專利名稱：加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及橋梁下部結(jié)構(gòu)中蓋梁因外荷載增加、結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷、腐蝕損壞等原因，需要提高現(xiàn)有承載力或恢復(fù)原有承載力所采取加固的一種體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種預(yù)應(yīng)力筋加固混凝土蓋梁的裝置及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
對于橋梁的加固，目前有增大截面法、粘貼鋼板法、粘貼纖維復(fù)合材料加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法五大類。在《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》JTG/TJ22-2008中，體外預(yù)應(yīng)力加固法是通過增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索(包括鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲束和精軋螺紋鋼筋)對既有混凝土梁體主動施加外力，以改善原結(jié)構(gòu)的受力狀況的加固方法。預(yù)應(yīng)力鋼筋(束)可由水平筋(束)和斜筋(束)組成，亦可由通長布置的鋼絲束或鋼絞線組成。加固中采用的體外索應(yīng)具有防腐能力，宜具有可更換型。目前體外索加固技術(shù)己廣泛運(yùn)用于結(jié)構(gòu)加固工程中，實(shí)踐證明，采用體外預(yù)應(yīng)力加固方法與其他加固方法相比有如下優(yōu)點(diǎn)I)體外預(yù)應(yīng)力加固屬于主動加固范疇，通過對后加補(bǔ)強(qiáng)材料施加預(yù)應(yīng)力，構(gòu)成預(yù)應(yīng)力加固體系，解決了后加補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)變(應(yīng)力)滯后的問題，提高后加補(bǔ)強(qiáng)材料的利用效率；2)通過施加預(yù)應(yīng)力可以對結(jié)構(gòu)間接卸載，從而較大幅度地提高結(jié)構(gòu)的承載能力和結(jié)構(gòu)剛度；3)能夠有效控制結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度，使裂縫全部或部分閉合，大幅度減小撓度；4)體外預(yù)應(yīng)力索加固技術(shù)所需設(shè)備簡單，人力投入少，施工工期短，在加固過程中，可以實(shí)現(xiàn)不中斷交通或短時限制交通；且加固后自重增加小，對墩臺及基礎(chǔ)受力影響不大，可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯；5)能夠控制和調(diào)整校核體外索的應(yīng)力、便于更換體外力筋且體外索變化幅度小，無疲勞問題；6)可以做到不影響橋下凈空，且不增加路面標(biāo)高。體外預(yù)應(yīng)力加固體系雖然存在以上諸多優(yōu)點(diǎn)，但同時也存在一定的缺陷I)轉(zhuǎn)向塊(有時候即齒板或者橫隔板)應(yīng)力集中，受力復(fù)雜，很容易出現(xiàn)大量的裂縫，而且結(jié)構(gòu)特別笨重；2)由于體外索與混凝土僅在錨固區(qū)與轉(zhuǎn)向塊處相連接，容易發(fā)生振動，因此必須增加定位裝置對體外索自由長度加以限制；3)體外索容易受到環(huán)境的侵蝕及火災(zāi)的影響；4)經(jīng)體外預(yù)應(yīng)力加固后，結(jié)構(gòu)很可能會處于超筋狀態(tài)，因此在極限狀態(tài)下可能因延性不足而產(chǎn)生沒有預(yù)警的失效；5)體外力筋的實(shí)際偏心較小，極限狀態(tài)下的抗彎能力小于體內(nèi)有粘結(jié)力筋。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在蓋梁上緣兩側(cè)面布置體外束，由于位置較靠上，因此應(yīng)嚴(yán)格控制張拉力不能過大，避免在蓋梁下緣引起過大應(yīng)力。為調(diào)整蓋梁截面上的應(yīng)力，同時為消除上部預(yù)應(yīng)力束在截面下緣引起的拉應(yīng)力，蓋梁下部兩側(cè)面外布置預(yù)應(yīng)力束。從而使蓋梁各個截面上緣壓應(yīng)力增加，而蓋梁各個截面下緣應(yīng)力基本保持不變。本實(shí)用新型加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，對已有混凝土蓋梁因外荷載增力口、施工質(zhì)量缺陷、偶然荷載作用以及環(huán)境腐蝕等原因需提高現(xiàn)有正截面抗彎、斜截面抗剪或恢復(fù)原設(shè)計承載力，在梁的體外增加的一種體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型具體的技術(shù)方案為，一種加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其特征是在蓋梁上下端部混凝土表面鑿毛部位設(shè)有錨固塊；在上緣錨固塊I、下緣錨固塊2兩側(cè)穿入鋼絞線3，在張拉端設(shè)置扁形錨4 ;在鋼絞線處安裝預(yù)應(yīng)力筋固定件5。