鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造及其方法,鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)包括鋼板和超高性能混凝土層,鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)采用密集配筋,超高性能混凝土層中設(shè)置有受力鋼筋,包括相互垂直的縱向受力鋼筋和橫向受力鋼筋;受力鋼筋的直徑為8~16mm,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30~80mm;修補區(qū)接縫處的受力鋼筋與鋼板直接焊接,或通過短鋼筋與鋼板焊接。本發(fā)明的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造采用密實配筋,將受力鋼筋在接縫附近位置焊接在鋼板上,結(jié)構(gòu)不僅受力性能優(yōu)良,能承受較大的彎拉應(yīng)力,而且能強力阻止超高性能混凝土的平面內(nèi)收縮,使得修補后的接縫不易再次破損。
【專利說明】 鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和維修技術(shù)及施工的【技術(shù)領(lǐng)域】,特別地,涉及一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫強化構(gòu)造及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鋼橋面水泥混凝土橋面鋪裝層采用整體式現(xiàn)澆的施工方式,如圖1所示,施工完成后,在鋼板1上設(shè)置混凝土層21和現(xiàn)有鋪裝層5,混凝土層21中包括現(xiàn)有縱向加強鋼筋13和現(xiàn)有橫向加強鋼筋14。由于混凝土抗拉強度很低,上述鋼橋面的剛性鋪裝使用過程中常常出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
[0003]隨著材料科學的進步和發(fā)展,在橋梁建筑領(lǐng)域出現(xiàn)了超高性能纖維增強混凝土,雖然采用鋼-超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)后,開裂風險大大降低,但由于各種外在條件的影響,如施工差錯、超載、地震損壞等,難免出現(xiàn)超高性能混凝土局部損壞需修補的情形。
[0004]超高性能混凝土的自身抗拉強度主要來源于混凝土內(nèi)連續(xù)分布的纖維,而對于修補情形,新、老混凝土接縫處纖維是斷開的,此處超高性能混凝土抗拉強度很低,另一方面,由于超高性能纖維增強混凝土全部采用細集料,其收縮遠大于普通混凝土,上述兩個原因?qū)?dǎo)致超高性能混凝土修補后,接縫處仍然會出現(xiàn)早期開裂現(xiàn)象,或接縫的抗拉能力很低,無法達到設(shè)計要求,在使用過程中易再次出現(xiàn)破損。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明目的在于提供一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫強化構(gòu)造及其應(yīng)用方法,以解決修補超高性能混凝土結(jié)構(gòu)再次出現(xiàn)破損的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)從下至上包括鋼板和超高性能混凝土層,所述的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)采用密實配筋,所述超高性能混凝土層中設(shè)置有受力鋼筋,所述受力鋼筋包括相互垂直的縱向受力鋼筋和橫向受力鋼筋;所述受力鋼筋的直徑為8?16mm,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30?80mm ;
[0007]所述鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造是根據(jù)破損區(qū)劃定修補區(qū)范圍,修補區(qū)范圍內(nèi)裸露出的橫向受力鋼筋長度大于10倍鋼筋直徑,橫向受力鋼筋的兩端在距離縱向接縫10倍鋼筋直徑處被切斷并被拔出,修補區(qū)邊緣位置的受力鋼筋與原超高性能混凝土層接縫處的所述縱向受力鋼筋與鋼板直接焊接,或通過短鋼筋與鋼板焊接,添加新的橫向受力鋼筋通過短鋼筋焊接在鋼板上,并與橫向受力鋼筋切段搭接焊接。
