專利名稱：一種橋梁結構分離式鋼—混凝土組合桁架加固法的制作方法
技術領域：
本發明涉及土木學科的橋梁和結構工程領域，具體涉及一種橋梁上部結構的加固強化方法、施工工藝，尤其是對鐵路橋梁的快速強化提升。
背景技術：
長期以來，為解決運量與運能不足的矛盾，我國鐵路部門先后采用了提高貨車軸重、加大行車密度、增加列車編組等方式提高運能，然而，面對我國幅員遼闊、資源分布極不平衡的情況，如何提高運能依然是我國鐵路目前亟待解決的問題之一。重載鐵路輸送能力大，經濟和社會效益顯著，發展鐵路重載運輸，已成為世界各國鐵路運輸發展的方向，也是我國加速提高鐵路運輸能力的主要途徑。加快煤運通道建設和既有線擴能改造力度，形成運力強大、組織先進、功能完善的煤炭運輸系統是我國《中長期鐵路網規劃》的重要發展內容之一。我國鐵路貨運的發展方向是重載化，具體來說就是要大軸重化、高牽引質量化、大運量化。要保證重載鐵路高效、安全地運營，組成重載鐵路系統的各要素必須保持高標準，加之我國特有的高行車密度，這對我國重載鐵路技術提出了更高的要求。鐵路橋梁、路基所受的動載強度加大，受載頻率增高，引起荷載效應加大、材料應力幅加大，導致既有鐵路橋梁和路基以及軌道的使用壽命縮短，結構的強度、剛度、穩定性等方面的安全儲備下降，各種病害出現的幾率加大、危害性加劇。如我國大秦線、朔黃線經過幾年的重載運行，已經產生了橋梁橫隔板斷裂、梁體裂紋、墩臺裂損、梁端頂死、支座傾斜、涵洞裂損、涵洞變形以及橋涵過渡段路基下沉、區間路提和路塹地段下沉、路肩寬度不足、基床翻漿冒泥及道床板結、排水不良等多種類型病害。隨著我國鐵路重載運輸軸重的加大、牽引質量的不斷提高以及行車密度的不斷增加，既有鐵路橋梁和路基的使用條件將更加惡化，橋梁和路基病害產生的幾率將進一步加大。因此，既有鐵路橋梁的加固改造已成為亟待解決的問題。目前橋梁工程中常用的加固方法有加大截面加固法、粘鋼加固法、FRP材料粘貼加固法、改變結構傳力途徑加固法以及外包鋼加固法等。受結構形式或材料特性的影響，這些傳統加固方法均有一定的局限性。(1)采用加大截面加固法時，如果設計中未能從整體結構的角度上分析，僅僅為局部加大而加大，這樣會造成整體結構其它部分形成薄弱層而發生重大破壞；加大構件截面， 其質量和剛度將發生變化，結構的固有頻率也隨之改變，很有可能進入到地震或風震的頻率中而產生共振現象。(2)粘鋼加固法雖然施工工藝較簡單，可在一定程度上提高結構的承載力，但對梁體表面平整度、清潔度要求較高，而且加固的有效性主要取決于粘結材料的強度及耐久性， 抗疲勞性能也不夠穩定。(3) FRP加固對結構剛度的提高不明顯，抗剪及連接問題均比較突出，且FRP材料與混凝土之間粘結面的耐久性和防火性能較差。
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綜上所述，傳統加固方法存在新舊兩種材料連接可靠性不足、提高的承載力有限、 耐久性較差等缺陷。在粘貼鋼板、FRP材料及膠液固化期間需要封閉交通，這恰恰是重載鐵路運營部門所忌諱的，因為鐵路中斷一天，其經濟損失將達上億元。本發明的鐵路分離式主梁體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固技術可以在大幅提高原橋承載力的同時，改善橋梁的疲勞耐久性和疲勞性，在偏心活載作用下受力比較均勻、跨越能力大，體外預應力可以實現單根更換以及多次張拉，施工不中斷交通、快速方便、加固后外觀效果好，是一種技術上可靠、經濟上合理、施工便利的有效加固方法。發明內容
本發明的目的在于提供一種橋梁結構的快速加固施工技術，具有不影響列車運行、體外預應力筋可以更換和多次張拉、梁體整體工作性能優越、耐久性好、工藝簡單、制作速度快、施工質量容易保證、維修養護方便等優點，并且省去了混凝土模板安裝以及費用， 節約了施工時間。
本發明的解決方案是在現有技術的基礎上，提供一種新型橋梁結構的快速加固施工技術，兩片混凝土 T梁的混凝土 T梁頂板形成主梁上翼緣，兩片混凝土 T梁的混凝土 T 梁底板形成下翼緣，其特征在于A、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處界面處理；B、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處混凝土植筋；C、制作鋼板、低高度鋼箱梁以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、制作安裝上弦節點板、下弦節點板及其連接構件；在鋼板和低高度鋼箱梁澆注結合面上涂結構膠，并撒細砂；F、安裝上翼緣和下翼緣的鋼板和低高度鋼箱梁、豎桿、體外索和錨具；G、制作安裝桁架斜腹桿；H、施工桁架支座；1、自密實混凝土拌制、噴射、 養護J、張拉體外預應力筋，得到體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固的結構。根據本發明的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固技術，具有不影響車輛運行、體外預應力筋可以更換和多次張拉、梁體整體工作性能優越、耐久性好、工藝簡單、制作速度快、施工質量容易保證、維修養護方便等優點，并且省去了混凝土模板安裝以及費用，節約了施工時間。
本發明的特征還在于通過在鋼板上焊接栓釘、在原混凝土梁表面植筋、在原混凝土梁與加固鋼板之間澆注混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作，所述原混凝土梁包括已經存在的T梁、小箱梁。
本發明的特征還在于通過組合結構加固技術，分離式主梁上翼緣加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣加固成低高度鋼箱梁-混凝土組合結構，變分離式主梁為箱型組合截面。
本發明的特征還在于所述步驟C中的鋼板宜采用厚度為10-16mm的Q235鋼、Q345 鋼，其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/ T 1591的規定；栓釘宜選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘。
本發明的特征還在于所述步驟F中的體外預應力筋宜采用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線，配合帶喇叭管的專用錨具，實現單根鋼絞線更換及多次張拉， 具有良好的耐久性和適用性。
本發明的特征還在于無粘結預應力鋼絞線是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成，且在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。本發明的特征還在于體外預應力筋安裝在分離式主梁下翼緣的低高度鋼箱梁內部，利用鋼箱梁橫隔板孔洞作為體外預應力筋通過管道，利用低高度鋼箱梁封端板作為錨具支承墊板。本發明的特征還在于低高度鋼箱梁由符合要求的鋼板焊接而成，間隔ι-aii設置
