本發(fā)明涉公路橋梁，特別是一種箱形梁橋主梁腹板斜裂縫加固結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：
所述箱形梁橋包括普通混凝土箱形梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋，按主要結(jié)構(gòu)形式分為：普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。其中跨度為20m～300m的箱形梁橋?yàn)樽畛Ｓ妙愋?。由于設(shè)計(jì)、施工或運(yùn)營(yíng)管理等方面存在的問題，目前在役的這種混凝土箱形梁橋有相當(dāng)大比例出現(xiàn)了因主拉應(yīng)力過大而引起的主梁腹板斜裂縫等病害，裂縫較大時(shí)直接威脅橋梁的耐久性和安全性。為抑制主梁腹板斜裂縫病害的進(jìn)一步發(fā)展，提高主梁腹板斜截面抗裂性能，傳統(tǒng)加固方法主要包括：(1)增大主梁腹板寬度或增加主梁腹板道數(shù)；(2)在主梁腹板側(cè)面粘貼鋼板或碳纖維；(3)張拉縱向體外索，減小豎向恒載作用，進(jìn)而減小剪應(yīng)力大小，提高主梁腹板斜截面抗裂性能。其中增大主梁腹板寬度或增加主梁腹板道數(shù)及粘貼鋼板或碳纖維屬于被動(dòng)加固，不能明顯改善主梁腹板原有的剪力分配狀態(tài)，加固效果并不明顯；張拉縱向體外索工程量巨大，加固費(fèi)用高，施工難度大。CN201120196053.7專利文獻(xiàn)披露了一種采用體內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力加固的方法，該加固方法存在的問題是：(1)體內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用擰緊其端頭螺母的方式進(jìn)行張拉，張拉后在體內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的拉力大小難以有效測(cè)定，也就難以保證應(yīng)力施加效果。(2)運(yùn)營(yíng)期間如體內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋需要更換，由于體內(nèi)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的孔道已經(jīng)灌漿，無法更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種箱形梁橋主梁腹板斜裂縫加固結(jié)構(gòu)及該結(jié)構(gòu)的施工方法。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62—2004)第6.3.3條，提高主梁腹板抗裂性能的一個(gè)重要途徑是增大主梁腹板的豎向壓應(yīng)力?；谶@一設(shè)計(jì)思想，本發(fā)明采取用體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)主梁腹板施加豎向壓應(yīng)力的辦法來增大主梁腹板的抗裂性能。本發(fā)明提供的箱形梁橋主梁腹板斜裂縫加固結(jié)構(gòu)，在發(fā)生斜裂縫的主梁腹板的兩外側(cè)面的上部和下部增設(shè)上下對(duì)應(yīng)、沿順橋向間隔布置的錨固塊，在上下對(duì)應(yīng)的錨固塊上安裝由精軋螺紋鋼筋構(gòu)成的體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。所述上下對(duì)應(yīng)的錨固塊沿順橋向的相互間距sv為：50cm≤sv≤120cm。上述箱形梁橋主梁腹板斜裂縫加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：步驟1、對(duì)發(fā)生斜裂縫的主梁腹板外側(cè)面進(jìn)行處理對(duì)裂縫寬度小于0.15mm的斜裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面封閉；對(duì)裂縫寬度大于0.15mm的斜裂縫，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行注膠；步驟2、制作錨固塊對(duì)主梁腹板的兩外側(cè)面上布置錨固塊的部位進(jìn)行表面處理，鑿除表面的混凝土，露出扎筋，然后進(jìn)行錨固塊植筋；在植筋周圍的表面涂刷環(huán)氧樹脂，然后澆筑鋼纖維混凝土，形成錨固塊；在錨固塊中預(yù)留孔道；步驟3、安裝和張拉體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋待步驟2的鋼纖維混凝土強(qiáng)度達(dá)到90％設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，通過錨固塊中的孔道穿送體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，利用體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋上端的螺母將體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的上端固定在主梁腹板上部的錨固塊上，然后用旋擰體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋下端螺母的方式對(duì)體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉；張拉時(shí)在體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋上安裝與振動(dòng)測(cè)試儀器相連接的拾振器，測(cè)出體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的1階振動(dòng)角頻率ω1，然后按下式計(jì)算出體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的拉力Fr：式中m：體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m)，l：體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋在上、下螺母之間的長(zhǎng)度(m)，ω1：拾振器測(cè)得的體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的1階振動(dòng)角頻率(Hz)，Es：體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量(N/m2)，I：體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面慣性矩(m4)；當(dāng)拉力Fr達(dá)到體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的理論拉力Fd時(shí)，停止張拉體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋；體外豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的理論拉力Fd按下式求得：式中b：主梁腹板的寬度(mm)，sv：錨固塊沿順橋向的相互間距(mm)，σtp：短期效應(yīng)組合下主梁腹板截面主拉應(yīng)力的最大值，通過建立橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)模型或橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型計(jì)算求得，ftk：混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)，可通過《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)查詢，γ：構(gòu)件類型系數(shù)，對(duì)預(yù)制的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，γ＝0.6；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、預(yù)制拼裝的全預(yù)應(yīng)力混...