[0008]優(yōu)選的,雙面焊接的接縫長度不小于5倍受力鋼筋直徑,單面焊接不小于10倍受力鋼筋直徑。
[0009]優(yōu)選的,所述鋼板和混凝土層結(jié)合面設(shè)置有抗剪構(gòu)件或采用抗剪式構(gòu)造。
[0010]優(yōu)選的,修補區(qū)的橫截面形狀為方形或矩形。
[0011]優(yōu)選的,若采用單面焊,所述短鋼筋的長度為10倍鋼筋直徑,若采用雙面焊,所述短鋼筋的長度為5倍鋼筋直徑,在受力鋼筋交接處間斷;縱向鋼筋直接焊接在鋼板上,或在修補區(qū)接縫處縱向受力鋼筋下面插入短鋼筋,將縱向受力鋼筋通過短鋼筋間接焊接于鋼板;將短鋼筋與新的橫向受力鋼筋焊接為一個整體,然后將該整體的短鋼筋緊挨著切斷的橫向受力鋼筋焊接在鋼板上,將修補區(qū)切斷留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋搭焊在一起。
[0012]優(yōu)選的,所述超高性能混凝土層由活性粉末混凝土、超高性能纖維增強混凝土或注衆(zhòng)超高性能混凝土中的至少任意一種燒筑而成。
[0013]上述的一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造應(yīng)用于鋼-超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的修補施工方法,包括以下步驟:
[0014]A、切斷拔出橫向受力鋼筋:以破損處為中心,劃定修補區(qū)范圍,將修補區(qū)縱向邊界附近的超高性能混凝土和現(xiàn)有鋪裝層鑿去,露出大于10倍鋼筋直徑長度的橫向受力鋼筋,在距縱向接縫10倍鋼筋直徑的地方將橫向受力鋼筋在修補區(qū)邊緣兩端切斷,利用機器將修補區(qū)切斷的橫向受力鋼筋拔出;修補區(qū)面積為破損處面積的2-8倍;
[0015]B、鑿去修補區(qū)剩下區(qū)域的混凝土和鋪裝層:沿縱向鋼筋方向?qū)⒖v向鋼筋之間的超高性能混凝土和鋪裝層鑿去,露出受力鋼筋和鋼板;
[0016]C、焊接橫向受力鋼筋:根據(jù)A步驟中切斷的橫向受力鋼筋長度取同長度的鋼筋作為新的橫向受力鋼筋,在該鋼筋兩端下面焊接兩端焊接一段短鋼筋形成一個整體,將該整體的短鋼筋緊挨著切斷的橫向鋼筋處焊接于鋼板上,將修補區(qū)切斷留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋搭焊在一起;
[0017]D、縱向鋼筋焊接于鋼橋面板上:在修補區(qū)周邊與橋面完好混凝土層的接縫處,將縱橫向的受力鋼筋直接或通過短鋼筋焊接在鋼橋面板上;所述受力鋼筋的直徑為8?16mm,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30?80mm ;
[0018]E、燒筑修補超高性能混凝土:在修補區(qū)燒筑超高性能混凝土,對燒筑的超高性能混凝土進行養(yǎng)護,采用高溫蒸氣養(yǎng)護或者自然養(yǎng)護。
[0019]優(yōu)選的,還包括步驟:
[0020]F、澆筑鋪裝層:完成E步驟后,澆筑鋪裝層,使得結(jié)構(gòu)表面平整并進行養(yǎng)護,完成整個修補過程。
[0021]優(yōu)選的,步驟B中的焊接采用單面焊時,焊縫長度不小于10倍受力鋼筋直徑;采用雙面焊時,焊縫長度不小于5倍受力鋼筋直徑。
[0022]優(yōu)選的,步驟C和D中的短鋼筋,當采用單面焊時其長度不小于10倍受力鋼筋直徑;采用雙面焊時,其長度不小于5倍受力鋼筋直徑。
[0023]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024]1、密實配筋:本發(fā)明的修補接縫的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)采用特別密實的配筋,密實配筋的結(jié)構(gòu)不僅受力性能優(yōu)良,能承受較大的彎拉應(yīng)力,更為重要的是,在鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)中縱橫向密實配筋可以強力阻止超高性能混凝土的平面內(nèi)收縮,并通過高溫蒸汽養(yǎng)護消除收縮內(nèi)應(yīng)力,從而進一步阻止接縫處收縮裂縫的產(chǎn)生。
[0025]2、鋼筋與鋼板焊接:本發(fā)明的修補接縫的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)在破損處附近將超高性能混凝土鑿去形成無超高性能混凝土的修補區(qū),并在接縫位置附近,將該空白混凝土區(qū)域周邊的主要受力鋼筋均焊接于鋼板上,使鋼筋與鋼板同步共同受力。
