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應力混凝土箱形梁橋，按主要結(jié)構(gòu)形式分為：普通鋼筋混凝土連續(xù)梁橋、預應力混凝土連續(xù)梁橋和預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。其中跨度為20m～300m的箱形梁橋為最常用類型。由于設(shè)計、施工或運營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大比例出現(xiàn)了因主拉應力過大而引起的主梁腹板斜裂縫等病害，裂縫較大時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，進而減小剪應力大小，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，加固費用高，施工難度大。CN201120196053.7專利文獻披露了一種采用體內(nèi)豎向預應力加固的方法，該加固方法存在的問題是：(1)體內(nèi)豎向預應力鋼筋采用擰緊其端頭螺母的方式進行張拉，張拉后在體內(nèi)豎向預應力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的拉力大小難以有效測定，也就難以保證應力施加效果。(2)運營期間如體內(nèi)豎向預應力鋼筋需要更換，由于體內(nèi)豎向預應力鋼筋的孔道已經(jīng)灌漿，無法更換。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述現(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應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6.3.3條，提高主梁腹板抗裂性能的一個重要途徑是增大主梁腹板的豎向壓應力?；谶@一設(shè)計思想，本發(fā)明采取用體外豎向預應力鋼筋對主梁腹板施加豎向壓應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)上下對應、沿順橋向間隔布置的錨固塊，在上下對應的錨固塊上安裝由精軋螺紋鋼筋構(gòu)成的體外豎向預應力鋼筋。所述上下對應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、對發(fā)生斜裂縫的主梁腹板外側(cè)面進行處理對裂縫寬度小于0.15mm的斜裂縫，用環(huán)氧樹脂進行表面封閉；對裂縫寬度大于0.15mm的斜裂縫，用環(huán)氧樹脂進行注膠；步驟2、制作錨固塊對主梁腹板的兩外側(cè)面上布置錨固塊的部位進行表面處理，鑿除表面的混凝土，露出扎筋，然后進行錨固塊植筋；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；在錨固塊中預留孔道；步驟3、安裝和張拉體外豎向預應力鋼筋待步驟2的鋼纖維混凝土強度達到90％設(shè)計強度后，通過錨固塊中的孔道穿送體外豎向預應力鋼筋，利用體外豎向預應力鋼筋上端的螺母將體外豎向預應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應力鋼筋下端螺母的方式對體外豎向預應力鋼筋進行張拉；張拉時在體外豎向預應力鋼筋上安裝與振動測試儀器相連接的拾振器，測出體外豎向預應力鋼筋張拉時的1階振動角頻率ω1，然后按下式計算出體外豎向預應力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的拉力Fr：式中m：體外豎向預應力鋼筋單位長度質(zhì)量(kg/m)，l：體外豎向預應力鋼筋在上、下螺母之間的長度(m)，ω1：拾振器測得的體外豎向預應力鋼筋的1階振動角頻率(Hz)，Es：體外豎向預應力鋼筋的彈性模量(N/m2)，I：體外豎向預應力鋼筋的截面慣性矩(m4)；當拉力Fr達到體外豎向預應力鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的理論拉力Fd時，停止張拉體外豎向預應力鋼筋；體外豎向預應力鋼筋內(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：短期效應組合下主梁腹板截面主拉應力的最大值，通過建立橋梁結(jié)構(gòu)力學模型或橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型計算求得，ftk：混凝土抗拉強度標準值(MPa)，可通過《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62-2004)查詢，γ：構(gòu)件類型系數(shù)，對預制的全預應力混凝土構(gòu)件，γ＝0.6；對現(xiàn)場澆筑的全預應力混凝土構(gòu)件、預制拼裝的全預應力混...