本發(fā)明涉及橋梁的加固改造技術(shù)，特別涉及一種預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法。

背景技術(shù)：

預(yù)制混凝土空心板橋(可簡(jiǎn)稱(chēng)為“預(yù)制空心板橋”)作為公路使用量最大的橋型，具有省料、易規(guī)?；⑹┕C(jī)具簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，廣泛的分布在我國(guó)各級(jí)公路上。

其中，預(yù)制混凝土空心板橋多采用鉸縫構(gòu)造的橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)，即，橫向布置的多塊預(yù)制空心橋板之間主要依靠鉸縫混凝土和少量的鉸縫連接鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且，在設(shè)計(jì)預(yù)制混凝土空心板橋時(shí)，往往會(huì)認(rèn)為鉸縫僅傳遞剪力、并且預(yù)制空心橋板之間的橫向連接是靠鉸縫隔梁的橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)以及一定厚度的橋面混凝土鋪裝層共同作用加以實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)而以此為前提來(lái)計(jì)算車(chē)輛荷載作用下的橫向分布系數(shù)。

然而，根據(jù)橋梁實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)可以得知，預(yù)制空心橋板除了承受縱向彎矩之外，還會(huì)承受一定的橫向彎矩，而鉸縫構(gòu)造的橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)為預(yù)制空心橋板提供的橫向連接性能偏弱，并且板面混凝土鋪裝層的厚度有限、配筋較少，因而預(yù)制空心橋板基本上是各自獨(dú)立地承擔(dān)橫向彎矩，而不能作為一個(gè)整體協(xié)同承擔(dān)橫向彎矩。

由此，在橫向彎矩的作用下，在役預(yù)制混凝土空心板橋出現(xiàn)橋板底面的縱向開(kāi)裂是不可避免的，尤其在出現(xiàn)偏載的情況下，更容易加劇縱向開(kāi)裂形成的裂縫開(kāi)展，大大降低在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法，能夠提升在役預(yù)制混凝土空心板橋的橫向連接性能，從而恢復(fù)并提高在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載力。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，該預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法包括：

沿橫向方向在橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的底板鉆取通向縱向孔道的底孔；

通過(guò)鉆取的底孔在預(yù)制空心橋板的縱向孔道內(nèi)塞入柱狀柔性囊袋；

向預(yù)制空心橋板的縱向孔道中塞入的柱狀柔性囊袋內(nèi)灌漿并埋入錨固螺栓；

等待柱狀柔性囊袋內(nèi)注入的灌漿凝固、并通過(guò)封堵及咬合縱向孔道而形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的橫向隔梁；

封堵預(yù)制空心橋板的底孔、并使錨固螺栓的端部在底孔外暴露；

利用錨固螺栓的暴露端部將橫貫橋?qū)挿秶膭傂园骞潭ㄔ陬A(yù)制空心橋板的底板表面。

可選地，底孔對(duì)準(zhǔn)縱向孔道的中心軸線(xiàn)。

可選地，柱狀柔性囊袋的外直徑大于縱向孔道的內(nèi)直徑。

可選地，柱狀柔性囊袋為柱狀纖維織物囊袋。

可選地，以噴注方式向柱狀柔性囊袋內(nèi)灌漿。

可選地，封堵預(yù)制空心橋板的底孔包括：剪除柱狀柔性囊袋的注入口伸出至底孔外的部分；利用微膨脹漿料封堵底孔。

可選地，利用錨固螺栓的暴露端部將橫貫橋?qū)挿秶膭傂园骞潭ㄔ陬A(yù)制空心橋板的底板表面包括：將預(yù)制空心橋板的底板表面打磨平整；將剛性板粘接于預(yù)制空心橋板的底板表面；利用與錨固螺栓的暴露端部螺接的螺母將粘接的剛性板壓緊在預(yù)制空心橋板的底板表面。

可選地，該預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法在預(yù)制空心橋板開(kāi)設(shè)的底孔以及塞入的柱狀柔性囊袋均為多排，以使柱狀柔性囊袋內(nèi)注入的灌漿凝固后在預(yù)制空心橋板內(nèi)形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的多道橫向隔梁。

