]具體地，對于頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，針對粘貼于該支座區(qū)下表面的碳纖維布帶，在其下表面均勻地涂抹粘結(jié)樹脂，具體方法與步驟S304中在頂板的涂抹有找平樹脂的下表面涂抹粘結(jié)樹脂的方法相同，此處不再贅述。
[0084]S402:對于支座區(qū)的碳纖維布帶，在其涂抹有粘結(jié)樹脂的下表面粘貼鋼板。
[0085]具體地，如圖4b所示，對于粘貼于每側(cè)支座區(qū)下表面的碳纖維布帶，在其涂抹有粘結(jié)樹脂的下表面粘貼鋼板。
[0086]較佳地，粘貼于支座區(qū)下表面的鋼板，其形狀、尺寸分別與該支座區(qū)的下表面的形狀、尺寸相同。鋼板的厚度可以為5?50mm。如圖4b所示，對于粘貼于支座區(qū)的下表面的鋼板，采用錨栓將其錨固于支座區(qū)的下表面。
[0087]上述步驟S202中，對于鐵路框構(gòu)橋中頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，在與該支座區(qū)相接的鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板的方法流程，如圖4c所示，可以包括以下步驟:
[0088]S411:對于每側(cè)支座區(qū)，對與該支座區(qū)相接的承重墻的墻面進(jìn)行平整。
[0089]具體地，對于頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，對于與該支座區(qū)相接的未被穿行道路路基覆蓋的承重墻的墻面進(jìn)行平整，具體方法與步驟S301中對裂縫兩側(cè)的承重墻之間的頂板的下表面進(jìn)行平整的方法相同，此處不再贅述。
[0090]S412:在承重墻的平整后的墻面涂抹粘結(jié)樹脂。
[0091]具體地，對于頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，在與該支座區(qū)相接的承重墻經(jīng)平整后的墻面均勻地涂膜粘結(jié)樹脂，具體方法與步驟S304中在頂板的涂抹有找平樹脂的下表面涂抹粘結(jié)樹脂的方法相同，此處不再贅述。
[0092]S413:在承重墻的涂抹有粘結(jié)樹脂的墻面粘貼鋼板。
[0093]具體地，如圖4b所示，對于頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，針對與該支座區(qū)相接的承重墻，在其涂抹有粘結(jié)樹脂的墻面粘貼鋼板。
[0094]較佳地，粘貼于承重墻的墻面的鋼板，其形狀、尺寸分別與該承重墻的墻面的形狀、尺寸相同。鋼板的厚度可以為5?50mm。如圖4b所示，對于粘貼于承重墻的墻面的鋼板，采用錨栓將其錨固于承重墻的墻面。
[0095]進(jìn)一步，針對分別粘貼在同一承重墻內(nèi)、外側(cè)的墻面的鋼板，可以采用對拉錨栓將其分別錨固于該承重墻的內(nèi)、外側(cè)的墻面。
[0096]事實上，對于頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)，以及與該支座區(qū)相接的承重墻，粘貼于該支座區(qū)下表面的鋼板，與粘貼于該承重墻的墻面的鋼板，相接于該支座區(qū)的下表面與該承重墻的墻面的相接處。
[0097]上述步驟S202中，設(shè)置至少一個鋼支撐并固定鋼支撐的方法具體包括:如圖4b所示，對于鐵路框構(gòu)橋中頂板的跨中區(qū)的每側(cè)支座區(qū)、以及與該支座區(qū)相接的承重墻，在該支座區(qū)下表面的鋼板與該承重墻墻面的鋼板之間設(shè)置至少一個鋼支撐；可以采用焊接或錨接的方式，將呈條狀的鋼支撐的一端固定于該支座區(qū)的下表面的鋼板上，并將鋼支撐的另一端固定于該承重墻的墻面的鋼板上。錨接在本文中具體指采用錨栓錨固。
[0098]較佳地，鋼支撐具有多個；多個鋼支撐沿穿行的道路的方向(即承重墻的走向)，以設(shè)定的距離設(shè)置；設(shè)定間距可以是0.5?1.5m。
[0099]較佳地，鋼支撐呈條狀，其橫截面呈圓形，圓的直徑可以為50?200mm ;可以將鋼支撐的兩端均加工為扁平狀，以方便與鋼板相連接。
[0100]較佳地，一個鋼支撐可以由一根條狀的實心鋼彎折而成；可以將其一端至彎折處的部分劃分為上支撐部，將其另一端至彎折處的部分劃分為下支撐部，上支撐部與下支撐部在彎折處相交形成的內(nèi)角(即小于180°的夾角)大于90°。
[0101]對于頂板的支座區(qū)，其一部分載荷通過粘貼于其下表面的鋼板集中傳遞到鋼支撐；鋼支撐將承受的載荷通過粘貼于承重墻墻面的鋼板傳遞到承重墻；從而在不移除頂板之上鐵路路基的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對頂板的支座區(qū)的加固，也不影響跨中區(qū)下的凈空高度。
[0102]事實上，對頂板的支座區(qū)加固后的鐵路框構(gòu)橋，其結(jié)構(gòu)的示意圖如圖4b所示，包括:粘貼于頂板的跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)的下表面的鋼板、粘貼于與支座區(qū)相接的承重墻的墻面的鋼板，以及設(shè)置在相接的兩個鋼板之間的至少一個鋼支撐。較佳地，鋼支撐的兩端分別焊接或錨接在兩個鋼板上。