一道橫隔板。本發明的特征還在于根據承載力提高的需要，不設置體外預應力筋，相應權利要求1所述步驟中的步驟F和J取消。本發明的特征還在于桁架斜腹桿穿過橫隔板的孔洞進行斜向布置施工，而且鋼桁架的節點設置在原有橫隔板區間的中點，節點板與此處鋼板通過T形焊縫連接。本發明的特征還在于節點板與加固混凝土連接方式采取栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接。本發明的特征還在于栓釘連接為通過被焊接在鋼翼緣的栓釘使混凝土與節點板成為一體的連接方法；單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為通過開孔鋼板連接件使混凝土與節點板一體化的連接方法，與栓釘連接共同使用，形成單開孔鋼板連接件+栓釘連接。本發明的特征還在于所述步驟F和G中的桁架豎桿和斜腹桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于10mm。本發明的特征還在于角鋼與節點板采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊。本發明的特征還在于所述混凝土為自密實混凝土。自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。其原材料為水泥采用普通42. 5硅酸鹽水泥；粉煤灰1級粉煤灰； 砂河砂，中砂，細度模數2. 58，II區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度^10kg/m3 ； 石碎石，5-20mm連續級配合格，針片狀含量為9. 2%，壓碎指標3. 4，堆積密度1470kg/m3， 表觀密度2700kg/m3 ；減水劑高效減水劑，減水率大于25%。本發明的特征還在于自密實混凝土拌制完成后應進行檢測，坍落度應在MOmm 270mm ；坍落擴展度在600mm 700mm ；U型儀試驗高度差Δ h小于30mm ；V漏斗通過時間在 4s 25s，粗骨料粒徑為5mm 20mm，針片狀含量小于10%，細骨料的細度模數大于2. 3。本發明的特征還在于噴射自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過0. 2
0.4Mpa ；噴射自密實混凝土壓力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min。本發明的特征還在于在鋼板和低高度鋼箱梁的澆注面上涂結構A級膠，并撒細砂。結構膠安全性能需滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑要求。所述細砂為粒徑大于0. 075mm的顆粒超過全重85%，且細度模數為2. 2
1.6。本發明的特征還在于所述步驟A包括將原混凝土梁表面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；原混凝土梁的混凝土存在空缺的初始缺陷，需對其缺陷部位清除至密實處；將原混凝土梁的加固區域混凝土鑿毛，且鑿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表面的浮渣、塵土 ；原混凝土梁的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹；原混凝土梁的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12需要補配鋼筋。本發明的特征還在于所述步驟B中的植筋間距為25 40cm縱橫向等間距布置。
本發明的特征還在于所述步驟C中的栓釘間距按照與植筋間距相同，栓釘縱橫向間距為25cm 40cm，焊接栓釘縱橫向等間距布置，栓釘與植筋交替形成梅花型布置形狀。
本發明的特征還在于所述步驟D中的鋼筋網直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，加固混凝土厚度小于15cm時，布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距 IOcm均勻布置。
本發明的特征還在于在所述步驟F后面加入步驟將低高度鋼箱梁的鋼板外圍與植筋焊接，增加界面連接可靠度。
本發明還在于在加固鋼板上縱橫向等間距25-40cm焊接栓釘、在原混凝土梁表面縱橫向等間距25-40cm植筋、栓釘與植筋交替形成梅花型布置形狀，然后在原混凝土梁與加固鋼板之間澆注混凝土。這樣，充分利用了新、舊材料的性能，而且新老混凝土及鋼板與新混凝土之間都有必要的連接構造，受力性能可靠。新老混凝土通過植筋協同工作，鋼板和后澆的混凝土通過栓釘相連接，而新混凝土則作為鋼板與原結構之間的連接層，這樣原結構和新混凝土、鋼板形成了共同工作的整體，使加固后的結構具有承載力高、剛度大、抗震性能好、自重增加較小、施工快速方便、耐久性好等優點。
本發明還在于加固施工時，鋼板可作為混凝土澆筑模板，從而大大加快施工速度； 同時由于鋼板外不需要保護層，因此不存在混凝土裂縫外露的問題。同時幾乎不降低原橋橋下凈空高度；不要求原結構表面平整，加固部分可以與結構共同工作；可大幅度提高梁截面承載力和抗彎剛度；施工簡便，造價較低；加固后結構外觀效果好。
本發明還在于分離式主梁上翼緣加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣加固成低高度鋼箱梁-混凝土組合結構，變分離式主梁為箱型組合截面。因為箱梁抗彎、抗扭剛度以及整體性大大優于單片分離式主梁，所以本發明的方法把分離式主梁加固成箱型組合截面，兼有組合梁與箱梁的特點，抗彎剛度和抗扭剛度明顯增大，在偏心活載作用下受力比較均勻，跨越能力大。
本發明還在于利用兩片或者多片分離式主梁之間的空隙安裝鋼桁架，桁架斜腹桿穿過橫隔板的孔洞進行斜向布置施工，而且鋼桁架的節點設置在原有橫隔板區間的中點， 相當于將原有橫隔板間距縮小一半，提高原橋梁承載力達30-40%。這樣，可以在不中斷列車運行的情況下進行施工，創造了巨大的經濟效益和社會效益。因為鐵路中斷一天，其經濟損失將達上億元。本發明的技術既可以充分利用鋼桁架自重小、剛度大、承載能力高、跨越能力大等優點，又保留了日后運營過程中的檢修空間，是一種技術上可靠、經濟上合理、施工便利的有效方法。
本發明還在于加固的鋼桁架與分離式主梁的上翼緣和下翼緣連接形成組合桁架結構。試驗研究和工程實踐表明，鐵路列車脫軌直接與橋梁橫向剛度相關，因此必須保證鐵路橋梁足夠的橫向剛度。本發明的組合桁架結構不僅有利于降低桁高、減小構件截面尺寸和節省鋼材，減小上部結構自重，有利于下部結構的受力、降低工程造價，而且用于鐵路橋梁還能減少噪音，減小沖擊系數。分離式主梁的上翼緣和下翼緣和主桁架形成穩定的空間結構，使橋梁的橫向抗彎剛度、抗扭剛度更大，具有良好的穩定性、整體性及抗震性能，更適合于跨度更大的跨線橋和曲線橋。