可選地，多道橫向隔梁在縱向方向上等間距分布。

如上可見(jiàn)，基于本發(fā)明，橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的縱向孔道內(nèi)可以塞入有沿橫向方向排列的柱狀柔性囊袋，并且柱狀柔性囊袋內(nèi)的灌漿凝固后能夠封堵并咬合縱向孔道，從而形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的橫向隔梁；而且，埋入在柱狀柔性囊袋內(nèi)的錨固螺栓由于受到橫貫橋?qū)挿秶膭傂园迨┘拥募s束，因而能夠抑制預(yù)制空心橋板的橫截面變形、且不會(huì)隨著預(yù)制空心橋板的橫截面變形而斷裂損壞。從而，通過(guò)橫向隔梁以及受剛性板約束的錨固螺栓，可以有效提升在役預(yù)制混凝土空心板橋的橫向連接性能，并且橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板可以協(xié)同承擔(dān)橫向彎矩，進(jìn)而可以避免或抑制縱向裂縫，以提升在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載力、且不影響在役預(yù)制混凝土空心板橋正常使用。

附圖說(shuō)明

圖1為在役預(yù)制混凝土空心板橋的側(cè)面視圖；

圖2為如圖1所示的在役預(yù)制混凝土空心板橋的俯面視圖；

圖3為圖2中的A-A剖面圖；

圖4a至圖4f為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)在役預(yù)制混凝土空心板橋?qū)嵤┑臋M向聯(lián)系結(jié)構(gòu)加固過(guò)程的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中使用的柱狀柔性囊袋的示意圖；

圖6為經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例加固后的在役預(yù)制混凝土空心板橋的側(cè)面視圖；

圖7為如圖6所示的在役預(yù)制混凝土空心板橋的俯面視圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法的示例性流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如前文所述，在役預(yù)制混凝土空心板橋的預(yù)制空心橋板不能作為一個(gè)整體協(xié)同承擔(dān)橫向彎矩，主要的原因是在于鉸縫隔梁的橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)為預(yù)制空心橋板提供的橫向連接性能偏弱，并且板面混凝土鋪裝層的厚度有限、配筋較少。

針對(duì)這樣的原因，可能想到的加固方式可以是在鉸縫處增設(shè)鋼筋網(wǎng)、并適當(dāng)加大混凝土橋面鋪裝層厚度，這樣的方式施工簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低，但該方式對(duì)橫向連接性能的提高幅度不大，從而不能有效地恢復(fù)并提高在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載力，并且該方式的施工過(guò)程會(huì)影響在役預(yù)制混凝土空心板橋的正常使用。

亦或是通過(guò)在鉸縫間加焊連接鋼板而將橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)變?yōu)閯偨有问?，這樣雖然不影響在役預(yù)制混凝土空心板橋的正常使用，但對(duì)橫向連接性能的提高幅度同樣不大，從而不能有效地恢復(fù)并提高在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載。

再或者，通過(guò)對(duì)在役預(yù)制混凝土空心板橋的底板施加橫向預(yù)應(yīng)力的方式進(jìn)行加固，這樣雖然能夠?qū)M向剛度帶來(lái)較大幅度的提升、并且不影響在役預(yù)制混凝土空心板橋的正常使用，但施加橫向預(yù)應(yīng)力會(huì)影響橋面鋪裝層、甚至導(dǎo)致橋面鋪裝層開(kāi)裂，對(duì)在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性反而產(chǎn)生不利影響。

可見(jiàn)，以上幾種可能的方式都不能兼顧在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載的有效地恢復(fù)及提高、以及在役預(yù)制混凝土空心板橋的正常使用。

相應(yīng)地，本發(fā)明的下述實(shí)施例能夠提供不同于上述方式的解決方案，下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

首先，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，在役預(yù)制混凝土空心板橋通常包括：地梁11、支撐在地梁11上方的立柱12、支撐在立柱12頂端的預(yù)制空心橋板10、以及覆蓋在預(yù)制空心橋板10上的橋面鋪裝層14，其中，預(yù)制空心橋板10具有縱向孔道100，縱向孔道100可以施加有縱向預(yù)應(yīng)力。

并且，在役預(yù)制混凝土空心板橋的橋?qū)挿秶鷥?nèi)通常具有橫向聯(lián)系的多塊預(yù)制空心橋板10，相應(yīng)地，如圖2和圖3所示，多塊預(yù)制空心橋板10的多條縱向孔道100在橋?qū)挿秶鷥?nèi)橫向排布。其中，在圖2和圖3中，示出了橋?qū)挿秶鷥?nèi)橫向排布有九條縱向孔道100，但并未明確限定橫向聯(lián)系的預(yù)制空心橋板10的具體數(shù)量、以及每塊預(yù)制空心橋板10所具有的縱向孔道100的條數(shù)，因?yàn)檫@對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例不構(gòu)成影響。例如，無(wú)論是三塊包含三條縱向孔道100的預(yù)制空心橋板100橫向聯(lián)系、還是兩塊分別包含四條縱向孔道100及五條縱向孔道100的預(yù)制空心橋板100橫向聯(lián)系，本發(fā)明實(shí)施例所能夠產(chǎn)生的加固效果都是基本相同的?；诖?，為了簡(jiǎn)化視圖，圖2和圖3中僅僅示例性地表示出預(yù)制空心橋板10的存在，后續(xù)的類(lèi)似視圖也如是。

