一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種鋼筋混凝土柱的托換節(jié)點構(gòu)造和托換技術(shù)方法，特別涉及一種帶縫預(yù)應(yīng)力的抱柱托換技術(shù)，屬于工程結(jié)構(gòu)的加固改造和預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁在檢修，維護(hù)，改造過程中，往往需要抬升橋梁，抬升橋面主要是通過控制器控制下的液壓千斤頂組來實現(xiàn)。
[0003]橋梁改造過程中的抬高主要有:航道標(biāo)準(zhǔn)提高引起的橋梁改造；鐵路及通行雙層集裝箱引起的橋梁改造；自然載貨引起的橋梁改造；高速公路跨凈空不足引起的橋梁改造；基礎(chǔ)病害引起的橋梁改造；橋梁支座更換；跨越高速公路頂升改造。
[0004]橋梁改造中的移位，它分為水平移位，直線移位；專向移位；組合移位，垂直移位。
[0005]檢修，維護(hù)時橋梁支座的更換，橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力和變形(位移和轉(zhuǎn)角)可靠的傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu)，從而使結(jié)構(gòu)的實際受力情況與計算的理論圖式相符合。架設(shè)于墩臺上，頂面支承橋梁上部結(jié)構(gòu)的裝置。其功能為將上部結(jié)構(gòu)固定于墩臺，承受作用在上部結(jié)構(gòu)的各種力例如風(fēng)力、機(jī)車作用力，并將它可靠地傳給墩臺。在載荷、溫度、混凝土收縮和徐變作用下，支座能適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角和位移，使上部結(jié)構(gòu)可自由變形而不產(chǎn)生額外的附加內(nèi)力。
[0006]橋梁抬升有直接頂升法和斷柱頂升法，直接頂升法有以承臺為反力基礎(chǔ)，以自然地面為反力基礎(chǔ)，以蓋梁為反力基礎(chǔ)幾種。斷柱頂法有:承臺，蓋梁頂升力系，上下抱柱頂升力系，承臺，上爆竹頂升力系，下抱住梁，蓋梁頂升力系。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中橋梁斷柱抬升施工方法包括在所述橋梁的橋墩上布設(shè)抱柱梁系，在所述抱柱梁系和反力基礎(chǔ)之間設(shè)置頂升液壓油缸，但該方法對支撐的要求高，否則不足以承受橋梁對支撐的反力。
[0008]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，由于設(shè)計、施工缺陷，自然界各種物理、化學(xué)及生物作用的損傷或提升使用要求等原因，大量的工程結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行加固改造。結(jié)構(gòu)托換技術(shù)是通過改變荷載傳遞路徑的方式實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全托換，該技術(shù)在建筑物頂升糾偏工程、建筑物大空間改造工程、建筑物整體移位工程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。最常見的工程托換包括柱托換和墻體托換。柱的托換方法目前有鋼筋混凝土抱柱梁托換、柱中穿鋼筋或螺桿托換。托換柱表面多采用鑿毛、切割凹槽等處理方法來提高界面的粗糙度。抱柱梁是指圍繞在原柱周圍通過界面連接力與原柱固結(jié)的梁系，抱柱梁結(jié)構(gòu)通過依靠梁柱界面的連接力承受托換荷載作用，當(dāng)托換荷載較大時，可以通過增大抱柱梁結(jié)構(gòu)高度來確保其界面承載力，這需要托換節(jié)點有足夠的空間來滿足抱柱梁高度的需要；在柱表面鑿毛和柱中穿筋的托換方法可以減小節(jié)點尺寸，但是鑿毛、穿筋對柱的削弱過大，增大工程風(fēng)險，而且穿入的鋼筋不能重復(fù)使用，成本過高；采用穿螺桿方法時，一般兩側(cè)采用擰緊螺母的方法增大抱柱梁的約束力，但并沒有足夠的預(yù)應(yīng)力，而且擠壓力在柱周的分布也不均勻有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對托換荷載較大時抱柱梁結(jié)構(gòu)高度過大，鑿毛、穿筋等對柱的削弱過大，托換成本過高，預(yù)應(yīng)力不足和不均勻等問題，提出一種預(yù)應(yīng)力沿柱周分布均勻有效、托換節(jié)點尺寸相對較小、避免柱結(jié)構(gòu)削弱、托換裝置可重復(fù)使用的施工成本低、風(fēng)險小的托換節(jié)點構(gòu)造和托換技術(shù)方法。
[0010]一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:抱柱梁分成兩塊，抱柱梁與柱3貼合接觸，抱柱梁與柱3接觸處包裹薄橡膠墊2，兩塊抱柱梁之間設(shè)置預(yù)留縫槽I，兩塊抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5拉結(jié)；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋5的兩端分別伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板9上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，或者所述預(yù)應(yīng)力鋼筋5的一端伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板9上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，另一端通過焊接固定在受拉鋼板9上；抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5對柱3施加預(yù)應(yīng)力，增加抱柱梁與柱3之間豎直方向的摩擦力，從而提高托換承載力，以抱柱梁作為托換節(jié)點，在抱柱梁上面放置包括千斤頂?shù)捻斏b置頂升橋梁。