本發明還在于采取栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接方式使橫隔板處加固混凝土與節點板成為一體。其特征在于栓釘連接為通過被焊接在鋼翼緣的栓釘使混凝土與節點板成為一體的連接方法；單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為通過被焊接在鋼翼緣的開孔鋼板連接件使混凝土與節點板一體化的連接方法，與栓釘連接共同使用，形成單開孔鋼板連接件+栓釘連接。本發明還在于鋼桁架斜腹桿和豎桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于IOmm ；加固用鋼板宜采用厚度為10_16mm 的Q235鋼、Q345鋼，其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/T 1591的規定；栓釘宜選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘。本發明還在于連接分離式主梁下翼緣的鋼箱梁-組合結構中的低高度鋼箱梁由符合要求的鋼板焊接而成，間隔ι-aii設置一道鋼箱梁橫隔板。設置橫隔板會對箱形梁形成約束作用，減少畸變效應，提高箱梁的整體作用和穩定性。本發明還在于低高度鋼箱梁的橫隔板預留了體外預應力穿過通道。設計中鋼箱梁橫隔板除滿足自身受力和構造要求外，應預留體外預應力穿過通道。一般鋼箱梁橫隔板中間都有圓形孔洞，可以滿足體外預應力穿過要求。本發明還在于低高度鋼箱梁的封端板作為體外預應力的張拉錨具支承墊板。這樣，張拉施工方便快速，更換簡單，體外預應力線形容易實現。本發明還在于體外預應力筋宜采用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線，無粘結預應力鋼絞線是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成，配合帶喇叭管的專用錨具，且應在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。鐵路橋梁所受的動載強度加大，受載頻率增高，引起荷載效應加大、材料應力幅加大，導致既有鐵路橋梁和路基以及軌道的使用壽命縮短，結構的強度、剛度、穩定性等方面的安全儲備下降，各種病害出現的幾率加大、危害性加劇，耐久性以及疲勞性問題突出。體外預應力體系可以隨時檢測、調校索的應力，檢查索的腐蝕情況，在必要時還能進行單根鋼絞線更換及多次張拉，有效的解決了鐵路橋梁的耐久性以及疲勞性問題。本發明還在于可以根據橋梁承載力提高的實際需要，決定是否布置體外預應力。 這樣，對一些損傷較為嚴重，需要大幅度提高橋梁承載力的橋梁，可以采取體外預應力和鋼桁架同時加固，對一些損傷較輕的橋梁則可以取消體外預應力。本發明的加固技術可以同時十分方便的實現上述想法，因為其他構造一樣，只是有是否安裝張拉體外預應力的區別。本發明還在于在安裝鋼板和低高度鋼箱梁前，在鋼板和低高度鋼箱梁的澆注面上涂結構A級膠，并撒細砂。結構膠安全性能需滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑要求。所述細砂為粒徑大于0. 075mm的顆粒超過全重 85%，且細度模數為2. 2 1. 6。這樣，原結構和新混凝土、鋼板形成了共同工作的整體，受力良好。本發明還在于所用加固混凝土為自密實混凝土。自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。自密實混凝土拌制完成后應進行檢測，坍落度應在MOmm 270mm ；坍落擴展度在600mm 700mm ；U型儀試驗高度差Δ h小于30mm ；V漏斗通過時間在如 25s， 粗骨料粒徑為5mm 20mm，針片狀含量小于10%，細骨料的細度模數大于2. 3。本發明還在于澆注自密實混凝土采取噴射方式。噴射自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過0. 2 0. 4Mpa ；噴射自密實混凝土壓力控制在2. 0 5. OMPa,噴射速度控制在15 20L/min。自密實混凝土突破了傳統振搗混凝土在成型方式上的局限，完全依靠自身重力(或只需外力輕微振動)便可自由流淌，穿越鋼筋間隙填充模板每個角落，硬化后得到滿足要求的強度和良好的耐久性能。自密實混凝土不僅從材料的性能保證了加固的效果，還從施工工藝上保證鋼板-混凝土組合結構加固構件和原混凝土結構構件形成一個整體，解決了制約鋼板-混凝土組合結構加固技術使用的瓶頸。
本發明還在于在加固混凝土中布置鋼筋網，直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半。加固混凝土厚度小于15cm時，布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距 IOcm均勻布置。這樣，可以有效防止加固混凝土劈裂破壞，保證組合結構整體工作性能。
本發明還在于將低高度鋼箱梁的周邊與植筋焊接。這樣，能增加界面連接可靠度。
本發明的鐵路分離式主梁體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于根據本發明的方法，與其相關的工序包括以下主要步驟
步驟A :混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處界面處理
在所述步驟A中包括以下步驟
(I)將上翼緣和下翼緣連接處的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；
(2)若上翼緣和下翼緣連接處的混凝土存在空洞等初始缺陷，需對其缺陷部位清除至密實處；
(3)將混凝土鑿毛，且鑿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、塵土 ;
(4)若結構加固部位的鋼筋有銹蝕現象時，需對鋼筋表明除銹；當結構中鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12時，需補配鋼筋。
步驟B :混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處混凝土植筋其操作要點
(I)采用植筋技術時，橋梁主要構件的混凝土強度等級不得低于C25，其它構件混凝土強度等級不得低于C20。
(2)橋梁受力植筋用膠粘劑應采用A級膠；僅按構造要求植筋時可采用B級膠。
(3)植筋間距宜按照25cm 40cm縱橫向等間距布置。
步驟C :制作鋼板、低高度鋼箱梁以及焊接栓釘
在所述步驟C中包括以下步驟
(I)混凝土上翼緣連接處加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣連接處加固成鋼箱梁-混凝土組合結構，因此需要分別制作符合設計要求的鋼板和低高度鋼箱梁；
(2)根據加固承載力的提高要求，鋼板宜采用厚度為10-16mm的Q235鋼、Q345鋼， 其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/T 1591的規定；
(3)把符合要求的鋼板焊接成低高度鋼箱梁；焊接宜采用自動焊接或半自動焊接，采用的焊絲和相應的焊劑應與主體金屬力學性能相適應，并應符合現行國家標準的規
(4)低高度鋼箱梁間隔l_2m設置一道橫隔板，根據需要，在橫隔板上預留體外預應力鋼筋穿過孔道；
(5)選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘；
