一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造，其中，主梁端板下端抵接于桥梁支座，包括主梁端板和UHPC，主梁端板包括受腐蚀腹板和未腐蚀腹板，未腐蚀腹板上间隔焊接有多个抗剪螺栓；UHPC浇筑于主梁端板，覆盖于受腐蚀腹板和未腐蚀腹板且包裹多个抗剪螺栓，UHPC下端抵接于桥梁支座。利用UHPC和抗剪螺栓的复合作用，梁端板上的荷载先由未腐蚀的腹板传递到抗剪螺栓上，再由抗剪螺栓传递到UHPC，然后通过UHPC传递到桥梁支座，使得荷载的传导绕开受腐蚀的梁端板，有效降低了受腐蚀部位的应力水平，荷载由钢梁腹板和UHPC共同承担，提高梁端板承载力。UHPC密集填充低渗透性，防止水分到达现有的腐蚀钢，尽量减少未来的腐蚀，延长梁端板的使用寿命。延长梁端板的使用寿命。延长梁端板的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造


[0001]本技术属于腐蚀桥梁修复加固
，具体涉及一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造。

技术介绍

[0002]桥梁主梁端板位于桥面与桥梁支座之间。当桥梁主梁端板锈蚀严重，截面损失较大时，必须采取修复和加固措施。对于锈蚀构件的加固方法有:(1)利用外贴钢板补强；(2)更换锈蚀部分钢板。贴板与更换新板的固定方式可采用焊接或高强度螺栓连接，根据施工时的具体情况选择。从施工性能和质量管理的角度考虑，采用高强度螺栓的情况较多。当采用高强度螺栓连接时，应注意以下三点：(1)贴板面的处理；(2)螺栓的拧紧顺序；(3)对锈蚀面锈蚀间隙的处理。
[0003]用贴板法进行加固时，由于被腐蚀板表面凹凸不平，与贴板之间不能紧密接触，无法期待其充分发挥摩擦的作用，因此有时对贴板的连接采用粘接与高强螺栓并用的方法。
[0004]当用新板更换锈蚀部位时，应对维修时和其后的应力传递机理进行研究。对于工字钢型钢梁桥板上的漏水引起工字型钢梁腹板下部及下翼缘的锈蚀，有时不设置临时支托，而是直接设置大于损伤面积的旁通板，然后切除受损部分，固定新板件，恢复工字钢原型的作法。
[0005]在维修加固完后，应釆取措施防止再度生锈。因为伸缩装置和排水装置的漏水引起生锈的情况很多，因此应该采取构造措施根除生锈原因。另外由于桥台前倾堵塞伸缩缝隙，排水管被土砂所埋，使路面排水流入箱梁内的情况也时有发生，这时可釆取措施拆除下翼缘增设新翼缘或另加贴板。
[0006]然而，这种方法给实际工程带来了一个明显的限制：在修复过程中需要切除受腐蚀部分，此时对旧有桥梁的承载力造成削弱，对新板进行焊接过程中可能会导致钢材的缺陷；由于钢梁腹板负责传递应力，受腐蚀的梁端板无法承受荷载，这样会在腐蚀区域附近造成应力集中，进一步加剧钢梁的破坏，缩短了梁端板的使用寿命；最重要的是，修复完成后钢板依旧会腐蚀，即无法根除生锈的原因。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是：提供一种采用 UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造，受腐蚀梁端板的应力较低，具有较强承载力，梁端板不易生锈腐蚀，延长梁端板的使用寿命。
[0008]本技术目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造，其中，主梁端板下端抵接于桥梁支座，包括主梁端板和UHPC，主梁端板包括受腐蚀腹板和未腐蚀腹板，未腐蚀腹板上间隔焊接有多个抗剪螺栓；UHPC浇筑于主梁端板，覆盖于受腐蚀腹板和未腐蚀腹板且包裹多个抗剪螺栓，UHPC下端抵接于桥梁支座。
[0010]进一步，多个抗剪螺栓交错矩阵布置。
[0011]进一步，抗剪螺栓的布置高度为全高布置。
[0012]一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的修复方法，包括以下步骤，
[0013]清理桥梁主梁端板上受腐蚀腹板；
[0014]在主梁端板的未腐蚀腹板上间隔焊接多个抗剪螺栓；
[0015]在主梁端板上浇筑UHPC，使UHPC覆盖受腐蚀腹板和未腐蚀腹板且包裹多个抗剪螺栓，UHPC下端抵接于桥梁支座；
