本發(fā)明屬于空心板梁加固，尤其涉及一種空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)及其加固方法。

背景技術(shù)：

1、早期依據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》舊規(guī)范設(shè)計建造的混凝土空心板梁由于設(shè)計的腹板薄弱，隨著交通量的增大，導(dǎo)致其承受較大的剪力，舊空心板梁難以滿足現(xiàn)行交通抗剪承載力的要求，大量空心板梁裂縫和破壞現(xiàn)象較為嚴(yán)重，橋梁的安全性受到威脅。

2、在現(xiàn)有橋梁加固手段中，增大截面加固、粘貼鋼板加固、體外預(yù)應(yīng)力加固、粘貼纖維復(fù)合材料加固是橋梁最常用的加固方法。體外預(yù)應(yīng)力加固法是一種主動加固法，通過在構(gòu)件外張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線等材料改善或調(diào)整構(gòu)件的受力，從而提升橋梁抗裂性能。預(yù)應(yīng)力鋼絞線在橋梁錨固處應(yīng)力較大，受力復(fù)雜，錨固塊和轉(zhuǎn)向塊不易設(shè)置，體外預(yù)應(yīng)力加固法施工工藝復(fù)雜，對施工人員技術(shù)要求較高，且該加固方法對原始空心板梁損傷大，不易用于收縮徐變大的橋梁。粘貼鋼板和粘貼纖維復(fù)合材料加固的方法則存在粘結(jié)劑易老化的問題，后期維護(hù)成本高，且環(huán)境溫度和濕度會影響加固效果。上述橋梁加固手段對正常交通產(chǎn)生一定的影響。因此，尋找一種施工簡單、對原始空心板梁損傷小、對環(huán)境要求低且對交通影響小的橋梁加固方法，已成為行業(yè)亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)及其加固方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于空心板梁，所述空心板梁內(nèi)部設(shè)置有空心腔，所述空心腔沿延伸方向的兩端設(shè)置有隔板，空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述空心腔內(nèi)且與所述隔板對應(yīng)設(shè)置的氣囊，所述空心板梁在所述隔板和所述氣囊之間開設(shè)有注漿孔和氣囊安裝孔，所述注漿孔和氣囊安裝孔布置在所述空心板梁的頂板或者腹板上；所述氣囊具有壓縮狀態(tài)和膨脹狀態(tài)，所述氣囊在所述壓縮狀態(tài)時具有第一體積，所述氣囊在所述膨脹狀態(tài)時具有第二體積，所述第二體積大于所述第一體積，且所述第一體積的氣囊的外徑小于所述氣囊安裝孔的孔徑，所述第二體積的氣囊與所述空心腔的內(nèi)壁抵接；所述第二體積的氣囊、所述空心腔內(nèi)壁和所述隔板合圍形成注漿腔，所述注漿腔內(nèi)填充有注漿料。

3、可選地，所述空心板梁在所述注漿腔對應(yīng)區(qū)域還開設(shè)有出漿孔，所述出漿孔連通設(shè)置在所述注漿腔的頂部，所述出漿孔可拆卸連接有封堵件。

4、可選地，當(dāng)所述空心板梁為中梁時，所述注漿孔、所述出漿孔和所述氣囊安裝孔均設(shè)置在所述空心板梁的頂板上；當(dāng)所述空心板梁為邊梁時，所述注漿孔、所述出漿孔和所述氣囊安裝孔均設(shè)置在所述空心板梁的腹板上，且所述出漿孔設(shè)置在所述腹板的頂部，所述注漿孔設(shè)置在所述腹板的底部。

5、一種空心板梁注漿加固方法，用于生成空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，包括:

6、s1.確定空心板梁待加固的目標(biāo)區(qū)域以及加固長度；

7、s2.獲取目標(biāo)區(qū)域空心板梁內(nèi)鋼筋位置信息以及隔板的位置信息；

8、s3.根據(jù)加固長度、鋼筋位置信息以及隔板的位置信息，確定所述注漿孔和所述氣囊安裝孔的開孔位置并開孔；

9、s4.獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所述空心腔的直徑信息，確定氣囊的尺寸，并將處于壓縮狀態(tài)的氣囊通過所述氣囊安裝孔送入所述空心腔的預(yù)設(shè)位置；