(6)在鋼板上和低高度鋼箱梁周邊按照植筋間距，即按照25cm 40cm縱橫向等間距焊接栓釘，注意與植筋交替形成梅花型布置形狀；(7)如果需要，在鋼板上制作微膨脹自密實混凝土注射孔。步驟D 綁扎鋼筋網，安裝到位為防止加固混凝土劈裂破壞，需在加固混凝土中布置鋼筋網，直徑宜采用10mm，布置距離宜為植筋距離的一半，即按照12. 5cm 20cm縱橫向等間距布置。加固混凝土厚度小于15cm時，布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距IOcm均勻布置。步驟E 制作安裝上弦節點板、下弦節點板及其連接構件其操作要點(1)節點板與上翼緣的鋼板和下翼緣的低高度鋼箱梁直接焊接成T形接頭；(2)節點板處受力復雜，此處的鋼板需要與混凝土加強連接，宜采用栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接；(3)此處的栓釘連接為通過被焊接在鋼翼緣的栓釘使混凝土與節點板成為一體的連接方法；單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為通過開孔鋼板連接件使混凝土與節點板一體化的連接方法，與栓釘連接共同使用，形成單開孔鋼板連接件+栓釘連接。步驟F 在上翼緣鋼板和下翼緣低高度鋼箱梁澆注結合面上涂結構膠，并撒細砂；其操作要點(1)在鋼板和低高度鋼箱梁澆注結合面上涂結構膠。所述結構膠為滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑安全性能指標的A級膠。(2)在鋼板和低高度鋼箱梁澆注結合面上撒細砂。所述細砂為粒徑大于0. 075mm 的顆粒超過全重85%，且細度模數為2. 2 1. 6。步驟G 安裝上下弦桿、豎桿、體外索和錨具其操作要點(1)上弦桿指上翼緣的鋼板，下弦桿指下翼緣的低高度鋼箱梁，豎桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于IOmm ；(2)利用低高度鋼箱梁封端板作為錨具支承墊板；(3)制作低高度鋼箱梁時注意預留體外預應力筋安裝孔道；(4)低高度鋼箱梁的橫隔板通常留有圓形空洞，可以用作體外預應力筋管道；(5)無粘結預應力鋼絞線是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成， 宜選用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線，選用帶喇叭管的專用錨具，可以實現單根鋼絞線更換及多次張拉，且應在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。(6)將低高度鋼箱梁的鋼板外圍與植筋焊接，增加界面連接可靠度。(7)施工步驟為先吊裝上弦鋼板及節點板，然后在下弦節點板上焊接豎桿，然后整體吊裝豎桿和下弦桿件，通過豎桿焊接在上弦節點板上。步驟H 制作安裝桁架斜腹桿其操作要點(1)桁架斜腹桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于IOmm ；(2)角鋼與節點板采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊。
步驟I :施工桁架支座
在所述步驟I中包括以下步驟
(I)制作焊接鋼桁架的支點錨箱；
(2)可以采取兩種辦法設置支座在原有橋梁下部結構上施工用于放置支座混凝土支墩；或者加大鋼桁架的支點錨箱高度。
(3)定位支座，將鋼桁架支承于上。根據本發明的方法，鋼桁架可以有效提高原有主梁的剛度，增強橫向整體工作性能，并且承擔的荷載直接傳給重新增加的支座，與原有主梁形成分離式結構。
步驟J 自密實混凝土拌制
自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。其原材料為
(I)水泥采用普通42. 5娃酸鹽水泥；
(2)粉煤灰1級粉煤灰；
(3)砂河砂，中砂，細度模數2. 58，II區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度 2610kg/m3；
(4)石碎石，5-20_連續級配合格，針片狀含量為9.2%，壓碎指標3. 4，堆積密度 1470kg/m3，表觀密度 2700kg/m3 ；
(5)減水劑高效減水劑，減水率大于25%。
混凝土拌制完成之后，應進行坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗，其檢測結果應滿足以下標準坍落度應控制在240mm 270mm ;坍落擴展度應控制在 600mm 700mm ；U型儀試驗高度差Ah應小于30mm ；V漏斗通過時間應控制在4s 25s。
步驟K :噴射自密實混凝土
在所述步驟G中包括以下步驟
(I)注射前半個小時，用水充分濕潤原結構混凝土以及鋼板；
自密實混凝土注射采用機械連續注射，噴射自密實混凝土壓力控制在2.0 5.OMPa,噴射速度控制在15 20L/min。盡量保證連續幾個噴射孔同時注射，注射時可用木錘對外包鋼板稍加敲擊振動，必要時用長釬進行適當插搗，確保噴射混凝土的密實；
(2)注射時應注意結構各部位變形，應連續澆注一個加固構件完畢，并且中間間斷時間不能超過混凝土初凝時間。
步驟L :混凝土養護
混凝土澆注完成后，應及時施水養護，保證7 14天養護期前7天每天應該施水養護最少4次早上上班，中午吃飯前，傍晚吃晚飯前，晚上11 12點間。后7天，每天施水養護早、中、晚三次。
步驟M :張拉體外無粘結預應力


附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，但不構成本發明實施方式的任何限制。其中
圖I是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋立面圖2是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋普通斷面圖3是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋橫隔板斷面圖；圖4是簡支T梁橋普通斷面植筋示意圖；圖5是簡支T梁橋橫隔板斷面植筋示意圖；圖6是簡支T梁橋普通斷面加固后結構示意圖；圖7是簡支T梁橋橫隔板斷面加固后結構示意圖；圖8是鋼桁架施工順序圖；圖9是簡支T梁橋上翼緣和下翼緣以及腹部加固后橋梁立面圖；圖10是鋼板-混凝土界面連接細部構造大樣圖；圖11是簡支T梁橋桁架上弦節點板細部構造大樣圖；圖12是簡支T梁橋桁架下弦節點板細部構造大樣圖；圖13是栓釘連接細部構造大樣圖；圖14是單開孔鋼板連接件+栓釘連接細部構造大樣圖；圖15是簡支T梁橋加固后端部支承圖；圖中附圖標記表示為1-混凝土 T梁頂板；2-混凝土 T梁腹板；3-混凝土 T梁底板；4-橫隔板；5-上翼緣加固界面；6-下翼緣加固界面；7-橫隔板下翼緣加固界面；8-植筋；9-栓釘；10-鋼板；11-鋼筋網；12-低高度鋼箱梁；13-低高度鋼箱梁橫隔板；14-無粘結預應力鋼絞線；15-桁架斜腹桿；16-桁架豎桿；17-節點板；18-三面圍焊焊縫；19-開孔鋼板；20-貫通鋼筋；21-上翼緣加固混凝土 ；22-下翼緣加固混凝土 ；23-支點錨箱；24-混凝土支墩；25-支座。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，其中圖中附圖標記表示為1-混凝土 T梁頂板；2-混凝土 T梁腹板；3-混凝土 T梁底板；4-橫隔板；5-上翼緣加固界面； 6-下翼緣加固界面；7-橫隔板下翼緣加固界面；8-植筋；9-栓釘；10-鋼板；11-鋼筋網； 12-低高度鋼箱梁；13-低高度鋼箱梁橫隔板；14-無粘結預應力鋼絞線；15-桁架斜腹桿； 16-桁架豎桿；17-節點板；18-三面圍焊焊縫；19-開孔鋼板；20-貫通鋼筋；21-上翼緣加固混凝土 ；22-下翼緣加固混凝土 ；23-支點錨箱；24-混凝土支墩；25-支座。