[0016]利用UHPC和抗剪螺栓的复合作用，使主梁端板受到的荷载由主梁端板上未腐蚀的腹板依次经过抗剪螺栓和UHPC传递到桥梁支座。
[0017]进一步，根据抗剪螺栓的抗剪强度和未腐蚀腹板的目标能力来确定抗剪螺栓的数量，UHPC中单个抗剪螺栓的抗剪强度按下式确定：
[0018][0019][0020]其中，P
u
为抗剪螺栓的抗剪强度；A
sc
为抗剪螺栓柄的面积；f
u
为抗剪螺栓极限抗拉强度；f
′
c
为UHPC的最小设计抗压强度；d
b
为抗剪螺栓柄的公称直径；β取0.0119；
[0021]所需要的抗剪螺栓数量按下式计算：
[0022][0023]其中，为0.85，V
n
为梁端部设计剪力。
[0024]进一步，抗剪螺栓与受腐蚀腹板之间的距离应满足避免局部应力集中。
[0025]进一步，在主梁端板上浇筑UHPC包括以下步骤，
[0026]制备UHPC模板，在模板上留出浇筑口，在桥梁主梁端板现场组装时从模板的顶部开始浇筑，UHPC浇筑后养护到设计强度后脱模。
[0027]进一步，主梁端板比模板高80
‑
120mm，模板比主梁端板宽80
‑
120mm，模板比主梁端板厚80
‑
120mm。
[0028]进一步，现场组装模板前包括以下步骤，检验模板是否可以承受UHPC的静水压力。
[0029]进一步，从桥梁下方往上或从桥面上往下将UHPC输送到模板中。
[0030]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0031]利用UHPC和抗剪螺栓的复合作用，梁端板上的荷载先由未腐蚀的腹板传递到抗剪螺栓上，再由抗剪螺栓传递到UHPC，然后通过UHPC传递到桥梁支座，使得荷载的传导绕开受腐蚀的梁端板，有效降低了受腐蚀部位的应力水平，荷载由钢梁腹板和UHPC共同承担，提高梁端板承载力。UHPC密集填充低渗透性，防止水分到达现有的腐蚀钢，尽量减少未来的腐蚀，延长梁端板的使用寿命。
附图说明
[0032]图1为锈蚀板梁UHPC修复示意图；
[0033]图2为钢梁受腐蚀后传力路径示意图；
[0034]图3为UHPC修复后传力路径示意图；
[0035]图4为UHPC修复流程示意图；
[0036]图5为施工流程图。
[0037]图中：1为抗剪螺栓、2为UHPC、3为受腐蚀腹板、4为未腐蚀腹板、5为桥梁支座。
具体实施方式
[0038]下面对本技术作进一步详细的描述。
[0039]如图1所示，一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造，其中，主梁端板下端抵接于桥梁支座5，包括主梁端板和UHPC2，主梁端板包括受腐蚀腹板3和未腐蚀腹板4，未腐蚀腹板4上间隔焊接有多个抗剪螺栓1；UHPC2 浇筑于主梁端板，覆盖于受腐蚀腹板3和未腐蚀腹板4且包裹多个抗剪螺栓1， UHPC2下端抵接于桥梁支座5。
[0040]利用UHPC2和抗剪螺栓1的复合作用，梁端板上的荷载先由未腐蚀腹板3 传递到抗剪螺栓1上，再由抗剪螺栓1传递到UHPC2，然后通过UHPC2传递到桥梁支座5，使得荷载的传导绕开受腐蚀的梁端板，有效降低了受腐蚀部位的应力水平，荷载由钢梁腹板和UHPC2共同承担，提高梁端板承载力。UHPC2 密集填充低渗透性，防止水分到达现有的腐蚀钢，尽量减少未来的腐蚀，延长梁端板的使用寿命。
[0041]如图4所示，一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的修复方法，包括以下步骤，
[0042]清理桥梁主梁端板上受腐蚀腹板3；
[0043]在主梁端板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用UHPC修复受腐蚀桥梁主梁端板的构造，其中，主梁端板下端抵接于桥梁支座，其特征在于：包括主梁端板和UHPC，主梁端板包括受腐蚀腹板和未腐蚀腹板，未腐蚀腹板上间隔焊接有多个抗剪螺栓；UHPC浇筑于主梁端板，覆盖于受腐蚀腹板和未腐蚀腹板且包裹多个抗剪螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜全胜，郑进霖，贾布裕，余晓琳，杨铮，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：