本技術(shù)涉及工程，具體而言，涉及一種基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、目前，裝配式空心板橋由于其自重輕、施工方便等優(yōu)點(diǎn),是國家建設(shè)發(fā)展早期運(yùn)用較廣的一種中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)形式。然而隨著時(shí)間的流逝及車輛荷載的增大，早期大量運(yùn)用的空心板橋也出現(xiàn)越來越多的病害，主要有如下幾點(diǎn)：

2、板體病害：相對于t梁、箱梁等剛性結(jié)構(gòu)相比，混凝土實(shí)心板梁往往在剛度和強(qiáng)度兩個(gè)方面具備較為明顯的弱勢，且整個(gè)板梁的整體穩(wěn)定性主要依賴不同板梁之間的鉸縫來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)上的劣勢當(dāng)面臨著長期超荷載運(yùn)行的車輛時(shí)，則呈現(xiàn)單板受力現(xiàn)象，繼而會(huì)出現(xiàn)荷載橫向分配的困難，運(yùn)行車輛的集中荷載主要由單個(gè)混凝土板梁來承受，最終產(chǎn)生板梁的強(qiáng)度疲勞，出現(xiàn)明顯的腹板、底板裂縫，板梁斜向裂縫。

3、鉸縫病害：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁多為裝配式施工，不同空心板塊之間橫向連接主要采取鉸縫，橫向連接不承擔(dān)彎矩，只承擔(dān)剪力作用。鉸縫病害主要表現(xiàn)為以下幾種形式：鉸縫位置處混凝土松散脫落；鉸縫上覆結(jié)構(gòu)破碎后造成滲水，引發(fā)鉸縫處析白、漏水。大中型車輛荷載作用下，鉸縫破壞則會(huì)造成單塊空心板受力，板塊撓度變形增大。

4、橋面鋪裝病害：坑槽、裂縫是橋面鋪裝病害的主要表現(xiàn)形式，病害主要發(fā)生在橋面混凝土鉸縫附近，當(dāng)板梁上部結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系較差，混凝土強(qiáng)度較低，鉸縫尺寸小，施工采取的橫向連接鋼筋間距大、直徑小時(shí)，橋面坑槽就會(huì)出現(xiàn)。在超負(fù)載車輛沖擊下，橋面混凝土出現(xiàn)疲勞損傷而導(dǎo)致的縱向貫通裂縫，貫通裂縫主要出現(xiàn)在橋面鉸縫位置附近。

5、因此空心板橋由于上述病害導(dǎo)致的承載能力不足是一個(gè)迫切需要工程技術(shù)人員解決的難題。

6、在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)前工程中對于空心板橋承載能力不足的主要方法是對空心板橋進(jìn)行加固，加固的方法主要有橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法、橫向粘貼鋼板加固法、橫向預(yù)應(yīng)力加固法、化學(xué)灌漿法、粘貼纖維材料法等。以上這些方法對于空心板橋的加固也有一定的缺點(diǎn)和局限性。橫向粘貼鋼板加固法與橫向預(yù)應(yīng)力加固法可以提高結(jié)構(gòu)剛度但對于結(jié)構(gòu)承載能力提升不大、粘貼纖維材料法對粘貼質(zhì)量和施工工藝要求高、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法對結(jié)構(gòu)承載能力提升有限且后期維護(hù)不易。

7、綜上所述，存在如下技術(shù)問題：

8、橫向粘貼鋼板加固法與橫向預(yù)應(yīng)力加固法可以提高結(jié)構(gòu)剛度但對于結(jié)構(gòu)承載能力提升不大；

9、粘貼纖維材料法對粘貼質(zhì)量和施工工藝要求高；

10、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法對結(jié)構(gòu)承載能力提升有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中橫向粘貼鋼板加固法與橫向預(yù)應(yīng)力加固法可以提高結(jié)構(gòu)剛度但對于結(jié)構(gòu)承載能力提升不大；粘貼纖維材料法對粘貼質(zhì)量和施工工藝要求高；橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法對結(jié)構(gòu)承載能力提升有限的技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，包括：

3、空心板，所述空心板橫向間隔設(shè)置；

4、整體化鋪裝層，所述整體化鋪裝層設(shè)置在空心板上端；

5、板底加固層，所述板底加固層設(shè)置在空心板下端；

6、橋面板鋼筋網(wǎng)，所述橋面板鋼筋網(wǎng)嵌設(shè)在整體化鋪裝層中；

7、板底加固層鋼筋網(wǎng)，所述板底加固層鋼筋網(wǎng)嵌設(shè)在板底加固層中；

8、整體連接鋼筋，所述整體連接鋼筋上端與橋面鋼筋網(wǎng)相連，所述整體連接鋼筋下端與板底加固層鋼筋網(wǎng)相連；以及

9、螺紋鋼筋，其中，位于空心板下端的螺紋鋼筋一端與空心板相連，另一端與板底加固層鋼筋網(wǎng)相連，位于空心板上端的螺紋鋼筋一端與空心板相連，另一端與橋面板鋼筋網(wǎng)相連；