本發明的解決方案是在現有技術的基礎上，提供一種新型橋梁結構的快速加固施工技術，兩片混凝土 T梁的混凝土 T梁頂板形成主梁上翼緣，兩片混凝土 T梁的混凝土 T梁底板形成下翼緣，其特征在于A、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處界面處理；B、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處混凝土植筋；C、制作鋼板、低高度鋼箱梁以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、制作安裝上弦節點板、下弦節點板及其連接構件；在鋼板和低高度鋼箱梁澆注結合面上涂結構膠，并撒細砂；F、安裝上翼緣和下翼緣的鋼板和低高度鋼箱梁、豎桿、體外索和錨具；G、制作安裝桁架斜腹桿；H、施工桁架支座；I、自密實混凝土拌制、噴射、 養護；J、張拉體外預應力筋，得到體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固的結構。本發明的特征還在于通過在鋼板上焊接栓釘、在原混凝土梁表面植筋、在原混凝土梁與加固鋼板之間澆注混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作，所述原混凝土梁包括已經存在的T梁、小箱梁。本發明的特征還在于通過組合結構加固技術，分離式主梁上翼緣加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣加固成低高度鋼箱梁-混凝土組合結構，變分離式主梁為箱型組合截面。
本發明的特征還在于所述步驟C中的鋼板宜采用厚度為10-16mm的Q235鋼、Q345 鋼，其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/ T 1591的規定；栓釘宜選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘。
本發明的特征還在于所述步驟F中的體外預應力筋宜采用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線，配合帶喇叭管的專用錨具，實現單根鋼絞線更換及多次張拉， 具有良好的耐久性和適用性。
本發明的特征還在于無粘結預應力鋼絞線是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成，且在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。
本發明的特征還在于體外預應力筋安裝在分離式主梁下翼緣的低高度鋼箱梁內部，利用鋼箱梁橫隔板孔洞作為體外預應力筋通過管道，利用低高度鋼箱梁封端板作為錨具支承墊板。
本發明的特征還在于低高度鋼箱梁由符合要求的鋼板焊接而成，間隔l_2m設置一道橫隔板。
本發明的特征還在于根據承載力提高的需要，不設置體外預應力筋，相應權利要求I所述步驟中的步驟F和J取消。
本發明的特征還在于桁架斜腹桿穿過橫隔板的孔洞進行斜向布置施工，而且鋼桁架的節點設置在原有橫隔板區間的中點，節點板與此處鋼板通過T形焊縫連接。
本發明的特征還在于節點板與加固混凝土連接方式采取栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接。
本發明的特征還在于栓釘連接為通過被焊接在鋼翼緣的栓釘使混凝土與節點板成為一體的連接方法；單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為通過開孔鋼板連接件使混凝土與節點板一體化的連接方法，與栓釘連接共同使用，形成單開孔鋼板連接件+栓釘連接。
本發明的特征還在于所述步驟F和G中的桁架豎桿和斜腹桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于10mm。
本發明的特征還在于角鋼與節點板采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊。
本發明的特征還在于所述混凝土為自密實混凝土。自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。其原材料為水泥采用普通42. 5硅酸鹽水泥；粉煤灰1級粉煤灰； 砂河砂，中砂，細度模數2. 58，II區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度2610kg/m3 ； 石碎石，5-20mm連續級配合格，針片狀含量為9. 2%，壓碎指標3. 4，堆積密度1470kg/m3， 表觀密度2700kg/m3 ;減水劑高效減水劑，減水率大于25%。
本發明的特征還在于自密實混凝土拌制完成后應進行檢測，坍落度應在240mm 270mm ;坍落擴展度在600mm 700mm ；U型儀試驗高度差Ah小于30mm ；V漏斗通過時間在 4s 25s，粗骨料粒徑為5mm 20mm，針片狀含量小于10%，細骨料的細度模數大于2. 3。
本發明的特征還在于噴射自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過0.2 0. 4Mpa ;噴射自密實混凝土壓力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min。
本發明的特征還在于在鋼板和低高度鋼箱梁的澆注面上涂結構A級膠，并撒細砂。結構膠安全性能需滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑要求。所述細砂為粒徑大于0. 075mm的顆粒超過全重85%，且細度模數為2. 2 1. 6。本發明的特征還在于所述步驟A包括將原混凝土梁表面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；原混凝土梁的混凝土存在空缺的初始缺陷，需對其缺陷部位清除至密實處；將原混凝土梁的加固區域混凝土鑿毛，且鑿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表面的浮渣、塵土 ；原混凝土梁的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹；原混凝土梁的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12需要補配鋼筋。本發明的特征還在于所述步驟B中的植筋間距為25 40cm縱橫向等間距布置。本發明的特征還在于所述步驟C中的栓釘間距按照與植筋間距相同，栓釘縱橫向間距為25cm 40cm，焊接栓釘縱橫向等間距布置，栓釘與植筋交替形成梅花型布置形狀。本發明的特征還在于所述步驟D中的鋼筋網直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，加固混凝土厚度小于15cm時，布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距 IOcm均勻布置。