一種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，包括鋼板，鋼板設(shè)置有兩塊，平行設(shè)置在需要加固的主拱圈外側(cè)位置，其中，鋼板內(nèi)側(cè)層主拱圈四周設(shè)置有混凝土加固層，混凝土加固層中設(shè)置有橫向鋼筋，橫向鋼筋之間設(shè)置有縱向鋼筋；橫向鋼筋與鋼板之間設(shè)置有錨桿。縱向鋼筋、橫向鋼筋與錨桿交接處均采用焊接連接固定?？v向鋼筋、橫向鋼筋交接處采用綁扎方式固定。該實(shí)用新型裝置中，混凝土鋼板復(fù)合截面套箍層能和原主拱圈有效結(jié)合，形成復(fù)合主拱圈，協(xié)調(diào)變形、共同承擔(dān)活載，能改善橋梁力學(xué)性態(tài)和較大幅度地提高原橋的承載力，同時(shí)加固層受彎拉應(yīng)變?yōu)橹鳎c傳統(tǒng)的加固方法相比，可以充分發(fā)揮鋼板的抗彎拉性能，改善加固層受力。
【專利說(shuō)明】—種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的復(fù)合主拱圈加固技術(shù)采用普通鋼筋混凝土可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，但加固層受彎為主，在活載作用下會(huì)產(chǎn)生彎拉應(yīng)變，而混凝土抗拉強(qiáng)度很小，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)帶裂縫工作，在持久狀況下，對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及耐久性均產(chǎn)生不利的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于通過(guò)對(duì)原拱圈外包混凝土鋼板復(fù)合截面套箍層能和原主拱圈有效結(jié)合，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度，形成復(fù)合主拱圈，協(xié)調(diào)變形、共同承擔(dān)活載，能改善橋梁力學(xué)性態(tài)和較大幅度地提高原橋的承載力，同時(shí)加固層受彎拉應(yīng)變?yōu)橹?，與傳統(tǒng)的加固方法相比，可以充分發(fā)揮鋼板的抗彎拉性能，改善加固層受力。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下。
[0005]一種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，包括鋼板，鋼板設(shè)置有兩塊，平行設(shè)置在需要加固的主拱圈外側(cè)位置，其中，鋼板內(nèi)側(cè)層主拱圈四周設(shè)置有混凝土加固層，混凝土加固層中設(shè)置有橫向鋼筋，橫向鋼筋之間設(shè)置有縱向鋼筋；橫向鋼筋與鋼板之間設(shè)置有錨桿。
[0006]進(jìn)一步地，縱向鋼筋、橫向鋼筋與錨桿交接處均采用焊接連接固定。
[0007]進(jìn)一步地，縱向鋼筋、橫向鋼筋交接處采用綁扎方式固定。
[0008]該實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009](I)由于混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍層與原主拱圈結(jié)合，形成復(fù)合主拱圈，提高了主拱圈的強(qiáng)度，使得在同級(jí)荷載作用下，加固后主拱圈的鋼筋和混凝土的應(yīng)變值較加固前減少20?65% ；
[0010](2)撓度測(cè)試結(jié)果表明，加固后主拱圈在同級(jí)荷載作用下的撓度值減少30?55% ；
[0011](3)裂縫測(cè)試結(jié)果表明，加固后主拱圈的開(kāi)裂荷載等級(jí)較加固前提高近I倍，且同級(jí)荷載下的主拱圈裂縫數(shù)量和最大裂縫寬度均較加固前有較大幅度的減小，采用套箍加固的復(fù)合主拱圈在正常使用狀態(tài)下的力學(xué)性態(tài)較加固前有較大幅度的改善；
[0012](4)采用混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍加固后主拱圈極限強(qiáng)度可較加固前提高57%?65%,加固效果顯著。