10、其中，采用uhpc澆筑填充模板結(jié)構(gòu)。

11、優(yōu)選的，所述空心板之間為鉸縫結(jié)構(gòu)。

12、優(yōu)選的，所述空心板之間靠近板底加固層位置設(shè)有原底板鋼筋。

13、優(yōu)選的，所述空心板之間通過原鉸縫連接鋼筋相連。

14、優(yōu)選的，所述空心板與uhpc結(jié)合的界面均保持清潔及鑿毛處理。

15、優(yōu)選的，還包括鑿除部，所述鑿除部包括原瀝青混凝土鋪裝層、原鋼筋混凝土鋪裝層和空心板之間鉸縫的原混凝土。

16、優(yōu)選的，所述整體連接鋼筋兩端為鉤型結(jié)構(gòu)，所述整體連接鋼筋一端與橋面板鋼筋網(wǎng)鉤連，另一端與板底加固層鋼筋網(wǎng)鉤連。

17、優(yōu)選的，所述整體化鋪裝層、板底加固層均為uhpc澆筑層。

18、優(yōu)選的，所述整體化鋪裝層、鉸縫澆筑層和板低加固層形成工字型結(jié)構(gòu)。

19、優(yōu)選的，所述uhpc將整體化鋪裝層、空心板、鉸縫、板底加固層形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

20、應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，具有如下技術(shù)效果：

21、通過澆筑超高性能混凝土uhpc，其具有超強(qiáng)的抗拉和壓強(qiáng)度，可以提高裝配式空心板橋的荷載等級以適應(yīng)日益加重的交通荷載，uhpc還具有優(yōu)良的韌性，能夠更好地吸收車輛沖擊時(shí)的動(dòng)能，防止鉸縫受到損傷，因此具有受力性能好的技術(shù)效果。

22、超高性能混凝土較普通混凝土比，具有更高的耐久性及穩(wěn)定性，利用超高性能混凝土制成的整體化加固層也具有更好的耐久性與穩(wěn)定性，使用年限長，避免后期維護(hù)，因此具有耐久性強(qiáng)的技術(shù)效果。

23、超高性能混凝土與普通混凝土在界面鑿毛后粘結(jié)的情況下具有優(yōu)越的粘結(jié)性能，且在鑿除空心板底部分原有結(jié)構(gòu)后澆筑uhpc可以在修復(fù)板底裂縫的同時(shí)加厚板底；采用uhpc橋面鋪裝、uhpc鉸縫及板底加固層與原有結(jié)構(gòu)具有良好的整體性，受力性能良好，避免橋梁結(jié)構(gòu)在鉸縫界面開裂，因此具有結(jié)構(gòu)整體性好的技術(shù)效果。

24、超高性能混凝土的強(qiáng)質(zhì)比是普通混凝土四倍，單位質(zhì)量可提供更高的強(qiáng)度，克服了使用普通混凝土進(jìn)行截面擴(kuò)大處理會(huì)使橋梁增加的承載能力大部分用于抵消所增加的恒載內(nèi)力致使加固效果不佳的問題，因此具有高強(qiáng)質(zhì)比的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括空心板，所述空心板橫向間隔設(shè)置；

2.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心板之間為鉸縫結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心板之間靠近板底加固層位置設(shè)有原底板鋼筋。

4.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心板之間通過原鉸縫連接鋼筋相連。

5.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心板與uhpc結(jié)合的界面均保持清潔及鑿毛處理。

6.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括鑿除部，所述鑿除部包括原瀝青混凝土鋪裝層、原鋼筋混凝土鋪裝層和空心板之間鉸縫的原混凝土。

7.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體連接鋼筋兩端為鉤型結(jié)構(gòu)，所述整體連接鋼筋一端與橋面板鋼筋網(wǎng)鉤連，另一端與板底加固層鋼筋網(wǎng)鉤連。

8.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體化鋪裝層、板底加固層均為uhpc澆筑層。

9.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體化鋪裝層、鉸縫澆筑層和板低加固層形成工字型結(jié)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求1所述的基于uhpc的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述uhpc將整體化鋪裝層、空心板、鉸縫、板底加固層形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種基于UHPC的空心板橋提級加固結(jié)構(gòu)，包括空心板，空心板橫向間隔設(shè)置；整體化鋪裝層，整體化鋪裝層設(shè)置在空心板上端；板底加固層，板底加固層設(shè)置在空心板下端；橋面板鋼筋網(wǎng)，橋面板鋼筋網(wǎng)嵌設(shè)在整體化鋪裝層中；板底加固層鋼筋網(wǎng)，板底加固層鋼筋網(wǎng)嵌設(shè)在板底加固層中；整體連接鋼筋，整體連接鋼筋上端與橋面鋼筋網(wǎng)相連，整體連接鋼筋下端與板底加固層鋼筋網(wǎng)相連；位于空心板下端的螺紋鋼筋一端與空心板相連，另一端與板底加固層鋼筋網(wǎng)相連，位于空心板上端的螺紋鋼筋一端與空心板相連，另一端與橋面板鋼筋網(wǎng)相連；其中，采用UHPC澆筑填充模板結(jié)構(gòu)。具有有效提高裝配式空心板橋的抗彎承載能力、結(jié)構(gòu)安全性及耐久性能的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：邱俊峰,楊金棟,張杰,王文洪,黃金局,程沛媛,張陽,孫韜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2024/12/17