針對(duì)上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的實(shí)施例旨在借助縱向孔道100實(shí)施加固改造，具體請(qǐng)依次參見(jiàn)圖4a至圖4f。

首先，如圖4a所示，沿橫向方向在橋?qū)挿秶鷥?nèi)的每塊預(yù)制空心橋板10的底板鉆取通向該預(yù)制空心橋板10的縱向孔道100的底孔41(例如直徑30mm的通孔)，優(yōu)選地，鉆取的底孔41可以對(duì)準(zhǔn)縱向孔道100的中心軸線(xiàn)。

然后，如圖4b所示，通過(guò)鉆取的底孔41在各塊預(yù)制空心橋板10的縱向孔道100內(nèi)塞入柱狀柔性囊袋42(為了避免柱狀柔性囊袋42在圖中與縱向孔道100混淆，圖4b中以虛線(xiàn)表示柱狀柔性囊袋42)，例如，柱狀柔性囊袋42可以選用柱狀纖維織物囊袋。其中，柱狀柔性囊袋42具有注入口420，并且為了后續(xù)的操作工序，注入口420可以伸出至底孔41之外。

此后，如圖4c所示，向各塊預(yù)制空心橋板10的縱向孔道100中塞入的柱狀柔性囊袋42內(nèi)注入灌漿43，例如高強(qiáng)漿料。其中，灌漿43可以通過(guò)伸出至底孔41之外的注入口420以噴注方式注入柱狀柔性囊袋42內(nèi)，并且，由于注入的灌漿43，柱狀柔性囊袋42被充滿(mǎn)，從而封堵縱向孔道100(從圖4c中可以看出柱狀柔性囊袋42的外邊界與縱向孔道100的內(nèi)壁重合)。請(qǐng)?zhí)D(zhuǎn)至圖5并回看圖4c，柱狀柔性囊袋42包括周面部分42a、位于周面部分42a端部的端面部分42b、以及連接在周面部分42a的注入口420，周面部分42a和端面部分42b包圍形成柱狀的注入空間、并且端面部分42b可向外隆起。其中，為了便于與縱向孔道100更好地契合，柱狀柔性囊袋42的直徑Ds可以略大于縱向孔道100的直徑D_k，例如，D_S＝D_k+10mm；并且，柱狀柔性囊袋42在縱向方向上的長(zhǎng)度H可以為500mm。

再后，如圖4d所示，在灌漿43凝固之前，可以向柱狀柔性囊袋42內(nèi)埋入錨固螺栓44。當(dāng)埋入錨固螺栓44之后，即可開(kāi)始等待各塊預(yù)制空心橋板10中的柱狀柔性囊袋42內(nèi)注入的灌漿43凝固。

當(dāng)橋?qū)挿秶鷥?nèi)的每塊預(yù)制空心橋板10中的柱狀柔性囊袋42內(nèi)注入的灌漿43凝固后，如圖4e所示，凝固的灌漿43’可以使封堵縱向孔道100的柱狀柔性囊袋42進(jìn)一步咬合縱向孔道100的內(nèi)壁(咬合的強(qiáng)度受柱狀柔性囊袋42的直徑Ds的影響)，從而形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10的橫向隔梁。其中，該橫向隔梁實(shí)際上是由凝固的灌漿43’、以及預(yù)制空心橋板10在縱向孔道100處與灌漿43’咬合的部分連續(xù)形成的，即，該橫向隔梁可以形成梁式結(jié)構(gòu)，這樣的橫向隔梁能夠使橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10趨于整體化。另外，對(duì)于橫向隔梁的厚度主要由柱狀柔性囊袋42的長(zhǎng)度H決定。

爾后，請(qǐng)參見(jiàn)圖4f，封堵各塊預(yù)制空心橋板10的底孔41、并使錨固螺栓44的端部在底孔41外暴露，例如，先剪除柱狀柔性囊袋42的注入口420伸出至底孔41外的部分、再利用微膨脹漿料封堵底孔41。

