压浆修复桥梁铰缝技术模型试验与分析

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1、压浆修复桥梁铰缝技术模型试验与分析魏洋，胡胜飞，吴刚，张敏，王甫胜79压浆修复桥梁铰缝技术模型试验与分析魏洋，胡胜飞。吴刚。。张敏，王甫胜(1．南京林业大学土木工程学院，江苏南京210037；2．浙江嘉兴高速公路有限公司沪杭养护中心，浙江海宁314408；3．东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京210096；4．北京特希达技术研发有限公司，北京100011)摘要：针对桥梁铰缝损坏修复，提出压浆修复技术。为研究该技术的可行性，以某跨径8m的钢筋混凝土空心板梁桥为原型，设计并制作该桥1／4缩尺模型，进行铰缝完好状态、损坏状态及压浆修复状

2、态下模型试验，测试各工况下结构的位移、应变及横向分布系数。分析试验结果表明：铰缝完好状态时，荷载横向传递较好；铰缝损坏状态时，剪力传递不畅，横向分布系数极不均匀，呈跳跃性变化，在偏载工况下表现出严重的单板受力现象；压浆修复状态时，各板跨中荷载～位移、荷载～应变曲线恢复到铰缝完好状态下的水平，横向分布系数实测值与铰缝完好状态实测值及理论值相近，说明该压浆修复技术能够有效地恢复桥梁损伤铰缝的剪力横向传递能力。关键词：桥梁工程；空心板梁；铰缝；损坏；压浆修复；模型试验；位移；应变；横向分布系数中图分类号：U446．1；U445．71文献标志码：A文章编号：16

3、71—7767(2014)06～0079—061引言涂抹封缝胶，将铰缝密闭造成空腔，并沿铰缝纵向在在我国小跨径桥梁结构中，装配式铰接板梁结桥梁底部钻孑L，在孔内埋设压浆嘴，将压浆材料(胶)构是最常用的结构形式，各板梁通过现浇的企口混灌人受损铰缝缝隙内，通过压浆材料(胶)迅速扩散、凝土铰接，使作用于板梁上的局部荷载按桥梁的荷固化，修复铰缝内破损混凝土，恢复开裂缝隙之间的载横向分布规律分配予相邻各板梁共同承受[1]。然粘结力，进而有效恢复桥梁结构的横向连接性能。而，由于设计、施工和使用等方面的原因¨3]，铰缝破铺装层坏是该类桥最常见病害之一，铰缝破坏严重时形

4、成铰缝“单板受力”状态，桥梁的整体承载力降低_6]。研究表板粱明，铰缝的抗剪性能与其构造形式相关，利用钢筋等扩孔部位增强铰缝有利于提高铰缝的抗剪承载力卅]。针对灌浆料铰缝的加固与修复，近年来提出了许多方法，如锚固封缝胶联结钢板法、剪力钢筋法、横向预应力法等l_1u]，各流淌路径方法具有各自的适用范围和使用效果。简单、有效的铰缝修复方法一直是研究与工程实践的目标。本图1压浆修复铰缝技术原理示意文提出一种压浆修复桥梁铰缝技术，为研究其可行2．2技术工艺性，以一座简支空心板梁桥缩尺模型为研究对象，分(1)表面处理。剔除桥梁铰缝下缘及内部松散别测试了铰缝完好状态

5、、损坏状态及压浆修复状态杂物，将铰缝底面两侧打磨平整，并用毛刷、压缩空下的结构位移、应变及横向分布系数规律。气清洁表面灰尘。(2)埋设压浆嘴。沿铰缝纵向钻孔，清理孔洞，2压浆修复桥梁铰缝技术原理与工艺设置压浆嘴，压浆嘴选用PVC管或高强软管，并采2．1技术原理用环氧腻子埋设，压浆嘴下端设置控制开关，间距压浆修复铰缝技术原理(见图1)：在铰缝底部30~60cm，深度应不小于2／3铰缝深度。收稿日期：2014—03—11基金项目：交通部西部交通建设科技项目(2011318816980)；国家自然科学基金(51208262)；浙江省交通厅科技项目(2O09H0

6、3)；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)作者简介：魏洋(1978一)，男，副教授，2000年毕业于石家庄铁道学院建筑工程专业，工学学士，2007年毕业于东南大学结构工程专业，工学博士(E-mail：wy78@njfu．edu．cn)。80世界桥梁2014，42(6)(3)封缝。在埋设压浆嘴的环氧腻子固化后，1号铰缝2号铰缝3号铰缝4号铰缝沿着铰缝底部涂抹环氧腻子封缝胶，将铰缝内部完oo¨oo『＼oo『＼oof＼oo1号板LL2号板3号板4号板5号板全封闭，并严格检查铰缝封闭效果。墨曼(4)高压压浆。待封缝材料固化后，采用高压1270压浆法将压浆

7、材料灌人受损铰缝缝隙内，压浆自铰单位：mm缝一端向另一端进行，压浆压力控制在0．1MPa以图3空心板梁横向布置上，直到邻近的压浆嘴溢出浆液后，即可停止压浆，为验证压浆修复铰缝的效果，对桥梁模型依次然后再依次移至下一压浆嘴继续压浆。进行铰缝完好状态、铰缝损坏状态、压浆修复状态3(5)养护。化学压浆灌缝结束后，在12h内不个状态下的加载试验。扰动铰缝，修复完成后，将压浆嘴拔出，遗留孑L洞用(1)铰缝完好状态：5块板梁通过后浇筑铰缝水泥砂浆封堵。形成整体桥梁模型，拼装良好，铰缝完好，以模拟实际工程中桥梁完好状态下的受力特性。3模型试验(2)铰缝损坏状态：对桥梁

8、模型的铰缝分别进3．1模型试验设计行不同程度的随机损坏，以模拟实际桥梁铰缝由于以