[0026]由此,接縫受拉時,鋼筋應(yīng)力將大幅減小,由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》2010版中的裂縫計算公式:
[0027]州臓=?,,.///^(1,9C,+ 0.08-^)
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[0028]其中,wmax為最大裂縫寬度,σ sq為受拉鋼筋應(yīng)力,可知:
[0029]鋼筋應(yīng)力與裂縫寬度成線性關(guān)系,當鋼筋應(yīng)力大幅減小時,裂縫寬度也將大幅減小,從而提高接縫的抗拉強度。此外,將主要受力鋼筋在接縫位置附近焊接在鋼板之后,能更為有效地阻止超高性能混凝土在平面內(nèi)收縮,使得修補后的接縫不易再次破損。
[0030]實驗數(shù)據(jù)表明,在破損區(qū)域周圍開鑿出修補區(qū),若不將受力鋼筋焊接于鋼板上,直接重新澆筑超高性能纖維增強混凝土,高溫蒸養(yǎng)后接縫的抗拉強度僅為13.2MPa。而采用本專利方法,在接縫位置將修補區(qū)域周邊的受力鋼筋焊接于鋼板上,再澆筑超高性能纖維增強混凝土,高溫蒸養(yǎng)后接縫處的抗拉強度達到28MPa,遠大于傳統(tǒng)修補方法后的接縫抗拉強度。
[0031]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0033]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一般配筋的組合橋面板結(jié)構(gòu)橫截面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖2是現(xiàn)有技術(shù)實施一般配筋的組合橋面板結(jié)構(gòu)俯視示意圖;
[0035]圖3是本發(fā)明實施密集配筋的鋼-超高性能混凝土組合橋面板結(jié)構(gòu)俯視示意圖;
[0036]圖4是本發(fā)明實施例1中鋼-超高性能混凝土組合橋面修補接縫強化構(gòu)造的俯視示意圖(未澆筑修補超高性能混凝土時的狀態(tài));
[0037]圖5是本發(fā)明實施例1中鋼-超高性能混凝土組合橋面修補接縫強化構(gòu)造的俯視示意圖;
[0038]圖6是圖5的B-B向的剖視示意圖;
[0039]圖7是圖5的A-A向的剖視示意圖;
[0040]圖8是本發(fā)明實施例2中鋼-超高性能混凝土組合橋面修補接縫強化構(gòu)造的俯視示意圖(未澆筑修補超高性能混凝土時的狀態(tài));
[0041]圖9是本發(fā)明實施例2中鋼-超高性能混凝土組合橋面修補接縫強化構(gòu)造的俯視示意圖;
[0042]圖10是圖9的B-B向的剖視示意圖;
[0043]圖11是圖9的A-A向的剖視示意圖;
[0044]圖12是新的橫向受力鋼筋與短鋼筋焊接整體示意圖;
[0045]其中,1、鋼板,2、超高性能混凝土層,21、混凝土層,3、現(xiàn)有超高性能混凝土層,4、修補超高性能混凝土層,5、現(xiàn)有鋪裝層,6、破損處,7、焊縫或焊點,8、短鋼筋,9、接縫,10、剪力釘,11、縱向受力鋼筋,12、橫向受力鋼筋,13、現(xiàn)有縱向加強鋼筋,14、現(xiàn)有橫向加強鋼筋,15、鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu),16、修補區(qū)鋪裝層,17、新的橫向受力鋼筋,18、橫向受力鋼筋切斷處。
【具體實施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明,但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0047]參見圖4至圖11,本發(fā)明提供了一種修補接縫的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu),鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)15包括位于最下部的鋼板1、原先澆筑于鋼板上的現(xiàn)有超高性能混凝土層3和開鑿除去了原有混凝土和鋪裝層的無混凝土的修補區(qū)位置(即修補超高性能混凝土層4所澆筑的位置),將修補區(qū)縱向邊界附近的超高性能混凝土層2和鋪裝層5鑿去,露出長度大于10倍鋼筋直徑的橫向受力鋼筋12,在距離縱向接縫10倍鋼筋直徑處將橫向受力鋼筋12兩端切斷并用機器拔出中間切斷的橫向受力鋼筋12,沿縱向受力鋼筋11方向鑿去剩余的超高性能混凝土層2和鋪裝層5,修補區(qū)周邊的受力鋼筋與原超高性能混凝土層接縫處的縱向受力鋼筋11與鋼板1直接焊接,或通過短鋼筋8與鋼板1焊接,添加新的橫向受力鋼筋17通過短鋼筋8焊接在鋼板1上,并與橫向鋼筋切段搭接焊接。所述的短鋼筋的長度單面焊不小于10倍鋼筋直徑,雙面焊不小于5倍鋼筋直徑。