最后，仍參見(jiàn)圖4f，利用錨固螺栓44的暴露端部將橫貫橋?qū)挿秶膭傂园?5固定在各塊預(yù)制空心橋板10的底板表面。例如，先將各塊預(yù)制空心橋板10的底板表面(尤其是底孔41附近的表面)打磨平整，再將剛性板45粘接于橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10的底板表面，然后利用與錨固螺栓44的暴露端部螺接的螺母46將粘接的剛性板45壓緊在各塊預(yù)制空心橋板10的底板表面。其中，剛性板可以選用鋼板，并且，選用的鋼板可以具有10mm的厚度；另外，剛性板在縱向方向上的尺寸可以與柱狀柔性囊袋42在縱向方向上的長(zhǎng)度H基本相同。

基于上述加固方式，橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10的縱向孔道100內(nèi)可以塞入有沿橫向方向排列的柱狀柔性囊袋42，并且柱狀柔性囊袋42內(nèi)的灌漿43凝固后能夠封堵并咬合縱向孔道100，從而形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10的橫向隔梁；而且，埋入在柱狀柔性囊袋42內(nèi)的錨固螺栓44由于受到橫貫橋?qū)挿秶膭傂园?5施加的約束，因而能夠抑制預(yù)制空心橋板10的橫截面變形、且不會(huì)隨著預(yù)制空心橋板10的橫截面變形而斷裂損壞。

從而，通過(guò)凝固的灌漿43’形成的橫向隔梁、以及受剛性板45約束的錨固螺栓44，可以使橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10趨于整體化，并以此有效提升在役預(yù)制混凝土空心板橋的橫向連接性能，并且橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10可以協(xié)同承擔(dān)橫向彎矩，進(jìn)而可以避免或抑制縱向裂縫，以提升在役預(yù)制混凝土空心板橋的耐久性和承載力，而且由于該方式的施工位置基本位于預(yù)制空心橋板10的底板，因而不影響在役預(yù)制混凝土空心板橋正常使用。

經(jīng)上述方式加固后的在役預(yù)制混凝土空心板橋如圖6和圖7所示。并且，從圖6和圖7中可以看出，在各塊預(yù)制空心橋板10中塞入的柱狀柔性囊袋42為多排(開(kāi)設(shè)的底孔也相應(yīng)地為多排)，從而，內(nèi)部具有凝固的灌漿43的多排柱狀柔性囊袋42可以在預(yù)制空心橋板內(nèi)形成多條橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的各塊預(yù)制空心橋板10的橫向隔梁40。其中，參見(jiàn)圖7，多條橫向隔梁40在縱向方向上等間距分布，當(dāng)然，實(shí)際施工時(shí)，也可以不等間距分布。

請(qǐng)參見(jiàn)圖8，根據(jù)上述過(guò)程，該實(shí)施例中預(yù)制空心板橋的底面縱向開(kāi)裂加固方法可以包括：

S81，沿橫向方向在橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的底板鉆取通向縱向孔道的底孔。

S82，通過(guò)鉆取的底孔在預(yù)制空心橋板的縱向孔道內(nèi)塞入柱狀柔性囊袋。

S83，向預(yù)制空心橋板的縱向孔道中塞入的柱狀柔性囊袋內(nèi)灌漿并埋入錨固螺栓。

S84，等待柱狀柔性囊袋內(nèi)注入的灌漿凝固、并通過(guò)封堵及咬合縱向孔道而形成橫貫橋?qū)挿秶鷥?nèi)的預(yù)制空心橋板的橫向隔梁。

S85，封堵預(yù)制空心橋板的底孔、并使錨固螺栓的端部在底孔外暴露。

其中，本步驟封堵預(yù)制空心橋板的底孔的操作可以具體包括：剪除柱狀柔性囊袋的注入口伸出至底孔外的部分；利用微膨脹漿料封堵底孔。

S86，利用錨固螺栓的暴露端部將橫貫橋?qū)挿秶膭傂园骞潭ㄔ陬A(yù)制空心橋板的底板表面。

其中，本步驟可以具體包括：將預(yù)制空心橋板的底板表面打磨平整；將剛性板粘接于預(yù)制空心橋板的底板表面；利用與錨固螺栓的暴露端部螺接的螺母將粘接的剛性板壓緊在預(yù)制空心橋板的底板表面。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。