CN103046478A

CN103046478A - 一种组装式板梁桥铰缝加固对拉装置

Info

Publication number: CN103046478A
Application number: CN2013100197710A
Authority: CN
Inventors: 姜福香; 王玉田; 李强
Original assignee: Qingdao University of Technology
Current assignee: Qingdao University of Technology
Priority date: 2013-01-20
Filing date: 2013-01-20
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2033-01-20
Also published as: CN103046478B

Abstract

本发明属于建筑施工设备技术领域，涉及一种组装式板梁桥铰缝加固对拉装置，在板梁桥的预制板梁的对接处的企口铰缝处的中心位置上下串通式制有螺纹钢筋，螺纹钢筋的顶部固定制有顶部钢板，螺纹钢筋的顶端与顶部钢板的上平面平行，其两者交接处的缝隙中制有塞焊，顶部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层；螺纹钢筋的底端处串通式制有底部钢板，底部钢板通过螺帽固定于预制板梁的底侧面，底部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层，与顶部的环氧砂浆调平层采用相同方法垫铺和相同材料；顶部钢板和底部钢板通过螺纹钢筋上的螺帽的旋转实现对拉加固功能；其主体构造简单，制备方便，施工操作快捷，加固过程无需中断交通。

Description

一种组装式板梁桥铰缝加固对拉装置

技术领域：

本发明属于建筑施工设备技术领域，涉及一种板式梁桥加固装置，特别是一种组装式板梁桥铰缝加固对拉装置，用于对钢板类板梁桥的加固和稳定支撑。

背景技术：

目前，在公路和小跨度桥涵的建设中，广泛采用了组装式铰接板梁结构，各板梁横向之间通过现浇的企口混凝土铰接联结，使各板梁横向连成整体，各板梁共同承受作用于桥面的荷载，减小了单根板梁的受力（设计荷载），以达到经济合理的目的。然而，随着时间的推移，由于设计、施工、不断增加的交通量以及自然环境等原因，铰缝普遍存在不同程度的破坏病害，特别是在中小跨度（跨度16.0m以内）的简支板梁桥中铰缝破坏现象更为普遍，铰缝一旦遭受破坏，其传递剪力的效果将大大降低，桥梁的横向分布、整体受力性能将会受到严重的影响,当车轮作用于某一根板梁时，全部轮重将由该板梁单独承受，形成不利的“单板梁受力”状态,致使板梁的挠度过大、板底横向开裂及桥面铺装破坏，由于雨水下渗进而造成混凝土腐蚀、板梁内钢筋锈蚀、结构耐久性降低等不利状况，从而对桥梁结构的安全性构成严重的隐患。如何采取快捷而有效的措施对铰缝进行加固和修复，恢复铰缝的抗剪能力，提高既有装配式板梁桥的结构性能，延长该类桥梁的安全使用寿命，已成为当前公路管理部门普遍面临的难题。