[0048]修補區(qū)面積大于破損區(qū)的面積,形狀可以為方形、矩形或者圓形,都不影響本發(fā)明的實現(xiàn)。參見圖3,修補區(qū)的修補超高性能混凝土層4中設(shè)置有密集的受力鋼筋,所述受力鋼筋包括相互垂直的縱向受力鋼筋11和橫向受力鋼筋12 ;所述受力鋼筋的直徑為8?16mm,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30?80mm。
[0049]強化構(gòu)造使受力鋼筋與鋼板同步共同受力,接縫受拉時,鋼筋應(yīng)力將大幅減小,由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》2010版中的裂縫計算公式為:
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[0051]其中,wMX為最大裂縫寬度,osq為受拉鋼筋應(yīng)力。
[0052]從上述公式可知,鋼筋應(yīng)力與裂縫寬度成線性關(guān)系,當鋼筋應(yīng)力大幅減小時,裂縫寬度也將大幅減小,從而提高接縫的抗拉強度。因此,將主要受力鋼筋在接縫位置附近焊接于鋼板之后,使得鋼筋網(wǎng)的剛度更大,能更為有效地阻止超高性能混凝土在平面內(nèi)收縮,使得修補后的接縫不易再次破損。
[0053]所述鋼板和混凝土層結(jié)合面設(shè)置有抗剪構(gòu)件或采用抗剪式構(gòu)造,例如在實施例中采用的剪力釘10。
[0054]所述的澆筑修補區(qū)的修補超高性能混凝土層4,可由活性粉末混凝土、超高性能纖維增強混凝土或注漿超高性能混凝土中的至少任意一種澆筑而成,都不影響本實例的實現(xiàn)。
[0055]以下實例一為上述本實施例的鋼-超高性能混凝土組合板將受力鋼筋直接焊接以及通過第一、新的加強鋼筋間接焊接混合使用在鋼橋面板上的施工方法,實施例二為上述本實施例的鋼-超高性能混凝土組合板將受力鋼筋通過第一加強鋼筋間接焊接在鋼橋面板上,并增加橫向鋼筋將縱向鋼筋再次焊接在鋼橋面板上的施工方法。
[0056]實施例一、
[0057]如圖4?圖7所示,一種本發(fā)明的修補接縫的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鋼-超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)修補的施工方法,縱向受力鋼筋11緊挨著鋼板1,即與鋼板距離小于10mm,橫向受力鋼筋12在縱向受力鋼筋11上面,與鋼板1有一定的距離,即與鋼板距離不小于10mm。具體包括以下施工步驟:
[0058](1)切斷拔出橫向受力鋼筋:以破損處為中心,劃定修補區(qū)范圍,將破損處6包圍在中間,將修補區(qū)縱向邊界附近的超高性能混凝土層2和現(xiàn)有鋪裝層5鑿去,露出長度大于10倍鋼筋直徑的橫向受力鋼筋,在修補區(qū)邊緣距修補區(qū)縱向接縫10倍鋼筋直徑處將橫向受力鋼筋的兩端切斷,利用機器將修補區(qū)中間切斷的橫向受力鋼筋拔出。修補區(qū)面積為破損處面積的2-8倍。
[0059](2)鑿去修補區(qū)剩下區(qū)域的混凝土和鋪裝層:沿縱向鋼筋方向?qū)⒖v向受力鋼筋11之間剩下的超高性能混凝土層2和現(xiàn)有鋪裝層5鑿去,露出受力鋼筋和鋼板1 ;
[0060](3)根據(jù)(1)步驟中切斷的橫向受力鋼筋長度取同長度的鋼筋作為新的橫向受力鋼筋17,在該鋼筋兩端下面焊接一段短鋼筋8形成一個整體,將該整體的短鋼筋8在緊挨著切斷橫向鋼筋處焊接于鋼板上,將修補區(qū)切斷后留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋17搭焊在一起;
[0061](4)鋼筋焊接于鋼橋面板上:由于縱向受力鋼筋11緊挨著鋼板1,可將修補區(qū)接縫9位置附近的縱向受力鋼筋11直接焊接在鋼橋鋼板1上,所述受力鋼筋的直徑為8?16mm,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30?80mm ;