10、s5.對所述氣囊充氣，所述氣囊由壓縮狀態(tài)切換至膨脹狀態(tài)，所述氣囊與所述空心腔內(nèi)壁抵接；

11、s6.檢查所述氣囊和所述空心腔的抵接情況，判斷所述氣囊對所述注漿腔的封堵情況；

12、s7.當(dāng)所述氣囊對所述注漿腔的封堵滿足要求時，將注漿料通過所述注漿孔注入到所述注漿腔中；

13、當(dāng)所述氣囊對所述注漿腔的封堵不滿足要求時，執(zhí)行s5；

14、s8.注漿料填滿所述注漿腔后，繼續(xù)注漿一定時長后停止注漿，并對所述注漿孔進(jìn)行封堵；

15、s9.對注漿料形成的加固區(qū)域進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

16、s10.去除所述注漿孔的封堵件，并對所述注漿孔的位置進(jìn)行修補。

17、可選地，在s1中，對橋梁進(jìn)行檢測，判定裂縫集中分布區(qū)域為目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的裂縫密度以及裂縫大小，確定待加固長度。

18、可選地，在s2中，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域的空心板梁為中梁時，通過鋼筋掃描儀對中梁頂板目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描，獲取中梁目標(biāo)區(qū)域中鋼筋的位置、數(shù)量以及直徑信息；

19、當(dāng)目標(biāo)區(qū)域的空心梁板為邊梁時，通過鋼筋掃描儀對邊梁腹板目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描，獲取邊梁目標(biāo)區(qū)域中鋼筋的位置、數(shù)量以及直徑信息。

20、可選地，在s4中，通過氣囊安裝組件將處于壓縮狀態(tài)的氣囊通過所述氣囊安裝孔送入所述空心腔的預(yù)設(shè)位置，所述氣囊安裝組件包括與所述氣囊安裝孔滑動并可拆卸連接的安裝管體，所述安裝管體內(nèi)部設(shè)置有用于放置氣囊的貫通腔，位于所述貫通腔內(nèi)的所述氣囊處于壓縮狀態(tài)，所述貫通腔滑動連接有夾板，所述氣囊的充氣管道和所述夾板可拆卸連接，所述夾板背離所述氣囊的一端可拆卸連接有推桿。

21、可選地，所述夾板開設(shè)有通孔，所述充氣管道外側(cè)設(shè)置有螺紋，所述充氣管道貫穿所述通孔后螺紋連接有螺母。

22、可選地，在s6中，采用工程內(nèi)窺鏡從所述出漿孔進(jìn)入注漿腔，檢查所述氣囊和所述空心腔的抵接情況。

23、可選地，在s8中，當(dāng)所述出漿孔有注漿料均勻流出時，注漿料填滿所述注漿腔，用封堵件對所述出漿孔進(jìn)行封堵。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

25、本發(fā)明工作時,在空心板梁的空心腔中設(shè)置氣囊，氣囊在壓縮狀態(tài)時貫穿氣囊安裝孔進(jìn)入空心腔內(nèi)，在空心腔內(nèi)氣囊切換至膨脹狀態(tài)，第二體積的氣囊與空心腔內(nèi)壁抵接，第二體積的氣囊和隔板相對設(shè)置，隔板、空心腔內(nèi)壁和氣囊三者合圍形成注漿腔，通過注漿孔向注漿腔內(nèi)注入注漿料形成加固層，加固層和隔板成為一體，增大空心板梁抗剪截面面積，有效提升空心板梁的整體剛度，提高空心板梁的抗剪承載力；本發(fā)明采用充氣膨脹的氣囊作為注漿腔的封堵端，并通過調(diào)整氣囊的位置調(diào)整注漿腔的容積，進(jìn)而調(diào)整加固層的抗剪截面面積，從而控制空心板梁的抗剪承載力；且本發(fā)明僅需在空心板梁的局部進(jìn)行開孔，即可完成氣囊的安裝工作以及向注漿腔填充注漿料的工作，施工速度快、占用車道少，不需要全路段封閉施工，保障原路段的日常通行；且施工開孔面積小，對原始空心板梁損傷較小，保障原始空心板梁結(jié)構(gòu)的完整性，降低對橋梁整體性能的影響。