现有技术实现对铰缝破坏的加固（修复）的关键问题和难点在于加固施工过程中不能中断道路交通或尽量减少中断和干扰交通；经检索，目前针对板梁桥铰缝破坏的加固方法，已公开的文献中涉及的主要有五种:一是重新桥面铺装，即凿除、清理原有桥面铺装及破坏了的铰缝混凝土,重新铺设桥面铺装钢筋网,重新浇注桥面铺装及铰缝混凝土,恢复铰缝的剪力传递，可视具体情况加粗、加密钢筋网，加厚铺装层，增设铰缝钢筋；二是剪力钢筋，即穿过铰缝,按一定间距设置锚固于板顶和板底的剪力钢筋，以实现铰缝处的剪力传递；三是连接钢板，即在铰缝顶面或底面按一定距离增设锚固于铰缝两侧的连接钢板，实现剪力传递；四是化学灌浆，即将铰缝造成一个密闭空腔,有控制地预留进出口，运用高压灌浆设备将化学灌浆料（聚合物灌浆料、环氧树脂等）灌入铰缝缝隙内,以恢复两侧混凝土之间的粘结五是横向预应力:，即通过加配横向预应力筋，对板梁间铰缝的下缘产生横向预压应力,以减小其下缘混凝土的横向拉应力,同时增大两侧板梁间的摩阻力,增大铰缝传递剪力的能力；现有的这些方法都需要凿除、清理既有桥面铺装及破坏了的铰缝混凝土,需要在完全或部分中断交通的情况下进行，施工工期长，经济性较差；又要涉及钢筋或钢板的锚固,施工较为复杂；尽管有些方法不需要完全中断交通，但在成品养护期不得扰动铰缝,其静养时间根据不同材料及现场气温做适宜选择；有些方法要耗用较多预应力筋及夹具,安装、张拉预应力筋的工艺较为复杂；另外，施加横张预应力对铰缝剪力只是起到间接提高的作用，铰缝受损程度较大时，其作用相对有限。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，寻求设计提供一种用于组装式板梁桥铰缝加固对拉的钢板装置，该装置的构造简单，施工方便，能够在不中断交通的情况下，对不同破坏程度的铰缝提供有效的加固工具，为解决当前普遍存在的装配式梁板桥铰缝劣损，提高结构整体作用，保证桥梁安全性，延长使用寿命提供有效加固技术和可靠的加固装置。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括预制板梁、企口铰缝、螺纹钢筋、底部钢板、螺帽、环氧砂浆调平层、顶部钢板和塞焊；在板梁桥的预制板梁的对接处的企口铰缝处的中心位置上下串通式制有螺纹钢筋，螺纹钢筋的顶部平铺式固定制有顶部钢板，螺纹钢筋的顶端与顶部钢板的上平面平行，其两者交接处的缝隙中注浇式制有塞焊，顶部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层，用于调整两者之间的平整结构和稳定性；螺纹钢筋的底端处串通式制有底部钢板，底部钢板通过螺旋在螺纹钢筋上的螺帽固定于预制板梁的底侧面，底部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层，与顶部的环氧砂浆调平层采用相同方法垫铺和相同材料并具有相同的结构和功能；顶部钢板和底部钢板通过螺纹钢筋上的螺帽的旋转实现对拉加固功能。

本发明采用一根或多根对拉结构的螺纹钢筋焊接固定于顶部钢板上，螺纹钢筋的轴线与预制板梁和顶部、底部的钢板平面垂直，顶部钢板置于预制板梁铰缝的上方，对拉螺纹钢筋穿过事先在铰缝部位钻好的竖向孔洞，再穿过底部钢板，并通过配套的螺帽实现锚固；螺纹钢筋直径、钢板厚度及尺寸、螺帽拧紧力和加固对拉装置沿预制板梁纵向的布置间距根据工程具体情况，通过板梁桥铰缝的加固设计确定；为了防止加固装置在长期使用过程中发生锈蚀，对加固对拉装置整体外层采用涂刷环氧树脂进行防护，或选用镀锌钢筋和钢板；螺帽拧紧力通过扭力扳手或张拉千斤顶实施；施工时，无需全部凿除原有桥面铺装和铰缝混凝土，只需在桥面相应部位凿出能够容纳顶部钢板的局部桥面即可，螺帽拧紧之后，采用环氧砂浆等材料将桥面填平。

本发明与现有技术相比，其主体构造简单，制备方便，施工操作快捷，加固过程无需中断交通，利用竖向预应力原理，充分提高了铰缝传递竖向剪力的能力，对铰缝的加固效果显著，造价低廉，为公路组装式板桥梁的铰缝加固提供可靠装置。

附图说明：

图1为本发明加固梁板桥梁横断面结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例：

本实施例的主体结构包括预制板梁1、企口铰缝2、螺纹钢筋3、底部钢板4、螺帽5、环氧砂浆调平层6、顶部钢板7和塞焊8；在板梁桥的预制板梁1的对接处的企口铰缝2处的中心位置上下串通式制有螺纹钢筋3，螺纹钢筋3的顶部平铺式固定制有顶部钢板7，螺纹钢筋3的顶端与顶部钢板7的交接处的缝隙中注浇式制有塞焊8，顶部钢板7与预制板梁1之间垫铺式制有环氧砂浆调平层6，用于调整两者之间的平整结构和稳定性；螺纹钢筋3的底端处串通式制有底部钢板4，底部钢板4通过螺旋在螺纹钢筋3上的螺帽5固定于预制板梁1的底侧面，底部钢板4与预制板梁1之间垫铺式制有环氧砂浆调平层6，与顶部的环氧砂浆调平层6采用相同方法垫铺并具有相同的结构和功能；顶部钢板7和底部钢板4通过螺纹钢筋3上的螺帽5的旋转实现对拉加固功能。

