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原文传递具有横桥向加固条的组合桥面结构及加固施工方法

专利名称：	具有横桥向加固条的组合桥面结构及加固施工方法
摘要：	本发明公开了一种具有横桥向加固条的组合桥面结构及加固施工方法，该桥面结构，包括已有大量疲劳裂纹的钢桥面板和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层，在钢桥面板的顶面并列间隔粘接有多根沿横桥向的加固条，所述加固条由碳纤维增强复合材料制成。采用本申请的组合桥面结构及加固施工方法，无需对钢桥面顶板的已有裂缝进行修补，可有效避免超高性能混凝土层底面横桥向拉应力过大的问题，解决了现有钢桥面出现大量疲劳裂纹难以修复、铺装层频繁破坏屡修屡坏的顽疾，再者，加固条具有自重轻、强度高、耐疲劳性能优异以及耐疲劳寿命长的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	长沙理工大学
发明人：	李传习;李游;高有为;彭彦泽;史文琪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910433954.4
公开号：	CN110184951A
代理机构：	长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：	赵春生
分类号：	E01D22/00(2006.01);E;E01;E01D;E01D22
申请人地址：	410114 湖南省长沙市天心区万家丽南路2段960号
主权项：	1.一种具有横桥向加固条的组合桥面结构，包括开裂的钢桥面板和铺设于所述钢桥面板上方的超高性能混凝土层，其特征在于：在钢桥面板的顶面并列间隔粘接有多根沿横桥向的加固条，所述加固条由碳纤维增强复合材料制成。 2.根据权利要求1所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述加固条的厚度为1-3.5mm，宽度为20-80mm。 3.根据权利要求2所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述钢桥面板与超高性能混凝土层之间通过栓钉或胶粘层稳固连接。 4.根据权利要求3所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述超高性能混凝土层和胶粘层中加有环氧树脂自修复微胶囊。 5.根据权利要求4所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述超高性能混凝土层中配置有钢筋网抗拉结构，所述钢筋网抗拉构造包括配置于所述超高性能混凝土层中的纵筋分布层和绑扎或点焊于所述纵筋分布层上方的横筋分布层，所述纵筋分布层和所述横筋分布层交叉呈钢筋网状结构，所述纵筋分布层由多根沿顺桥向平行设置的抗拉纵筋组成，所述横筋分布层由多根沿横桥向平行设置的抗拉横筋组成。 6.根据权利要求5所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述超高性能混凝土层由超高性能混凝土浇筑而成，所述超高性能混凝土是指扩展度大于560mm，可自流平，抗压强度大于150MPa，轴向抗拉强度大于8MPa，具有超高强度，高韧性，耐久性好且适用于钢桥面铺装的水泥基复合材料。 7.根据权利要求3所述的具有横桥向加固条的组合桥面结构，其特征在于：所述钢桥面板为正交异性板，钢桥面板包括顶板、纵肋和横隔板，顶板厚度为12-16mm，纵肋厚度为8-10mm，横隔板厚度为8-12mm；所述胶粘层厚度为2-4mm；所述超高性能混凝土层厚度为30-50mm。 8.