專利名稱：鐵路雙t式橋梁組合結構加固法的制作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程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以及施工工藝，尤其是涉及對重載鐵路T形梁的快速加固方法。
背景技術：
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。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。
鐵路重載運輸是一項綜合性的系統工程，牽涉到鐵路設計、施工、運營與養護維修的全過程。鐵路重載運輸給列車動力學、輪軌關系、軌道、橋梁、路基等提出了許多新的課題。重載鐵路與一般鐵路的主要差別是橋梁、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。
為滿足日益增長的運輸需求，我國貨運列車特別是運煤專線將列車軸重荷載由25 噸提高到30噸，荷載提高后，既有線路上32m、2^i跨度普通高度預應力混凝土簡支T形梁雖然其強度和剛度都能滿足運營要求，但是試驗研究表明隨著軸重頻次的增加，T梁下馬蹄受拉區混凝土容易產生豎向裂縫，導致預應力混凝土梁的抗裂性能降低，進而影響橋梁疲勞耐久性。針對這類強度和剛度都能滿足規范使用要求，唯獨抗裂性差的梁體如何有效地采取強化措施提升其疲勞耐久性成為了鐵路運輸管理部門十分關注的問題。
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。
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。中南大學高速鐵路建造技術國家工程實驗室經過反復試驗針對重載鐵路橋梁中因受拉區混凝土抗裂性不足導致疲勞耐久性降低的情況開發了一種對重載鐵路橋梁進行強化處理的施工方法，該技術基于組合結構加固和微膨脹自密實混凝土理論，可以在提升原橋承載力的同時，改善橋梁的疲勞耐久性，而且幾乎不降低原橋橋下凈空高度，施工不中斷交通、施工速度快、成本低。發明內容
重載鐵路橋梁的長期應用，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，本發明的目的在于提供一種新型的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法增加重載鐵路橋梁的使用壽命，提高重載鐵路橋梁的結構強度、剛度、穩定性，降低重載鐵路橋梁的各種危害性。
本發明的解決方案是在現有技術的基礎上，提供一種新型鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，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，其特征在于通過鋼板-混凝土組合結構分別連接原來分離的主梁上翼緣和下翼緣，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度。所述主梁包括分離式T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁或預應力混凝土梁。根據本發明的鐵路雙T式橋梁組合結構加固技術，綜合利用了組合結構加固、微膨脹自密實混凝土各自的優點，通過鋼板-混凝土組合結構連接原來分離的主梁，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，共同工作，非常顯著地提高加固效果。可以廣泛應用于鐵路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁加固，特別是當應用在橋梁加固改造中時，幾乎不降低原橋橋下凈空高度、不要求原結構表面平整、造價低、不影響結構外觀等，經濟、安全、適用，工程質量易于保證，應用前景廣泛。
本發明的特征還在于通過在主梁上翼緣和下翼緣連接處底部植筋，鋼板上焊接栓釘，在原混凝土梁與加固鋼板之間噴射微膨脹自密實混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作。
本發明的特征還在于混凝土為微膨脹自密實混凝土，并且坍落度應在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在噴射微膨脹自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過 0. 2 0. 4MPa。
本發明的特征還在于噴射微膨脹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包括以下步驟A、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面界面處理；B、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土植筋；C、制作鋼板以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、在鋼板上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板；F、微膨脹自密實混凝土拌制；G、噴射微膨脹自密實混凝土 ；H、混凝土養護。
本發明的特征還在于步驟A包括將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面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。
本發明的特征還在于步驟A包括將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土鑿毛，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。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁底部的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12，需補配鋼筋。
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中的鋼筋直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，布置高度為加固混凝土厚度的一半。
本發明所要解決的第一個技術問題是為了解決重載鐵路橋梁疲勞耐久性降低的問題，提供一種對重載鐵路橋梁上部結構進行強化加固處理的施工方法。
鋼板-混凝土組合加固是在經典的鋼一混凝土組合梁基礎上發展起來的一種新的結構形式。鋼板可以布置在梁的底部，充分發揮其抗拉強度高的特點；也可以布置在梁的側面，以增加混凝土梁的抗剪能力。鋼板一混凝土組合加固時，通過在鋼板上焊栓釘、在原混凝土梁底部表面植筋、在原混凝土梁和加固鋼板之間澆注混凝土等措施來使加固部分與原結構形成整體。所述原混凝土梁包括已經存在的T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁或預應力混凝土梁結構。
本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種能有效增強鐵路分離式主梁橫向整體性的方法。