[0013](5)混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍加固技術(shù)對(duì)已出現(xiàn)病害拱橋和無(wú)明顯病害需作加固、增強(qiáng)處理的拱橋均有較強(qiáng)的適用性。
[0014](6)套箍效應(yīng)系數(shù)處于1.2?1.5之間，此值可作為套箍加固設(shè)計(jì)的依據(jù)。
[0015](7)混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍加固圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋，與原結(jié)構(gòu)層受壓為主不同，加固層受彎拉應(yīng)力為主，普通的鋼筋混凝土加固層在服役期間可能會(huì)產(chǎn)生微裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。由于鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為195?400MPa之間(常用的HRB335鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為280MPa)，比混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(I?2 MPa)高的多，可以充分發(fā)揮鋼材的抗拉能力，使結(jié)構(gòu)更加安全、可靠。
[0016]綜上所述，混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍層能和原主拱圈有效結(jié)合，形成復(fù)合主拱圈，協(xié)調(diào)變形、共同承擔(dān)活載，能改善橋梁力學(xué)性態(tài)和較大幅度地提高原橋的承載力，同時(shí)加固層受彎拉應(yīng)變?yōu)橹?，與傳統(tǒng)的加固方法相比，可以充分發(fā)揮鋼板的抗彎拉性能，改善加固層受力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記說(shuō)明:1、鋼板；2、混凝土加固層；3、橫向鋼筋；4、縱向鋼筋；5、錨桿。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本實(shí)用新型。
[0020]如圖1所示的混凝土一鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，包括鋼板1，鋼板I設(shè)置有兩塊，平行設(shè)置在需要加固的主拱圈外側(cè)位置，其中，鋼板I內(nèi)側(cè)層主拱圈四周設(shè)置有混凝土加固層2，混凝土加固層2中設(shè)置有橫向鋼筋3，橫向鋼筋3之間設(shè)置有縱向鋼筋4 ;橫向鋼筋3與鋼板I之間設(shè)置有錨桿5。縱向鋼筋4、橫向鋼筋3與錨桿5交接處均采用焊接連接固定；縱向鋼筋4、橫向鋼筋3交接處采用綁扎方式固定。
[0021]上述裝置實(shí)施工藝過(guò)程如下:(1)搭設(shè)支架；(2)按設(shè)計(jì)放樣，確定錨桿位置及縱、橫鋼筋位置；(3)錨桿放樣位置鉆孔；(4)安設(shè)水泥砂衆(zhòng)錨桿；(5)掛設(shè)環(huán)向箍筋,并與錨桿在交接處點(diǎn)焊；(6)掛設(shè)縱向主筋，并與錨桿、環(huán)向箍筋在交接處作點(diǎn)焊；(7)錨桿與鋼板焊接；(8)從拱腳往拱頂方向，利用拱腹弧度兩邊對(duì)稱架?，F(xiàn)澆環(huán)向封閉混凝土層直至拱頂區(qū)段；(9)從主拱圈兩側(cè)往拱軸線方向現(xiàn)澆封閉拱頂段混凝土；( 10)鋼板防腐涂層施工。
[0022]采用混凝土鋼板復(fù)合截面加固施工流程為:安設(shè)砂漿錨桿一主拱圈表面鑿毛一布設(shè)縱橫向鋼筋一砂漿錨桿與鋼板焊接一現(xiàn)澆混凝土加固層一檢查。具體過(guò)程為:
[0023]1、安設(shè)砂衆(zhòng)錨桿:
[0024]I)施工工序:放樣并作標(biāo)志一鉆孔一高壓水流清孔一安設(shè)砂漿錨桿一檢查密實(shí)度；