[0062]焊接要保證焊接質(zhì)量和適宜的焊縫7長度,若采用單面焊,焊縫長度不小于10倍鋼筋直徑,若采用雙面焊,焊縫長度不小于5倍鋼筋直徑。
[0063](5)澆筑修補超高性能混凝土并養(yǎng)護:按步驟(1)和(4)方法完成強化構(gòu)造后,在開鑿的混凝土空白區(qū)的修補區(qū)燒筑修補超高性能混凝土層4,并對燒筑的修補超高性能混凝土層4進行高溫蒸汽養(yǎng)護或自然養(yǎng)護;
[0064](6)澆筑鋪裝層:完成(1)、(2)、(3)、(4)和(5)步驟后,澆筑修補區(qū)鋪裝層16,使得結(jié)構(gòu)表面平整,進行養(yǎng)護,完成整個修補過程。
[0065]本實例的修補超高性能混凝土層4主要由活性粉末混凝土澆筑而成。
[0066]實施例二、
[0067]如圖8?圖11所示,一種本發(fā)明的修補接縫的鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鋼-超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)修補的施工方法,縱向受力鋼筋11和橫向受力鋼筋12均與鋼板1有一定的距離,即與鋼板距離不小于10mm。具體包括以下施工步驟:
[0068](1)切斷拔出橫向受力鋼筋:以破損處為中心,劃定修補區(qū)范圍,將破損處6包圍在中間,將修補區(qū)縱向邊界附近的超高性能混凝土層2和現(xiàn)有鋪裝層5鑿去,露出長度大于10倍鋼筋直徑的橫向受力鋼筋,在修補區(qū)邊緣距縱向接縫10倍鋼筋直徑處將橫向受力鋼筋的兩端切斷,利用機器將修補區(qū)切斷的橫向受力鋼筋拔出;修補區(qū)面積為破損處面積的2-8 倍。
[0069](2)鑿去修補區(qū)剩下區(qū)域的混凝土和鋪裝層:沿縱向鋼筋方向?qū)⒖v向受力鋼筋11之間剩下的超高性能混凝土層2和現(xiàn)有鋪裝層5鑿去,露出受力鋼筋和鋼板1 ;
[0070](3)根據(jù)(1)步驟中切斷的橫向受力鋼筋長度取同長度的鋼筋作為新的橫向受力鋼筋,在該鋼筋兩端下面焊接兩端焊接一段短鋼筋8形成一個整體,將該整體的短鋼筋8在緊挨著橫向鋼筋切斷處18焊接于鋼板上,將修補區(qū)切斷留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋17搭焊在一起;
[0071](4)鋼筋焊接于鋼橋面板上:將修補區(qū)接縫9位置附近的縱向受力鋼筋均通過短鋼筋8焊接在鋼橋面板上。
[0072]焊接要保證焊接質(zhì)量和適宜的焊縫長度;若采用單面焊,焊縫長度不小于10倍鋼筋直徑,若采用雙面焊,焊縫長度不小于5倍鋼筋直徑。
[0073](5)澆筑修補超高性能混凝土并養(yǎng)護:按步驟(1)和(4)方法完成強化構(gòu)造后,在開鑿的混凝土空白區(qū)的修補區(qū)修補超高性能混凝土層4,并對澆筑的修補超高性能混凝土層4進行高溫蒸汽養(yǎng)護;
[0074](6)澆筑鋪裝層:完成(1)、(2)、(3)、(4)和(5)步驟后,澆筑修補區(qū)鋪裝層16,使得結(jié)構(gòu)表面平整,進行養(yǎng)護,完成整個修補過程。
[0075]本實例的修補超高性能混凝土件主要由活性粉末混凝土澆筑而成。
[0076]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)從下至上包括鋼板和超高性能混凝土層,所述的鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)采用密實配筋,所述超高性能混凝土層中設(shè)置有受力鋼筋,所述受力鋼筋包括相互垂直的縱向受力鋼筋和橫向受力鋼筋;所述受力鋼筋的直徑為8?16_,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為3O?8Omm ; 所述鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造是根據(jù)破損區(qū)劃定修補區(qū)范圍,修補區(qū)范圍內(nèi)裸露出的橫向受力鋼筋長度大于10倍鋼筋直徑,橫向受力鋼筋的兩端在距離縱向接縫10倍鋼筋直徑處被切斷并被拔出,修補區(qū)邊緣位置的受力鋼筋與原超高性能混凝土層接縫處的所述縱向受力鋼筋與鋼板直接焊接,或通過短鋼筋與鋼板焊接,添加新的橫向受力鋼筋通過短鋼筋焊接在鋼板上,并與橫向受力鋼筋搭接焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,雙面焊接的接縫長度不小于5倍受力鋼筋直徑,單面焊接不小于10倍受力鋼筋直