[0103]本發(fā)明的技術(shù)方案中，在鐵路框構(gòu)橋的頂板的下表面粘貼碳纖維布帶后，在頂板的支座區(qū)下表面、與支座區(qū)相接的承重墻的墻面粘貼鋼板，并在該支座區(qū)下表面的鋼板與該承重墻墻面的鋼板之間連接鋼支撐，實現(xiàn)對鐵路框構(gòu)橋的加固，而無需移除頂板之上的鐵路路基，不影響該鐵路的運營。
[0104]進(jìn)一步，在頂板的跨中區(qū)的下表面只粘貼碳纖維布帶，而粘貼的碳纖維布帶厚度較小，不影響跨中區(qū)的下表面與穿行道路路基之間的凈空高度。
[0105]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路框構(gòu)橋的加固方法，其特征在于，包括: 在檢測出所述鐵路框構(gòu)橋的頂板的跨中區(qū)的下表面出現(xiàn)裂縫后，針對所述跨中區(qū)進(jìn)行加固:在所述裂縫兩側(cè)的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋所述裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶；所述碳纖維布帶與所述裂縫的走向相垂直，其長度至少為所述裂縫的寬度的10倍； 之后，針對所述跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)進(jìn)行加固:對于每側(cè)支座區(qū)，在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐；所述鋼支撐的一端固定于所述支座區(qū)下表面的鋼板，另一端固定于所述承重墻的墻面上的鋼板。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述裂縫為多條，且走向不一致；以及 所述針對跨中區(qū)進(jìn)行加固，具體包括: 將走向一致的裂縫劃分為一組裂縫后，針對每組裂縫進(jìn)行加固；其中一組裂縫的加固過程為，在所述承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋該組裂縫粘貼一組平行的碳纖維布帶，該組碳纖維布帶與該組裂縫的走向相垂直。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳纖維布帶的兩端與所述承重墻之間的頂板的邊緣相接；以及在后粘貼的一組碳纖維布帶覆蓋于在前粘貼的一組碳纖維布帶的下方。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述裂縫兩側(cè)的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻之間的頂板的下表面，覆蓋所述裂縫粘貼多條平行的碳纖維布帶，具體包括: 對于所述承重墻之間的頂板的下表面進(jìn)行平整；在平整后的下表面依次涂抹底涂樹月旨、找平樹脂和粘結(jié)樹脂后粘貼碳纖維布帶。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，具體為: 在粘貼于該支座區(qū)下表面的碳纖維布帶上涂抹粘結(jié)樹脂后粘貼鋼板；以及 所述在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板，具體為: 對所述承重墻的墻面進(jìn)行平整、涂抹粘結(jié)樹脂后粘貼鋼板。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述在該支座區(qū)的下表面粘貼鋼板，以及在與該支座區(qū)相接的所述鐵路框構(gòu)橋的承重墻的墻面粘貼鋼板后，設(shè)置至少一個鋼支撐，具體包括: 將所述鋼支撐的一端焊接、或錨接在該支座區(qū)的下表面的鋼板上，將所述鋼支撐的另一端焊接、或錨接在該承重墻的墻面的鋼板上。
7.—種加固后的鐵路框構(gòu)橋，包括:底板、頂板、以及設(shè)置于所述頂板與底板之間的多個承重墻；其特征在于，還包括: 粘貼于所述頂板的跨中區(qū)的下表面的裂縫處的碳纖維布帶、粘貼于所述跨中區(qū)兩側(cè)的支座區(qū)的下表面的鋼板、粘貼于與所述支座區(qū)相接的承重墻的墻面的鋼板，以及設(shè)置在相接的兩個鋼板之間的至少一個鋼支撐； 其中，所述碳纖維布帶為多條，并與所述裂縫的走向相垂直，其長度至少為所述裂縫的寬度的10倍。
8.如權(quán)利要求7所述的鐵路框構(gòu)橋，其特征在于，所述碳纖維布帶的兩端與所述承重墻之間的頂板的邊緣相接。
9.如權(quán)利要求8所述的鐵路框構(gòu)橋，其特征在于，所述裂縫為多條，且走向不一致，以及所述碳纖維布帶為多層； 其中，每層碳纖維布帶分別對應(yīng)一組走向一致的裂縫，且與一組裂縫對應(yīng)的一層碳纖維布帶是垂直于該組裂縫的走向粘貼的。
10.如權(quán)利要求6-9任一所述的鐵路框構(gòu)橋，其特征在于，所述鋼支撐是焊接或錨接在鋼板上的。`
【文檔編號】E01D22/00GK103741607SQ201410001168
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】石山, 劉建友, 陳學(xué)峰, 呂剛, 邢如飛, 王楊, 彭斌 申請人:中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司