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，因此必須保證重載鐵路橋梁足夠的橫向剛度。為解決這個技術問題，本發明通過鋼板-混凝土組合結構連接原來分離的主梁，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，有效增強重載鐵路橋梁橫向整體性。
本發明所要解決的第三個技術問題是突破混凝土不能振搗密實，無法保證混凝土質量的技術瓶頸，提供一種適合在鋼板(模板)和原混凝土 T梁之間的狹小空間注射并能保證質量的混凝土。
微膨脹自密實混凝土是基于混凝土的施工性能來命名的，是指新拌混凝土具有高流動度、良好的粘聚性，不離析、不泌水，能在不經振搗或少振搗的情況下自行留平并自行流動通過鋼筋充滿模具的混凝土。微膨脹自密實混凝土的硬化性能與普通混凝土相似，而新拌混凝土性能則與普通混凝土相差很大。微膨脹自密實混凝土的自密實性能主要包括流動性、抗離析性和填充性。每種性能均可采用坍落擴展度試驗、V漏斗試驗(或T50試驗) 和L型箱試驗等一種以上方法檢測。
微膨脹自密實混凝土屬于高性能混凝土的范疇。微膨脹自密實混凝土除了滿足高性能混凝土定義中的耐久性、施工性、適用性、強度、體積穩定性和經濟性要求外，在施工性上有更高的要求。它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。
因此，微膨脹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。
本發明所要解決的第四個技術問題是提供一種加強鋼板與混凝土以及新、老混凝土之間連接可靠性的方法。
本發明對于鋼板與混凝土以及新、老混凝土之間的連接采取如下混合措施
(1)在鋼板與新混凝土的結合面上涂結構膠，并撒細砂，增強鋼板與新混凝土界面連接可靠度；
(2)加固鋼板周邊與混凝土中植筋對應焊接，增強鋼和混凝土組合工作性能。
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 原混凝土梁上翼緣底面、下翼緣側面和底面界面處理
在所述步驟A中包括以下步驟
(1)將原混凝土梁上翼緣底面、下翼緣側面和底面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；
(2)若原混凝土梁上翼緣底面、下翼緣側面和底面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 原混凝土梁上翼緣底面、下翼緣側面和底面混凝土植筋其操作要點
(1)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 制作鋼板以及焊接栓釘
在所述步驟C中包括以下步驟
(1)制作符合設計要求的鋼板；
(2)選用符合國家標準的圓柱頭焊釘，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；
(3)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 1/2高度處布置一層鋼筋網，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。
步驟E 在鋼板上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板
在所述步驟E中包括以下步驟
(1)按照設計要求把鋼板吊裝到位；
(2)將鋼板外圍與植筋焊接，增加界面連接可靠度。
步驟F 微膨脹自密實混凝土拌制
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G 噴射微膨脹自密實混凝土
在所述步驟G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；
微膨脹自密實混凝土注射采用機械連續注射，噴射微膨脹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H: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。
本發明的上述技術方案相比傳統加固方法具有以下優點
(1)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，鋼板布置在原混凝土梁的底部，充分發揮其抗拉強度高的特點；同時根據需要也可以布置在原混凝土梁的側面，以增加混凝土梁的抗剪能力。
(2)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，通過鋼板-混凝土組合結構連接原來分離的主梁，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，有效增強重載鐵路橋梁橫向整體性。
(3)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，通過在鋼板上焊接栓釘、在原混凝土梁表面植筋、在原混凝土梁和加固鋼板之間澆注自密實混凝土等措施來使加固部分與原結構形成整體，能夠有效共同工作，可以顯著的提高結構特別是橋梁結構的承載能力。
(4)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，充分利用了新、舊材料的性能，具有承載力高、剛度大、抗震性能和動力性能好、自重增加小、加固效果突出等優點，特別適用于承受動荷載結構構件的加固。
(5)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，鋼板可以作為混凝土澆筑的模板，可以加快施工進度，同時節省施工成本。
(6)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，加固鋼板位于混凝土的外側，因此不存在混凝土裂縫外露的問題。7
(7)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，因為不需要重新搭設支架支撐模板，所以對橋下交通影響小，同時對結構凈空高度影響小，尤其采用該方法用于T形截面梁時，不會增加梁高，降低凈空高度。故本發明的技術方法特別適合重載鐵路橋梁的加固，同時也可以加固橋下交通繁忙的立交橋以及跨線橋，以及對凈空高度要求嚴格的結構。
(8)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，由于利用了微膨脹自密實混凝土在澆注過程中無需振搗成型，因此本發明解決了配筋密集、結構復雜、模板和原構件空間狹小等因骨料阻塞造成的空洞等問題，并減少了傳統混凝土施工因漏振、過振造成的上下分層蜂窩麻面，提高了混凝土質量和耐久性能，從而大大簡化了加固施工工藝，使普通混凝土無法施工的部位變成了可能，特別適用于一些復雜、異性的加固結構構件，大大拓展了適用范圍。
(9)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，由于利用了微膨脹自密實混凝土技術，顯著降低了傳統振搗混凝土施工中的噪音污染，大幅度減輕了工人的勞動強度。同時由于配制自密實混凝土需要大量利用粉煤灰、粒化高爐礦渣、硅灰等工業固體廢棄物，有利于資源的綜合利用和生態環境的保護。
(10)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，提出在加固混凝土層中間布置一層鋼筋網，有效解決了混凝土劈裂問題，保證了鋼板和混凝土共同工作。