一种如权利要求5所述的桥面结构的加固施工方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、去除沥青铺装层：按照常规方法铲除旧的沥青铺装层，对原钢桥面系的顶板进行喷砂除锈，以保证顶板的清洁、干净； S2、种植栓钉：在钢桥面板上种植栓钉，严格控制好栓钉间距与种植质量； S3、制备胶粘剂、粘贴加固条：所述胶粘剂按重量份计包括如下组分：基体树脂95-105份、固化剂29-38份、增韧剂18-42份、偶联剂2.5-3.5份、促进剂为4-8份、触变剂为0.5-1.5份以及纳米填料0.04-0.08份；将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂；在钢桥面板上定位好加固条，可对裂纹数量较多的重车道进行加密布设加固条，对裂纹较少部位则可增大布设间距，定好位置之后涂刷胶粘剂，胶粘剂厚度控制在1mm左右，在胶粘剂凝胶前粘好加固条，常温固化24小时； S4、绑扎钢筋网抗拉结构：待胶粘剂固化后，将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层；将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层；清除焊渣，纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网抗拉结构；在绑扎钢筋网的过程中，通过放置垫块控制钢筋网与钢桥面板之间的间距； S5、浇注超高性能混凝土层：钢筋绑扎完后即可浇筑自流平超高性能混凝土，并保证钢筋网包埋于超高性能混凝土中，形成超高性能混凝土层，采用80摄氏度以上蒸汽养护，高温养护超高性能混凝土层的同时，粘接加固条的胶粘剂也可进一步固化； S6、铺筑磨耗层：在超高性能混凝土层顶面进行糙化处理，并在其上方铺筑磨耗层，完成钢-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。 9.一种如权利要求5所述的桥面结构的加固施工方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、去除沥青铺装层：按照常规方法铲除旧的沥青铺装层，对原钢桥面系的顶板进行喷砂除锈，以保证顶板的清洁、干净； S2、制备胶粘剂、粘贴加固条：所述胶粘剂按重量份计包括如下组分：基体树脂95-105份、固化剂29-38份、增韧剂18-42份、偶联剂2.5-3.5份、促进剂为4-8份、触变剂为0.5-1.5份以及纳米填料0.04-0.08份；将各组分混合搅拌后采用常规制胶方法制备得到胶粘剂；在钢桥面板上定位好加固条，可对裂纹数量较多的重车道进行加密布设加固条，对裂纹较少部位则可增大布设间距，定好位置之后涂刷胶粘剂，胶粘剂厚度控制在1mm左右，在胶粘剂凝胶前粘好加固条，常温固化24小时； S3、在钢桥面板上铺设胶粘层：将制备好的胶粘剂涂刷在钢桥面顶板上，厚度控制在2.5mm左右，在胶粘剂凝胶前，将铝矾石微粒均匀撒布在胶粘层上，常温固化一天； S4、绑扎钢筋网抗拉结构：待胶粘剂固化后，将抗拉纵筋沿桥梁纵向配置在钢桥面板上形成纵筋分布层；将抗拉横筋沿桥梁横向绑扎或点焊在抗剪纵筋上形成横筋分布层；清除焊渣，纵筋分布层和横筋分布层组成钢筋网抗拉结构；在绑扎钢筋网的过程中，通过放置垫块控制钢筋网与刚桥面板之间的间距； S5、浇注超高性能混凝土层：当超高性能混凝土层为现浇时，钢筋绑扎完后即可浇筑自流平超高性能混凝土，并保证钢筋网包埋于超高性能混凝土中，形成超高性能混凝土层，采用80摄氏度以上蒸汽养护，高温养护超高性能混凝土层的同时，粘接加固条的胶粘剂也可进一步固化； S6、铺筑磨耗层：在超高性能混凝土层顶面进行糙化处理，并在其上方铺筑磨耗层，完成钢-超高性能混凝土组合桥面结构的施工。 10.根据权利要求8或9所述的加固施工方法，其特征在于，所述基体树脂按重量份计包括双酚A型环氧树脂59-82份和耐热性树脂19-42份，所述耐热性树脂包括海因环氧树脂、酚醛树脂、多官能度耐热性环氧树脂、脂环族缩水甘油酯型三官能度环氧树脂TDE-85和多官能度耐热性环氧树脂AG-80的一种或多种；所述固化剂按重量份计包括耐热性固化剂17.5-23.5份和柔性固化剂11.5-23.5份，所述耐热性固化剂包括缩胺105、酚醛改性胺和二乙基-四甲基咪唑的一种或多种，所述柔性固化剂包括改进芳香胺、聚醚胺D230和聚酰胺的一种或多种；所述增韧剂按重量份计包括刚性纳米粒子增韧剂9-42份以及柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂9-42份，所述刚性纳米粒子增韧剂包括纳米二氧化硅和纳米橡胶的一种或多种，所述柔性橡胶粒子或聚氨酯互穿网络增韧剂包括丁晴橡胶和聚氨酯的一种或多种；所述纳米填料包括活性氧化铝、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或多种。
所属类别：	发明专利