本發明的特征還在于在所述步驟F后面加入步驟將低高度鋼箱梁的鋼板外圍與植筋焊接，增加界面連接可靠度。實施例為鐵路預應力簡支T梁橋。根據本發明的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法包括以下步驟圖1是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋立面圖；如圖1所示的鐵路預應力混凝土簡支τ梁橋的混凝土 T梁頂板1與混凝土 T梁底板3之間共有五塊橫隔板4，橫隔板4垂直于混凝土 T梁腹板2設置。圖2是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋普通斷面圖；如圖2所示，本實施例的普通斷面包括混凝土 T梁頂板1、混凝土 T梁腹板2和混凝土 T梁底板3，兩片混凝土 T梁的兩混凝土 T梁腹板2之間段的混凝土 T梁頂板1下部為上翼緣加固界面5 ；兩片T形梁的混凝土 T梁底板3內側為下翼緣加固界面6。圖3是鐵路預應力混凝土簡支T梁橋橫隔板斷面圖；如圖3所示，通過垂直于兩片混凝土 T梁橫加面上的環形橫隔板4把兩片混凝土 T梁聯結成整體，環形橫隔板4同時垂直于兩片混凝土 T梁的混凝土 T梁頂板1、混凝土 T梁腹板2和混凝土 T梁底板3，環形橫隔板4下部與兩片混凝土 T梁的混凝土 T梁底板3內側為橫隔板下翼緣加固界面7。步驟A =T梁普通斷面上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7混凝土處理在所述步驟A中包括以下步驟(1)對于T梁橋，應分為普通斷面和橫隔板斷面兩種情況分別進行界面處理；如圖2所示，對于普通斷面，混凝土表面處理區域為上翼緣加固界面5和下翼緣加固界面6 ；如圖3所示，對于橫隔板斷面，混凝土表面處理區域為橫隔板下翼緣加固界面7 ；(2)將上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；(3)若上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7的混凝土存在空洞等初始缺陷，需對其缺陷部位清除至密實處；
(4)將上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7的混凝土鑿毛，且鑿毛深度不小于6mm，然后用水清洗混凝土表明的浮渣、塵土 ；
(5)若上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7的鋼筋有銹蝕現象時，需對鋼筋表明除銹；當結構中鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12 時，需補配鋼筋。
步驟B T梁普通斷面上翼緣加固界面5、下翼緣加固界面6以及橫隔板下翼緣加固界面7混凝土植筋
對于T梁橋，應分為普通斷面和橫隔板斷面兩種情況分別進行混凝土植筋；圖4是簡支T梁橋普通斷面植筋示意圖；如圖4所示，對于普通斷面，混凝土植筋區域為上翼緣加固界面5和下翼緣加固界面6。圖5是簡支T梁橋橫隔板斷面植筋示意圖；如圖5所示，對于橫隔板斷面，混凝土植筋區域為橫隔板下翼緣加固界面7。其操作要點
(I)采用植筋技術時，橋梁主要構件的混凝土強度等級不得低于C25，其它構件混凝土強度等級不得低于C20。
(2)橋梁受力植筋用膠粘劑應采用A級膠；僅按構造要求植筋時可采用B級膠。
(3)植筋8的間距宜按照25cm 40cm縱橫向等間距布置。
步驟C :制作鋼板10、低高度鋼箱梁12以及焊接栓釘9
在所述步驟C中包括以下步驟
(I)簡支T梁橋分為普通斷面和橫隔板斷面，其加固處理方式有所不同。圖6是簡支T梁橋普通斷面加固后結構示意圖；圖7是簡支T梁橋橫隔板斷面加固后結構示意圖；如圖6和圖7所示，T梁上翼緣連接處加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣連接處加固成鋼箱梁-混凝土組合結構，因此需要分別制作符合設計要求的鋼板10和低高度鋼箱梁12 ；
(2)根據加固承載力的提高要求，鋼板10宜采用厚度為10-16mm的Q235鋼、Q345 鋼，其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/ T 1591的規定；
(3)把符合要求的鋼板10焊接成低高度鋼箱梁12 ;焊接宜采用自動焊接或半自動焊接，采用的焊絲和相應的焊劑應與主體金屬力學性能相適應，并應符合現行國家標準的規定；
(4)如圖6和圖7所示，低高度鋼箱梁12間隔Im設置一道低高度鋼箱梁橫隔板 13，根據承載力提高的需要，在低高度鋼箱梁橫隔板13上預留無粘結預應力鋼絞線14穿過孔道；
(5)選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘9 ；
(6)圖10是鋼板-混凝土界面連接細部構造大樣圖；如圖10所示，在鋼板10上和低高度鋼箱梁12周邊按照植筋8的間距，即按照25cm 40cm縱橫向等間距焊接栓釘9， 注意與植筋8交替形成梅花型布置形狀；
(7)如果需要，在鋼板10和低高度鋼箱梁12上制作微膨脹自密實混凝土注射孔。
步驟D :綁扎鋼筋網11，安裝到位
為防止上翼緣加固混凝土 21和下翼緣加固混凝土 22劈裂破壞，需在上翼緣加固混凝土 21和下翼緣加固混凝土 22中布置鋼筋網，直徑宜采用10mm，布置距離宜為植筋8距離的一半，即按照12. 5cm 20cm縱橫向等間距布置。加固混凝土厚度小于15cm時，布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距IOcm均勻布置。圖10是鋼板-混凝土界面連接細部構造大樣圖；如圖10所示，在鋼板-混凝土界面連接細部構造大樣圖中，除了有植筋8和栓釘9以外，還有一層鋼筋網11。步驟E 制作安裝節點板17及其連接構件其操作要點(1)簡支T梁橋上翼緣加固成鋼板-混凝土組合結構，然后把節點板17焊接在鋼板10上；(2)圖11是簡支T梁橋桁架上弦節點板細部構造大樣圖，如圖11所示，在鋼板10 上安裝栓釘9后，將節點板17與T梁的上翼緣的鋼板10直接焊接成T形接頭；(3)圖12是簡支T梁橋桁架下弦節點板細部構造大樣圖，如圖12所示，在下翼緣的低高度鋼箱梁12制作完成后，將節點板17與低高度鋼箱梁12的頂板直接焊接成T形接頭；(4)節點板17受力復雜，此處的鋼板10需要與上翼緣加固混凝土 21和下翼緣加固混凝土 22加強連接，宜采用栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接；本發明為了加強節點板17與上翼緣加固混凝土 21、下翼緣加固混凝土 22的連接， 加強整體工作性能，提出栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接方式。圖13是栓釘連接細部構造大樣圖；圖14是單開孔鋼板連接件+栓釘連接細部構造大樣圖；如圖13 和14所示，此處的栓釘連接為通過被焊接在鋼板10的栓釘9使上翼緣加固混凝土 21和下翼緣加固混凝土 22與節點板17成為一體的連接方法。單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為在鋼板上焊接開孔鋼板19和栓釘9，安裝穿過開孔鋼板19的貫通鋼筋20，然后澆注混凝土，焊接節點板17和鋼板10，使加固混凝土與節點板成為一體。