(11)本發明的鋼-混凝土組合加固技術，提出將每塊加固鋼板外圍與植筋焊接， 有效加強鋼板和混凝土的連接。
綜上所述，與現有技術相比，本發明的鐵路橋梁鋼-混凝土組合加固技術綜合利用了組合結構加固、微膨脹自密實混凝土各自的優點，通過鋼板-混凝土組合結構連接原來分離的主梁，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，共同工作，非常顯著地提高加固效果。可以廣泛應用于鐵路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁加固，特別是當應用在橋梁加固改造中時，幾乎不降低原橋橋下凈空高度、不要求原結構表面平整、造價低、不影響結構外觀等，經濟、安全、適用，工程質量易于保證，應用前景廣泛。


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。其中
圖1是預應力混凝土簡支T梁橋半立面圖2是預應力混凝土簡支T梁橋普通斷面圖3是預應力混凝土簡支T梁橋橫隔板斷面圖4是T梁橋普通斷面植筋示意圖5是T梁橋橫隔板斷面植筋示意圖6是加固后T梁橋普通斷面示意圖7是加固后T梁橋橫隔板斷面示意圖8是鋼板-混凝土組合結構加固細部構造大樣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-T梁上翼緣連接處；6-T梁下翼緣連接處；7-橫隔板底部連接處；8-植筋； 9-栓釘；10-鋼板；11-鋼筋網。
具體實施方式
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 τ梁頂板；2-混凝土 T梁腹板；3-混凝土 T梁底板；4-橫隔板；5-T梁上翼緣連接處； 6-T梁下翼緣連接處；7-橫隔板底部連接處；8-植筋；9-栓釘；10-鋼板；11-鋼筋網。
本發明的解決方案是在現有技術的基礎上，鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，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，混凝土 T梁頂板其特征在于通過鋼板-混凝土組合結構分別連接原來分離的主梁上翼緣和下翼緣，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度。所述主梁包括分離式T梁、 混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁或預應力混凝土梁。
本發明的特征還在于通過在主梁上翼緣和下翼緣連接處底部植筋，鋼板上焊接栓釘，在原混凝土梁與加固鋼板之間噴射微膨脹自密實混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作。
本發明的特征還在于混凝土為微膨脹自密實混凝土，并且坍落度應在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在噴射微膨脹自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過 0. 2 0. 4MPa。
本發明的特征還在于噴射微膨脹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包括以下步驟A、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面界面處理；B、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土植筋；C、制作鋼板以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、在鋼板上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板；F、微膨脹自密實混凝土拌制；G、噴射微膨脹自密實混凝土 ；H、混凝土養護。
本發明的特征還在于步驟A包括將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面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。
本發明的特征還在于步驟A包括將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土鑿毛，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。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹。
本發明的特征還在于步驟A包括原混凝土梁底部的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12，需補配鋼筋。
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中的鋼筋直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，布置高度為加固混凝土厚度的一半。
實施例一為重載鐵路預應力簡支T梁橋。
根據本發明的鋼-混凝土組合加固技術包括以下步驟
圖1是預應力混凝土簡支T梁橋半立面圖；如圖1所示的預應力混凝土簡支T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，如圖1所示的預應力混凝土簡支T梁橋包含有普通斷面和含橫隔板斷面兩種不同的斷面。
圖2是預應力混凝土簡支T梁橋普通斷面圖，如圖2所示，標準斷面包括混凝土 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T梁上翼緣連接處5 ；兩片T形梁的混凝土 T梁底板3下部為T梁下翼緣連接處6。
圖3是預應力混凝土簡支T梁橋橫隔板斷面圖，如圖3所示，通過垂直于兩片混凝土 τ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。
鐵路雙T式橋梁組合結構加固法的實施步驟
步驟A =T梁上翼緣連接處5、Τ梁下翼緣連接處6、橫隔板底部連接處7界面處理， 如圖2、圖3所示，在所述步驟A中包括以下步驟
(1)將T梁上翼緣連接處5、Τ梁下翼緣連接處6、橫隔板底部連接處7的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面；
( 若T梁上翼緣連接處5、Τ梁下翼緣連接處6、橫隔板底部連接處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；
(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 =T梁上翼緣連接處5、T梁下翼緣連接處6、橫隔板底部連接處7混凝土植筋，圖4是T梁橋普通斷面植筋示意圖；圖5是T梁橋橫隔板斷面植筋示意圖，如圖4和圖 5所示，在T梁上翼緣連接處5、T梁下翼緣連接處6、橫隔板底部連接處7混凝土表面植筋 8，其操作要點
(1)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10以及焊接栓釘9，圖6是加固后T梁橋普通斷面示意圖，圖7 是加固后T梁橋橫隔板斷面示意圖，如圖6、7所示，步驟C中包括以下步驟
(4)制作符合設計要求的鋼板10 ；
