鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造，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(bǔ)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。本實(shí)用新型的鋼—超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造采用密實(shí)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(qiáng)力阻止超高性能混凝土的平面內(nèi)收縮，使得修補(bǔ)后的接縫不易再次破損。
【專利說明】鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及橋梁結(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-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫強(qiáng)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(qiáng)鋼筋13和現(xiàn)有橫向加強(qiáng)鋼筋14。由于混凝土抗拉強(qiáng)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(xué)的進(jìn)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(qiáng)混凝土， 雖然采用鋼-混凝土組合橋面結(jié)構(gòu)后，開裂風(fēng)險(xiǎn)大大降低，但由于各種外在條件的影響，如 施工差錯(cuò)、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(bǔ)的情形。
[0004] 超高性能混凝土的自身抗拉強(qiáng)度主要來源于混凝土內(nèi)連續(xù)分布的纖維，而對(duì)于修 補(bǔ)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(qiáng)度很低，另一方面， 由于超高性能纖維增強(qiáng)混凝土全部采用細(xì)集料，其收縮遠(yuǎn)大于普通混凝土，上述兩個(gè)原因 將導(dǎo)致超高性能混凝土修補(bǔ)后，接縫處仍然會(huì)出現(xiàn)早期開裂現(xiàn)象，或接縫的抗拉能力很低， 無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在使用過程中易再次出現(xiàn)破損。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型目的在于提供一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫強(qiáng)化構(gòu)造及其應(yīng)用 方法，以解決修補(bǔ)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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu) 造，鋼-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-混凝土組合結(jié) 構(gòu)采用密實(shí)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30?80mm ;
[0007] 所述鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造是根據(jù)破損區(qū)劃定修補(bǔ)區(qū)范圍，修 補(bǔ)區(qū)范圍內(nèi)裸露出的橫向受力鋼筋長(zhǎng)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(bǔ)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(zhǎng)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(bǔ)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(zhǎng)度為10倍鋼筋直徑，若采用雙面焊，所述 短鋼筋的長(zhǎng)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(bǔ)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(gè)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(bǔ)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(qiáng)混凝土或 注衆(zhòng)超高性能混凝土中的至少任意一種饒筑而成。
[0013] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0014] 1、密實(shí)配筋：本實(shí)用新型的修補(bǔ)接縫的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)采用特別密實(shí)的配 筋，密實(shí)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-混 凝土組合結(jié)構(gòu)中縱橫向密實(shí)配筋可以強(qiáng)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(hù)消除收縮內(nèi)應(yīng)力，從而進(jìn)一步阻止接縫處收縮裂縫的產(chǎn)生。
[0015] 2、鋼筋與鋼板焊接：本實(shí)用新型的修補(bǔ)接縫的鋼-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(bǔ)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。
[0016] 由此，接縫受拉時(shí)，鋼筋應(yīng)力將大幅減小，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010版中的裂 縫計(jì)算公式：
[0017]

【權(quán)利要求】
1. 一種鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)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(shí)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3〇?8〇mm ; 所述鋼-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造是根據(jù)破損區(qū)劃定修補(bǔ)區(qū)范 圍，修補(bǔ)區(qū)范圍內(nèi)裸露出的橫向受力鋼筋長(zhǎng)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(bǔ)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-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造，其 特征在于，雙面焊接的接縫長(zhǎng)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-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)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-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造，其 特征在于，修補(bǔ)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-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)化構(gòu)造，其 特征在于，若采用單面焊，所述短鋼筋的長(zhǎng)度為10倍鋼筋直徑，若采用雙面焊，所述短鋼筋 的長(zhǎng)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(bǔ)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(gè)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(bǔ)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-超高性能混凝土組合結(jié)構(gòu)修補(bǔ)接縫的強(qiáng)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(qiáng)混凝土或注漿纖 維混凝土中的至少任意一種饒筑而成。
【文檔編號(hào)】E01D22/00GK204252025SQ201420535413
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:邵旭東, 熊滿華, 李嘉, 李召輝