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,所述鋼板和混凝土層結(jié)合面設(shè)置有抗剪構(gòu)件或采用抗剪式構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,修補區(qū)的橫截面形狀為方形或矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,若采用單面焊,所述短鋼筋的長度為10倍鋼筋直徑,若采用雙面焊,所述短鋼筋的長度為5倍鋼筋直徑,在受力鋼筋交接處間斷;縱向鋼筋直接焊接在鋼板上,或在修補區(qū)接縫處縱向受力鋼筋下面插入短鋼筋,將縱向受力鋼筋通過短鋼筋間接焊接于鋼板;將短鋼筋與新的橫向受力鋼筋焊接為一個整體,然后將該整體的短鋼筋緊挨著切斷的橫向受力鋼筋焊接在鋼板上,將修補區(qū)切斷留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋搭焊在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造,其特征在于,所述超高性能混凝土層由活性粉末混凝土、超高性能纖維增強混凝土或注漿纖維混凝土中的至少任意一種燒筑而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種鋼一超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補接縫的強化構(gòu)造應(yīng)用于鋼一超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的修補施工方法,其特征在于,包括以下步驟: A、切斷拔出橫向受力鋼筋:以破損處為中心,劃定修補區(qū)范圍,將修補區(qū)縱向邊界附近的超高性能混凝土和現(xiàn)有鋪裝層鑿去,露出大于10倍鋼筋直徑長度的橫向受力鋼筋,在距縱向接縫10倍鋼筋直徑的地方將橫向受力鋼筋在修補區(qū)邊緣兩端切斷,利用機器將修補區(qū)切斷的橫向受力鋼筋拔出;修補區(qū)面積為破損處面積的2-8倍; B、鑿去修補區(qū)剩下區(qū)域的混凝土和鋪裝層:沿縱向鋼筋方向?qū)⒖v向鋼筋之間的超高性能混凝土和鋪裝層鑿去,露出受力鋼筋和鋼板; C、焊接橫向受力鋼筋:根據(jù)A步驟中切斷的橫向受力鋼筋長度取同長度的鋼筋作為新的橫向受力鋼筋,在該鋼筋兩端下面焊接兩端焊接一段短鋼筋形成一個整體,將該整體的短鋼筋緊挨著切斷的橫向鋼筋處焊接于鋼板上,將修補區(qū)切斷留下的橫向受力鋼筋與新的橫向受力鋼筋搭焊在一起; D、縱向鋼筋焊接于鋼橋面板上:在修補區(qū)周邊與橋面完好混凝土層的接縫處,將縱橫向的受力鋼筋直接或通過短鋼筋焊接在鋼橋面板上;所述受力鋼筋的直徑為8?16_,同一方向相鄰受力鋼筋的間距為30?80mm ; E、燒筑修補超高性能混凝土:在修補區(qū)燒筑超高性能混凝土,對燒筑的超高性能混凝土進行養(yǎng)護,采用高溫蒸氣養(yǎng)護或者自然養(yǎng)護。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼一超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的修補施工方法,其特征在于,還包括步驟: F、澆筑鋪裝層:完成E步驟后,澆筑鋪裝層,使得結(jié)構(gòu)表面平整并進行養(yǎng)護,完成整個修補過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼一超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的修補施工方法,其特征在于,步驟B中的焊接采用單面焊時,焊縫長度不小于10倍受力鋼筋直徑;采用雙面焊時,焊縫長度不小于5倍受力鋼筋直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼一超高性能混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)的修補施工方法,其特征在于,步驟C和D中的短鋼筋,當采用單面焊時其長度不小于10倍受力鋼筋直徑;采用雙面焊時,其長度不小于5倍受力鋼筋直徑。
【文檔編號】E01D22/00GK104294770SQ201410474441
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】邵旭東, 熊滿華, 李嘉, 李召輝 申請人:邵旭東, 熊滿華, 李嘉, 李召輝