(5)選用符合國家標準的圓柱頭焊釘9，按照植筋8間距，即按照25cm 40cm縱橫向等間距焊接栓釘9，注意與植筋交替形成梅花型布置形狀；
(6)如果需要，在鋼板10上制作微膨脹自密實混凝土噴射孔。
步驟D 綁扎鋼筋網11，安裝到位，圖8是鋼板-混凝土組合結構加固細部構造大樣圖，如圖8所示，為防止加固混凝土劈裂破壞，需在加固混凝土 1/2高度處布置一層鋼筋網11，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。
步驟E 在鋼板10上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板10
在所述步驟E中包括以下步驟
(1)按照設計要求把鋼板10吊裝到位；
(2)將鋼板10外圍與植筋8焊接，增加界面連接可靠度。
步驟F 微膨脹自密實混凝土拌制
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G 噴射微膨脹自密實混凝土
在所述步驟G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 ；
微膨脹自密實混凝土注射采用機械連續注射，噴射微膨脹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，噴射時可用木錘對鋼板10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H: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。
容易理解，雖然上面是結合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，如混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁、小箱梁等。
最后應說明的是以上具體實時方式所述僅為本發明的優選實施方案。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.鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于通過鋼板-混凝土組合結構分別連接原來分離的主梁上翼緣和下翼緣，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，所述主梁包括分離式T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁或預應力混凝土梁。
2.根據權利要求1所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于通過在主梁上翼緣和下翼緣連接處底部植筋，鋼板上焊接栓釘，在原混凝土梁與加固鋼板之間噴射微膨脹自密實混凝土來使加固部分與原結構形成整體共同工作。
3.根據權利要求2所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于所述混凝土為微膨脹自密實混凝土，并且坍落度應在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。
4.根據權利要求3所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于在噴射微膨脹自密實混凝土時采用分級加壓，一次加壓不超過0. 2 0. 4MPa。
5.根據權利要求3或4任一權利要求所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于噴射微膨脹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。
6.鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于包括以下步驟A、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面界面處理；B、原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土植筋；C、制作鋼板以及焊接栓釘；D、綁扎鋼筋網，安裝到位；E、在鋼板上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板；F、微膨脹自密實混凝土拌制；G、噴射微膨脹自密實混凝土；H、混凝土養護。
7.根據權利要求6所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于步驟A包括 將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的粉刷層和裝飾層清除，直至露出混凝土表面。
8.根據權利要求6所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于步驟A包括 原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面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。
9.根據權利要求6所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于步驟A包括 將原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面混凝土鑿毛，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。
10.根據權利要求6所述的鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于步驟A包括 原混凝土梁上翼緣和下翼緣連接處底面的鋼筋有銹蝕現象，需對鋼筋表面除銹；或者步驟 A包括原混凝土梁底部的鋼筋銹蝕面積與原截面面積的比值超過1/12，需補配鋼筋；或者步驟B中的植筋間距為25 40cm縱橫向等間距布置；或者步驟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中的鋼筋直徑為10mm，鋼筋網縱橫向布置距離為植筋距離的一半，布置高度為加固混凝土厚度的一半。
全文摘要
鐵路雙T式橋梁組合結構加固法，其特征在于①原混凝土梁上、下翼緣連接處底面界面處理；②原混凝土梁上、下翼緣連接處底面混凝土植筋；③制作鋼板(10)以及焊接栓釘(9)；④綁扎鋼筋網(11)，安裝到位；⑤在鋼板(10)上涂結構膠并撒細砂，安裝鋼板(10)；⑥微膨脹自密實混凝土拌制；⑦噴射微膨脹自密實混凝土；⑧混凝土養護，得到組合結構加固的橋梁。通過鋼板-混凝土組合結構連接原來分離的主梁，使分離式主梁變成箱型截面，增加橫向剛度，共同工作，非常顯著地提高加固效果。可以用于鐵路T梁、混凝土箱梁、空心板梁、普通鋼筋混凝土梁、預應力混凝土梁加固，特別是在橋梁加固改造時，幾乎不降低原橋橋下凈空高度、不要求原結構表面平整、造價低、不影響結構外觀等。
文檔編號E01D22/00GK102535357SQ20121003954
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, 談遂 申請人:中南大學, 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