[0011]所述預(yù)留縫槽I的寬度為10mm~100mm。
[0012]所述薄橡膠墊2厚度為5mm~20mm。
[0013]所述柱3的截面為圓形或方形。
[0014]所述抱柱梁接近柱3的區(qū)域內(nèi)還設(shè)有增強(qiáng)托換節(jié)點的整體性的環(huán)筋8。
[0015]所述兩塊抱柱梁之間的縫槽I由砂漿7進(jìn)行灌縫。
[0016]所述抱柱梁下部還預(yù)埋有預(yù)埋件4，所述預(yù)留縫槽I兩邊的預(yù)埋件4通過連接鋼板6焊接或螺紋螺栓連接。
[0017]所述預(yù)埋件4由一片鋼板和一對鏡像對稱的7型鉤組成，所述7型鉤和鋼板固定為一體，所述7型鉤預(yù)埋在抱柱梁內(nèi)，所述鋼板與抱柱梁的底部接觸。
[0018]所述兩根預(yù)應(yīng)力鋼筋5和兩塊受拉鋼板9為一組，所述抱柱梁兩側(cè)各有八組，一側(cè)中的四組和另四組關(guān)于柱3與該側(cè)面的垂直面中心對稱，每四組在豎直方向上均勻分布。
[0019]本發(fā)明的效果和益處是:
1)托換節(jié)點通過縫槽和預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)置使預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)拉力產(chǎn)生的梁柱間的擠壓力沿柱周均勻有效分布，加強(qiáng)了梁柱間的連接力。環(huán)筋的設(shè)置增強(qiáng)了托換節(jié)點的整體性，托換節(jié)點尺寸相對較小，施工方便；
2)梁柱界面加薄橡膠墊的布置增強(qiáng)了梁柱間的摩擦力，避免了對原柱截面的削弱，施工風(fēng)險小，安全性高；
3)受拉鋼板可以回收重復(fù)利用，降低施工成本。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明中圓形截面柱帶縫預(yù)應(yīng)力抱柱梁托換的立體圖；
圖2為本發(fā)明中圓形截面柱帶縫預(yù)應(yīng)力抱柱梁托換的俯視圖；
圖3為本發(fā)明中不包括連接鋼板6的圓形截面柱帶縫預(yù)應(yīng)力抱柱梁托換的仰視圖；
圖4為本發(fā)明中圓形截面柱帶縫預(yù)應(yīng)力抱柱梁托換的左視圖；
圖5為預(yù)埋件4的立體圖；
圖6是本發(fā)明中方形截面柱帶縫預(yù)應(yīng)力抱柱梁托換節(jié)點的立體圖； 圖7為一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法抬升橋梁的正視圖；
圖8為一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法抬升橋梁的側(cè)視圖；
圖中:1、預(yù)留縫槽，2、薄橡膠墊，3、柱，4、預(yù)埋件，5、預(yù)應(yīng)力鋼筋，6、連接鋼板，7、砂漿灌縫，8、環(huán)筋。
【具體實施方式】
[0021]一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，抱柱梁分成兩塊，抱柱梁與柱3貼合接觸，抱柱梁與柱3接觸處包裹薄橡膠墊2，兩塊抱柱梁之間設(shè)置預(yù)留縫槽I，兩塊抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5拉結(jié)；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋5的兩端分別伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板9上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，或者所述預(yù)應(yīng)力鋼筋5的一端伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板9上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，另一端通過焊接固定在受拉鋼板9上；抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋5對柱3施加預(yù)應(yīng)力，增加抱柱梁與柱3之間豎直方向的摩擦力，從而提高托換承載力，以抱柱梁作為托換節(jié)點，在抱柱梁上面放置包括千斤頂?shù)捻斏b置頂升橋梁。
[0022]預(yù)留縫槽I的寬度為50mm，薄橡膠墊2厚度為15mm，柱3的截面為圓形。抱柱梁接近柱3的區(qū)域內(nèi)設(shè)有增強(qiáng)托換節(jié)點的整體性的環(huán)筋8。兩塊抱柱梁之間的縫槽I由砂漿7進(jìn)行灌縫。抱柱梁下部還預(yù)埋有預(yù)埋件4，預(yù)留縫槽I兩邊的預(yù)埋件4通過連接鋼板6焊接連接。