步驟F 在鋼板10和低高度鋼箱梁12澆注面上涂結構膠，并撒細砂；在所述步驟E中包括以下步驟(1)在鋼板10和低高度鋼箱梁12澆注面上涂結構膠。所述結構膠為滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑安全性能指標的A級膠。(2)在鋼板10和低高度鋼箱梁12澆注面上撒細砂。所述細砂為粒徑大于0. 075mm 的顆粒超過全重85%，且細度模數為2. 2 1. 6。步驟G 安裝混凝土 T梁頂板1處的加固鋼板10、混凝土 T梁底板3處的低高度鋼箱梁12、桁架豎桿16、無粘結預應力鋼絞線14及其錨具其操作要點(1)桁架豎桿16宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于IOmm;圖11是簡支T梁橋桁架上弦節點板細部構造大樣圖； 圖12是簡支T梁橋桁架下弦節點板細部構造大樣圖，如圖11和圖12所示，桁架豎桿16與節點板17采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊。(2)利用低高度鋼箱梁12的封端板作為錨具支承墊板；(3)制作低高度鋼箱梁12時注意預留無粘結預應力鋼絞線14安裝孔道；(4)低高度鋼箱梁橫隔板13通常留有圓形空洞，可以用作無粘結預應力鋼絞線14 管道；
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(5)無粘結預應力鋼絞線14是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成，宜選用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線，選用帶喇叭管的專用錨具，可以實現單根鋼絞線更換及多次張拉，且應在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。(6)將低高度鋼箱梁12的鋼板外圍與植筋8焊接，增加界面連接可靠度。(7)圖8是鋼桁架施工順序圖，如圖8所示，鋼桁架施工步驟為先整體吊裝焊接好節點板17的上弦鋼板10，然后在下弦節點板17上焊接桁架豎桿16，然后整體吊裝焊接好桁架豎桿16和節點板17的低高度鋼箱梁12，通過桁架豎桿16焊接在上弦節點板17上。步驟H 制作安裝桁架斜腹桿15其操作要點(1)圖9是簡支T梁橋上翼緣和下翼緣以及腹部加固后橋梁立面圖；如圖9所示， 桁架斜腹桿15可以穿過橫隔板4的孔洞進行斜向布置施工，快速方便，待桁架斜腹桿15焊接在節點板17上后，整個鋼桁架施工完成。(2)桁架斜腹桿15宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于10mm。(3)如圖11所示，桁架斜腹桿15與節點板17采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊。如圖11所示，桁架豎桿16上端三面圍焊焊縫18。步驟I:施工桁架支座圖15是簡支T梁橋加固后端部支承圖；如圖15所示，在所述步驟I中包括以下步驟(4)制作焊接鋼桁架的支點錨箱23 ；(5)在原有橋梁下部結構上施工用于放置支座25的混凝土支墩M ；(6)定位支座25，將鋼桁架支承于上。根據本發明的方法，鋼桁架可以有效提高原有主梁的剛度，增強橫向整體工作性能，并且承擔的荷載直接傳給重新增加的支座，與原有主梁形成分離式結構。步驟J 自密實混凝土拌制自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。其原材料為(1)水泥采用普通42. 5硅酸鹽水泥；(2)粉煤灰I級粉煤灰；(3)砂河砂，中砂，細度模數2. 58，II區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度 2610kg/m3；(4)石碎石，5_20mm連續級配合格，針片狀含量為9.2%，壓碎指標3. 4，堆積密度 1470kg/m3，表觀密度 2700kg/m3 ；(5)減水劑高效減水劑，減水率大于25%。混凝土拌制完成之后，應進行坍落度試驗、L型流動儀試驗、U型儀試驗、V漏斗試驗，其檢測結果應滿足以下標準坍落度應控制在MOmm 270mm ；坍落擴展度應控制在 600mm 700mm ；U型儀試驗高度差Ah應小于30mm ；V漏斗通過時間應控制在4s 25s。步驟K 噴射自密實混凝土在所述步驟J中包括以下步驟(1)注射前半個小時，用水充分濕潤原結構混凝土以及鋼板10和低高度鋼箱梁12澆注面；自密實混凝土注射采用機械連續注射，噴射自密實混凝土壓力控制在2. 0 5. OMPa,噴射速度控制在15 20L/min。盡量保證連續幾個噴射孔同時注射，注射時可用木錘對外包鋼板稍加敲擊振動，必要時用長釬進行適當插搗，確保噴射混凝土的密實；(2)注射時應注意結構各部位變形，應連續澆注一個加固構件完畢，并且中間間斷時間不能超過混凝土初凝時間。步驟L 混凝土養護混凝土澆注完成后，應及時施水養護，保證7 14天養護期前7天每天應該施水養護最少4次早上上班，中午吃飯前，傍晚吃晚飯前，晚上11 12點間。后7天，每天施水養護早、中、晚三次。步驟M 張拉無粘結預應力鋼絞線14注意對稱均勻張拉無粘結預應力鋼絞線14。本發明采用無粘結預應力鋼絞線14 及其配套的錨具，可以實現橋梁運營過程中單根和多根更換以及重復張拉，具有良好的耐久性和適用性。圖9是簡支T梁橋上翼緣和下翼緣以及腹部加固后橋梁立面圖；如圖9所示，對于本實施例的鐵路預應力簡支T梁橋，混凝土 T梁頂板1加固后成為鋼板-混凝土組合結構， 混凝土 T梁底板3加固后成為鋼箱梁-混凝土組合結構，鋼桁架的節點設置在原有橫隔板區間的一半處，無粘結預應力鋼絞線14安裝在低高度鋼箱梁12內，形成如圖9所示分離式體外預應力組合桁架結構。容易理解，雖然上面是結合鐵路預應力簡支T梁橋來對本發明進行的說明，然而本發明可同樣地應用于其他結構形式，如混凝土小箱梁等。最后應說明的是以上所述僅為本發明的優選實施方案，并不構成對本發明的任何限制。盡管參照前述實施方案對本發明進行了詳細的說明，但是對于本領域的技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1. 一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于A、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處界面處理；B、混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處混凝土植筋；C、制作鋼板、低高度鋼箱梁以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、制作安裝上弦節點板、下弦節點板及其連接構件；在鋼板和低高度鋼箱梁澆注結合面上涂結構膠，并撒細砂；F、安裝上翼緣和下翼緣的鋼板和低高度鋼箱梁、豎桿、體外索和錨具；G、制作安裝桁架斜腹桿；H、施工桁架支座；I、自密實混凝土拌制、噴射、養護；J、張拉體外預應力筋，得到體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固的結構。