[0025]2)砂漿的標(biāo)號(hào)和稠度:砂漿應(yīng)具有足夠的標(biāo)號(hào)，以滿足錨固錨桿的要求；同時(shí)還應(yīng)具有合適的稠度。如砂漿太稠，則錨桿不易和原主拱圈粘合在一起；如砂漿太稀，則錨固孔內(nèi)砂漿容易溢漏且標(biāo)號(hào)不易達(dá)到。砂漿稠度可根據(jù)實(shí)際通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況確定。
[0026]2、主拱圈表面鑿毛:主拱圈鑿毛應(yīng)使之表面粗糙，以達(dá)到增強(qiáng)與加固層粘結(jié)的目的。
[0027]3、布設(shè)縱橫向鋼筋:縱向、橫向鋼筋的布設(shè)對(duì)鋼筋混凝土加固層整體剛度具有重要的影響，其具體工藝要求如下:
[0028]I)縱向鋼筋、橫向鋼筋與錨桿交接處一律采用點(diǎn)焊，而其余縱、橫向鋼筋交接處均作綁扎處理；[0029]2)縱向鋼筋在主拱圈拱座、拱上橫墻上應(yīng)通過(guò)高標(biāo)號(hào)砂漿錨入圬工砌體；
[0030]3)鋼筋的接長(zhǎng)、綁扎、焊接均應(yīng)滿足《公橋規(guī)》及有關(guān)規(guī)范要求。
[0031]4、砂漿錨桿與鋼板焊接:砂漿錨桿與鋼板焊接采用圍焊或穿孔塞焊。
[0032]5、現(xiàn)澆混凝土加固層
[0033]現(xiàn)澆混凝土加固層是鋼筋混凝土加固拱橋的核心工作，有關(guān)工藝要求如下:
[0034]I)混凝土澆筑順序:加固層混凝土澆筑采用從兩拱腳往拱頂方向?qū)ΨQ施工的方式。澆筑分單元段進(jìn)行，單元段長(zhǎng)度的劃分考慮施工隊(duì)伍材料準(zhǔn)備情況、工期要求、外加劑摻量、脫模時(shí)間等因素，由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定。在一個(gè)單元段內(nèi)，澆筑混凝土順序?yàn)橹鞴叭Ω姑嬉恢鞴叭蓚?cè)面。
[0035]2)澆筑方法
[0036]主拱圈兩側(cè)混凝土的現(xiàn)澆相對(duì)較簡(jiǎn)單，在此不再贅述。在此僅介紹施工難度相對(duì)較大的拱腹混凝土澆筑方法。
[0037]拱頂區(qū)段以外的加固層澆筑方法是利用主拱圈縱向弧度、依靠現(xiàn)澆混凝土的自重從拱腳往拱頂方向逐段施工。而對(duì)于拱頂段的拱腹現(xiàn)澆層，由于縱向弧度小，則采用從兩側(cè)往中間方向澆筑的方式進(jìn)行。當(dāng)主拱圈寬度較寬，振搗棒不易振搗縱向中軸線段混凝土?xí)r，可采用分條幅方式進(jìn)行:先澆筑中軸線位置條幅，再澆筑兩側(cè)條幅。
[0038]3)外加劑的應(yīng)用
[0039]由于舊橋加固工期要求短，后期施工需前期施工結(jié)構(gòu)盡快達(dá)到強(qiáng)度以便參與受力，故現(xiàn)澆混凝土可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及施工需要在滿足規(guī)范和其它各項(xiàng)要求的前提下?lián)饺脒m量的早強(qiáng)劑、膨脹劑、減水劑，以利于加固工程快速、安全、順利地進(jìn)行。減水劑用量大小可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況確定。
[0040]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，包括鋼板，鋼板設(shè)置有兩塊，平行設(shè)置在需要加固的主拱圈外側(cè)位置，其特征在于:所述鋼板內(nèi)側(cè)層主拱圈四周設(shè)置有混凝土加固層，所述混凝土加固層中設(shè)置有橫向鋼筋，所述橫向鋼筋之間設(shè)置有縱向鋼筋；所述橫向鋼筋與鋼板之間設(shè)置有錨桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述縱向鋼筋、橫向鋼筋與錨桿交接處均采用焊接連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土鋼板復(fù)合截面套箍封閉主拱圈加固結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述縱向鋼筋、橫向鋼筋交接處采用綁扎方式固定。
【文檔編號(hào)】E01D4/00GK203668839SQ201420007868
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】周磊 申請(qǐng)人:周磊