本實(shí)用新型對混凝土蓋梁采用體外預(yù)應(yīng)力筋加固，即從蓋梁的上下緣端部設(shè)置錨固塊，在上下緣錨固塊兩側(cè)逐根張拉鋼絞線。鋼絞線在錨固端形成體外預(yù)應(yīng)力作用于承壓板上，再傳至錨固塊。由于錨固塊與蓋梁形成一個整體共同參與受力，使蓋梁產(chǎn)生一定的內(nèi)力，用以平衡外荷載的作用，以提高蓋梁的承載力。具體的說分為以下幾個技術(shù)要點(diǎn)I)體外預(yù)應(yīng)力束應(yīng)嚴(yán)格采用環(huán)氧涂層無粘結(jié)筋的專用錨具，以免張拉過程中對環(huán)氧涂層產(chǎn)生破壞，而影響體外束使用耐久性；2)在蓋梁上鉆錨固孔時應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔位置與深度，以免對蓋梁內(nèi)原有預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生破壞，建議采用鋼筋位置檢測儀測出鋼筋位置后再進(jìn)行鉆孔；3)施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑質(zhì)量與密實(shí)度，確保新老混凝土結(jié)合良好(澆筑混凝土前應(yīng)先鑿除老混凝土 2 3cm厚保護(hù)層一鉆錨固孔一清洗錨固孔一錨孔風(fēng)干后壓入植筋膠一插入錨筋一設(shè)置鋼筋網(wǎng)一清洗并濕潤混凝土接觸面一澆筑新混凝土)；4)加強(qiáng)體外預(yù)應(yīng)力錨固塊混凝土內(nèi)的錨筋施工質(zhì)量，施工完成后應(yīng)抽取不少于5%進(jìn)行抗撥試驗(yàn)，要求每根錨筋抗撥力不小于35kN ；5)為使預(yù)應(yīng)力筋盡量靠近蓋梁，以減小新老混凝土結(jié)合面的拉應(yīng)力，因而采用扁錨，并在每束預(yù)應(yīng)力束上設(shè)置支承支架6)體外預(yù)應(yīng)力束的張拉要求采用單根張拉法逐根張拉；本實(shí)用新型使用的設(shè)備簡單，操作簡便，便于在混凝土蓋梁加固中的大面積推廣應(yīng)用，由于張拉鋼絞線產(chǎn)生了一定的體外預(yù)應(yīng)力，用以平衡外荷載的作用，從而提高了蓋梁的承載力。具體有如下優(yōu)點(diǎn)I)采用高強(qiáng)低松弛無粘結(jié)鋼絞線，結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，有效預(yù)應(yīng)力損失較小，能滿足工程加固的預(yù)期要求；2)鋼絞線的布置緊貼構(gòu)件表面，減小了鋼絞線的振動效應(yīng)；3)有效提高了蓋梁的正截面抗彎、斜截面抗剪的能力；4)鋼絞線采用預(yù)應(yīng)力專用千斤頂張拉方式，能夠準(zhǔn)確地控制張拉力數(shù)值。
圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖I的蓋梁底平面結(jié)構(gòu)圖；圖3為本使用新型的結(jié)構(gòu)截面圖；圖4為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力 筋固定件示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本使用新型做進(jìn)一步說明，參見圖1、2及圖3、4，首先對蓋梁上下端部混凝土表面進(jìn)行鑿毛，并在蓋梁體內(nèi)植入鋼筋，而后支?，F(xiàn)澆錨固塊I和2 ;其次，在上緣錨固塊I、下緣錨固塊2兩側(cè)穿入鋼絞線3，并按照設(shè)計要求對鋼絞線3進(jìn)行逐根張拉，張拉完成后在張拉端設(shè)置扁形錨4 ;最后，在鋼絞線處安裝預(yù)應(yīng)力筋固定件5。本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力筋固定件示意圖，固定件一般采用2 3mm鋼板焊接而成，兩端預(yù)留直徑2 3cm的螺栓孔。
權(quán)利要求1.一種加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其特征是在蓋梁上下端部混凝土表面鑿毛部位設(shè)有上緣錨固塊(I)和下緣錨固塊(2);在上緣錨固塊(I)、下緣錨固塊(2)兩側(cè)穿入鋼絞線(3)，在張拉端設(shè)置扁形錨(4);在鋼絞線處安裝預(yù)應(yīng)力筋固定件(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型加固混凝土蓋梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，首先對蓋梁上下端部混凝土表面進(jìn)行鑿毛，并在蓋梁體內(nèi)植入鋼筋，而后支模現(xiàn)澆錨固塊其次，在上緣錨固塊(1)下緣錨固塊(2)兩側(cè)穿入鋼絞線(3)，并按照設(shè)計要求對鋼絞線(3)進(jìn)行逐根張拉，張拉完成后在張拉端設(shè)置扁形錨(4)；最后，在鋼絞線處安裝預(yù)應(yīng)力筋固定件(5)。本實(shí)用新型使用的設(shè)備簡單，操作簡便，便于在混凝土蓋梁加固中的大面積推廣應(yīng)用，由于張拉鋼絞線產(chǎn)生了一定的體外預(yù)應(yīng)力，用以平衡外荷載的作用，從而提高了蓋梁的承載力。
文檔編號E01D22/00GK202787099SQ201220334609
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者江祥林, 易漢斌, 俞博, 曾國良, 張冬兵 申請人:江祥林