2.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于通過在鋼板上焊接栓釘、在原混凝土梁表面植筋、在原混凝土梁與加固鋼板之間澆注混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作，所述原混凝土梁包括已經存在的T梁、小箱梁。
3.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于通過組合結構加固技術，分離式主梁上翼緣加固成鋼板-混凝土組合結構，下翼緣加固成低高度鋼箱梁-混凝土組合結構，變分離式主梁為箱型組合截面。
4.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于所述步驟C中的鋼板宜采用厚度為10-16mm的Q235鋼、Q345鋼，其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T 700和《低合金高強度結構鋼》GB/T 1591的規定；栓釘宜選用符合國家現行標準電弧螺栓焊用《圓柱頭焊釘》GB/T 10433規定的圓柱頭焊釘。
5.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于所述步驟F中的體外預應力筋宜采用符合國家現行標準的非成品無粘結預應力鋼絞線， 配合帶喇叭管的專用錨具，實現單根鋼絞線更換及多次張拉，具有良好的耐久性和適用性。
6.根據權利要求5所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于無粘結預應力鋼絞線是由無粘結預應力筋及其防腐保護材料和外護套組成，且在專用錨具的喇叭管內灌注油脂防腐。
7.根據權利要求5所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于體外預應力筋安裝在分離式主梁下翼緣的低高度鋼箱梁內部，利用鋼箱梁橫隔板孔洞作為體外預應力筋通過管道，利用低高度鋼箱梁封端板作為錨具支承墊板。
8.根據權利要求7所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于低高度鋼箱梁由符合要求的鋼板焊接而成，間隔ι-aii設置一道橫隔板。
9.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于根據承載力提高的需要，不設置體外預應力筋，相應權利要求1所述步驟中的步驟F和J 取消。
10.根據權利要求1所述的一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于桁架斜腹桿穿過橫隔板的孔洞進行斜向布置施工，而且鋼桁架的節點設置在原有橫隔板區間的中點，節點板與此處鋼板通過T形焊縫連接；或者節點板與加固混凝土連接方式采取栓釘連接或者單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接；或者栓釘連接為通過被焊接在鋼翼緣的栓釘使混凝土與節點板成為一體的連接方法；單開孔鋼板連接件+栓釘組合式連接為通過開孔鋼板連接件使混凝土與節點板一體化的連接方法，與栓釘連接共同使用，形成單開孔鋼板連接件+栓釘連接；或者步驟F和G中的桁架豎桿和斜腹桿宜采用符合國家現行標準《熱軋型鋼》GB/T 706-2008規定的角鋼，且角鋼的邊厚度不宜小于IOmm ;或者角鋼與節點板采取焊接連接方式，焊縫采取三面圍焊；或者所述混凝土為自密實混凝土。自密實混凝土拌制采用商品混凝土攪拌站進行攪拌。其原材料為(I)水泥采用普通42. 5硅酸鹽水泥；(2)粉煤灰1級粉煤灰；(3)砂河砂，中砂，細度模數2. 58，II區級配合格，堆積密度1576kg/m3，表觀密度2610kg/m3 ； (4)石碎石，5_20mm連續級配合格，針片狀含量為 9.2%，壓碎指標3. 4，堆積密度1470kg/m3，表觀密度2700kg/m3 ; (5)減水劑高效減水劑， 減水率大于25% ;或者自密實混凝土拌制完成后應進行檢測，坍落度應在240mm 270mm ； 坍落擴展度在600mm 700mm ；U型儀試驗高度差A h小于30mm ；V漏斗通過時間在4s 25s，粗骨料粒徑為5mm 20mm，針片狀含量小于10 %，細骨料的細度模數大于2. 3 ;或者噴射自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過0. 2 0. 4Mpa ;噴射自密實混凝土壓力控制在2. 0 5. OMPa，注射速度控制在15 20L/min ;或者在鋼板和低高度鋼箱梁的澆注面上涂結構A級膠，并撒細砂。結構膠安全性能需滿足《公路橋梁加固設計規范》(JTG/ T J22-2008)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑要求。所述細砂為粒徑大于0. 075mm的顆粒超過全重85%，且細度模數為2. 2 I. 6 ;或者所述步驟A包括將原混凝土梁表面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；原混凝土梁的混凝土存在空缺的初始缺陷，需對其缺陷部位清除至密實處；將原混凝土梁的加固區域混凝土鑿毛，且鑿毛深度不小于6_，然后用水清洗混凝土表面的浮渣、塵土 ；原混凝土梁的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹；原混凝土梁的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12需要補配鋼筋；或者所述步驟B中的植筋間距為25 40cm縱橫向等間距布置；或者所述步驟C中的栓釘間距按照與植筋間距相同，栓釘縱橫向間距為25cm 40cm，焊接栓釘縱橫向等間距布置，栓釘與植筋交替形成梅花型布置形狀；或者所述步驟D中的鋼筋網直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，加固混凝土厚度小于15cm時,布置一層鋼筋網，大于15cm時按照間距IOcm均勻布置；或者在所述步驟F后面加入步驟將低高度鋼箱梁的鋼板外圍與植筋焊接，增加界面連接可靠度。
全文摘要
一種橋梁結構分離式鋼-混凝土組合桁架加固法，其特征在于①混凝土梁上、下翼緣連接處界面處理；②混凝土梁上、下翼緣連接處混凝土植筋；③制作鋼板(10)、低高度鋼箱梁(12)以及焊接栓釘(9)；④綁扎鋼筋網(11)，安裝到位；⑤制作安裝上下弦節點板(17)及其連接構件；在鋼板(10)和低高度鋼箱梁(12)澆注結合面上涂結構膠，并撒細砂；⑥安裝上下翼緣的鋼板(10)和低高度鋼箱梁(12)、豎桿(16)、體外索(14)和錨具；⑦制作安裝桁架斜腹桿(15)；⑧施工桁架支座；⑨自密實混凝土拌制、噴射、養護；⑩張拉體外索(14)，得到體外預應力鋼-混凝土組合桁架加固的結構。具有不影響車輛運行、體外預應力筋可以更換和多次張拉、梁體整體工作性能優越、耐久性好、工藝簡單、維修養護方便等優點。
文檔編號E01D22/00GK102535355SQ20121003836
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者余志武, 李進洲, 蔣麗忠, 薛繼連, 談遂 申請人:中南大學, 朔黃鐵路發展有限責任公司, 湖南中大建科土木科技有限公司, 高速鐵路建造技術國家工程實驗室