[0023]預(yù)埋件4由一片鋼板和一對鏡像對稱的7型鉤組成，7型鉤和鋼板固定為一體，所述7型鉤預(yù)埋在抱柱梁內(nèi)，鋼板與抱柱梁的底部接觸。兩根預(yù)應(yīng)力鋼筋5和兩塊受拉鋼板9為一組，抱柱梁兩側(cè)各有八組，一側(cè)中的四組和另四組關(guān)于柱3與該側(cè)面的垂直面中心對稱，每四組在豎直方向上均勻分布。
[0024]將預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁設(shè)置在橋墩上，在抱柱梁上方放置鋼管支撐，在鋼管支撐和橋梁之間放置千斤頂，用千斤頂頂升或落回橋梁。
【主權(quán)項】
1.一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:抱柱梁分成兩塊，抱柱梁與柱(3)貼合接觸，抱柱梁與柱(3)接觸處包裹薄橡膠墊(2)，兩塊抱柱梁之間設(shè)置預(yù)留縫槽(1)，兩塊抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)拉結(jié)；所述預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)的兩端分別伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板(9)上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，或者所述預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)的一端伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板(9)上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，另一端通過焊接固定在受拉鋼板(9)上；抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋(5)對柱(3)施加預(yù)應(yīng)力，增加抱柱梁與柱(3)之間豎直方向的摩擦力，從而提高托換承載力，以抱柱梁作為托換節(jié)點，在抱柱梁上面放置包括千斤頂?shù)捻斏b置頂升橋梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述預(yù)留縫槽(I)的寬度為10mm~100mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述薄橡膠墊(2)厚度為5mm~20mmo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述柱(3)的截面為圓形或方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述抱柱梁接近柱(3)的區(qū)域內(nèi)還設(shè)有增強(qiáng)托換節(jié)點的整體性的環(huán)筋(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述兩塊抱柱梁之間的縫槽(I)由砂漿(7 )進(jìn)行灌縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述抱柱梁下部還預(yù)埋有預(yù)埋件(4 )，所述預(yù)留縫槽(I)兩邊的預(yù)埋件(4 )通過連接鋼板(6 )焊接或螺紋螺栓連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述預(yù)埋件(4)由一片鋼板和一對鏡像對稱的7型鉤組成，所述7型鉤和鋼板固定為一體，所述7型鉤預(yù)埋在抱柱梁內(nèi)，所述鋼板與抱柱梁的底部接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，其特征在于:所述兩根預(yù)應(yīng)力鋼筋(5 )和兩塊受拉鋼板(9 )為一組，所述抱柱梁兩側(cè)各有八組，一側(cè)中的四組和另四組關(guān)于柱(3)與該側(cè)面的垂直面中心對稱，每四組在豎直方向上均勻分布。
【專利摘要】一種帶縫預(yù)應(yīng)力摩擦型抱柱梁托換方法，抱柱梁分成兩塊，抱柱梁與柱（3）貼合接觸，抱柱梁與柱（3）接觸處包裹薄橡膠墊（2），兩塊抱柱梁之間設(shè)置預(yù)留縫槽（1），兩塊抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）拉結(jié)；預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）的兩端分別伸出抱柱梁，穿過受拉鋼板（9）上的預(yù)留孔，通過預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）端口的預(yù)留螺紋同螺栓配合，抱柱梁通過預(yù)應(yīng)力鋼筋（5）對柱（3）施加預(yù)應(yīng)力，增加抱柱梁與柱（3）之間豎直方向的摩擦力，從而提高托換承載力，以抱柱梁作為托換節(jié)點，在抱柱梁上面放置包括千斤頂?shù)捻斏b置頂升橋梁。該托換方法施工簡便，對被托換柱無損傷，抱柱梁和預(yù)應(yīng)力筋等可重復(fù)利用，適用于各種形狀的柱托換。
【IPC分類】E01D22-00
【公開號】CN104846750
【申請?zhí)枴緾N201510187041
【發(fā)明人】王海, 吳二軍
【申請人】上海同罡建筑工程有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月20日