本实施例的加固设计根据工程具体情况，通过板梁桥铰缝加固设计，对拉钢板装置沿板梁纵向的布置间距、螺纹钢筋直径、钢板厚度及尺寸、螺帽拧紧力等，对拉钢板装置构造简单，可按要求在工厂批量生产或现场加工，加工过程中，同时考虑涂刷环氧树脂等防护措施；其具体安装施工工艺包括：

（1）、局部凿除桥面铺装，获得可供放置顶部钢板的局部空间；

（2）、依据螺纹钢筋直径，在铰缝的相应位置采用电锤等工具钻取满足穿筋要求的竖向孔洞；

（3）、采用环氧砂浆对板梁顶、底部钢板接触面进行找平处理；

（4）、将螺纹钢筋穿过竖向孔洞,再穿过底部带孔钢板，并通过配套的螺帽加以锚固，通过扭力扳手或张拉千斤顶控制螺帽拧紧力，以保证钢筋中保持设计所要求的预应力大小；

（5）、采用环氧砂浆或沥青混凝土等材料将局部凿除的桥面填平。

本实施例中涉及的塞焊为普通金属焊接材料，塞焊的结构与螺纹钢筋和顶部钢板对接处形成的缝隙结构相同；所述的环氧砂浆调平层具有加固调平功能，同时具有减振功效，环氧砂浆调平层的尺寸为长×宽与顶部钢板、底部钢板尺寸相同，其厚度为5-30mm。

Claims

1.一种组装式板梁桥铰缝加固对拉装置，其特征在于主体结构包括预制板梁、企口铰缝、螺纹钢筋、底部钢板、螺帽、环氧砂浆调平层、顶部钢板和塞焊；在板梁桥的预制板梁的对接处的企口铰缝处的中心位置上下串通式制有螺纹钢筋，螺纹钢筋的顶部平铺式固定制有顶部钢板，螺纹钢筋的顶端与顶部钢板的上平面平行，其两者交接处的缝隙中注浇式制有塞焊，顶部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层，用于调整两者之间的平整结构和稳定性；螺纹钢筋的底端处串通式制有底部钢板，底部钢板通过螺旋在螺纹钢筋上的螺帽固定于预制板梁的底侧面，底部钢板与预制板梁之间垫铺式制有环氧砂浆调平层，与顶部的环氧砂浆调平层采用相同方法垫铺和相同材料并具有相同的结构和功能；顶部钢板和底部钢板通过螺纹钢筋上的螺帽的旋转实现对拉加固功能。

2.根据权利要求1所述的组装式板梁桥铰缝加固对拉装置，其特征在于采用一根或多根对拉结构的螺纹钢筋焊接固定于顶部钢板上，螺纹钢筋的轴线与预制板梁和顶部、底部的钢板平面垂直，顶部钢板置于预制板梁铰缝的上方，对拉螺纹钢筋穿过事先在铰缝部位钻好的竖向孔洞，再穿过底部钢板，并通过配套的螺帽实现锚固；螺纹钢筋直径、钢板厚度及尺寸、螺帽拧紧力和加固对拉装置沿预制板梁纵向的布置间距根据工程具体情况，通过板梁桥铰缝的加固设计确定；为了防止加固装置在长期使用过程中发生锈蚀，对加固对拉装置整体外层采用涂刷环氧树脂进行防护，或选用镀锌钢筋和钢板；螺帽拧紧力通过扭力扳手或张拉千斤顶实施；施工时，无需全部凿除原有桥面铺装和铰缝混凝土，只需在桥面相应部位凿出能够容纳顶部钢板的局部桥面即可，螺帽拧紧之后，采用环氧砂浆材料将桥面填平。