技術(shù)特征：

1.一種空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于空心板梁（1），所述空心板梁（1）內(nèi)部設(shè)置有空心腔（2），所述空心腔（2）沿延伸方向的兩端設(shè)置有隔板（3），其特征在于，包括設(shè)置在所述空心腔（2）內(nèi)且與所述隔板（3）對應(yīng)設(shè)置的氣囊（4），所述空心板梁（1）在所述隔板（3）和所述氣囊（4）之間開設(shè)有注漿孔（6）和氣囊安裝孔（7），所述注漿孔（6）和氣囊安裝孔（7）布置在所述空心板梁（1）的頂板或者腹板上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心板梁（1）在所述注漿腔（5）對應(yīng)區(qū)域還開設(shè)有出漿孔（8），所述出漿孔（8）連通設(shè)置在所述注漿腔（5）的頂部，所述出漿孔（8）可拆卸連接有封堵件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)所述空心板梁（1）為中梁時，所述注漿孔（6）、所述出漿孔（8）和所述氣囊安裝孔（7）均設(shè)置在所述空心板梁（1）的頂板上；當(dāng)所述空心板梁（1）為邊梁時，所述注漿孔（6）、所述出漿孔（8）和所述氣囊安裝孔（7）均設(shè)置在所述空心板梁（1）的腹板上，且所述出漿孔（8）設(shè)置在所述腹板的頂部，所述注漿孔（6）設(shè)置在所述腹板的底部。

4.一種空心板梁注漿加固方法，用于生成如權(quán)利要求1-3任意一項所述的空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，在s1中，對橋梁進(jìn)行檢測，判定裂縫集中分布區(qū)域為目標(biāo)區(qū)域，并根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的裂縫密度以及裂縫大小，確定待加固長度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，在s2中，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域的空心板梁（1）為中梁時，通過鋼筋掃描儀對中梁頂板目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描，獲取中梁目標(biāo)區(qū)域中鋼筋的位置、數(shù)量以及直徑信息；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，在s4中，通過氣囊安裝組件將處于壓縮狀態(tài)的氣囊（4）通過所述氣囊安裝孔（7）送入所述空心腔（2）的預(yù)設(shè)位置，所述氣囊安裝組件包括與所述氣囊安裝孔（7）滑動并可拆卸連接的安裝管體（105），所述安裝管體（105）內(nèi)部設(shè)置有用于放置氣囊（4）的貫通腔，位于所述貫通腔內(nèi)的所述氣囊（4）處于壓縮狀態(tài)，所述貫通腔滑動連接有夾板（102），所述氣囊（4）的充氣管道（104）和所述夾板（102）可拆卸連接，所述夾板（102）背離所述氣囊（4）的一端可拆卸連接有推桿（101）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，所述夾板（102）開設(shè)有通孔，所述充氣管道（104）外側(cè)設(shè)置有螺紋，所述充氣管道（104）貫穿所述通孔后螺紋連接有螺母（103）。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，在s6中，采用工程內(nèi)窺鏡從所述出漿孔（8）進(jìn)入注漿腔（5），檢查所述氣囊（4）和所述空心腔（2）的抵接情況。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心板梁注漿加固方法，其特征在于，在s8中，當(dāng)所述出漿孔（8）有注漿料均勻流出時，注漿料填滿所述注漿腔（5），用封堵件對所述出漿孔（8）進(jìn)行封堵。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種空心板梁注漿加固結(jié)構(gòu)及其加固方法，加固結(jié)構(gòu)應(yīng)用于空心板梁，加固結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在空心腔內(nèi)且與隔板對應(yīng)設(shè)置的氣囊，隔板、空心腔內(nèi)壁和第二體積的氣囊合圍形成注漿腔，注漿腔內(nèi)填充有注漿料。本發(fā)明通過注漿孔向注漿腔內(nèi)注入注漿料形成加固層，加固層和隔板成為一體，增大空心板梁抗剪截面面積，有效提升空心板梁的整體剛度，提高空心板梁的抗剪承載力；本發(fā)明僅需在空心板梁的局部進(jìn)行開孔，即可完成氣囊的安裝工作以及向注漿腔填充注漿料的工作，施工速度快、占用車道少，不需要全路段封閉施工；且施工開孔面積小，對加固梁損傷較小，保障原始空心板梁結(jié)構(gòu)的完整性，降低對橋梁整體性能的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：趙鹍鵬,辛崇升,盧忠梅,宋淑琴,車林,常德,盧悄悄,王辰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東交通學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15