CN104947603B - 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 - Google Patents
一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104947603B CN104947603B CN201510218237.1A CN201510218237A CN104947603B CN 104947603 B CN104947603 B CN 104947603B CN 201510218237 A CN201510218237 A CN 201510218237A CN 104947603 B CN104947603 B CN 104947603B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reinforced
- girder
- strand wires
- steel strand
- laid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title claims abstract description 130
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 389
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 389
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 160
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 114
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 11
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 10
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 241000218158 Clematis Species 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 3
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 12
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法,该加固构造包括加固模板、位于加固模板与被加固主梁之间空腔内的混凝土结构和布设在加固模板上的预应力体系;加固模板包括一个梁底模板和两个梁侧模板;预应力体系包括两道穿设在加固模板内的纵向预应力钢绞线和多道穿设在梁底模板内的第一横向预应力钢绞线,被加固主梁上设置有四个钢锚箱,两道纵向预应力钢绞线、两道第二横向预应力钢绞线和四个钢锚箱组成一个环形预应力体系;该加固方法包括步骤:一、加固模板预制加工;二、锚固件布设;三、加固模板吊装及固定;四、混凝土浇筑;五、预应力张拉。本发明设计合理且施工简便、加固效果好,能解决现有加固方法存在的多种问题。
Description
技术领域
本发明属于桥梁加固技术领域,尤其是涉及一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法。
背景技术
对钢筋钢筋混凝土梁桥进行加固时,目前采用的加固方法主要有钢筋混凝土模注加固法、贴钢板或钢筋加固法、贴纤维材料加固法、体外预应力加固法等。其中,体外预应力加固法的加固效果明显,但施工难度较高,钢绞线或钢筋多外露于构件表面,腐蚀现象严重,极大程度上影响了加固构造的使用寿命,整体加固效果较差。而常见的钢筋混凝土模注加固法的施工难度较小,但对于大跨径桥梁的加固效果不明显,且目前主要采用的模板为钢模板,存在工时消耗高、成本回收周期长等问题。因而,需设计一种设计合理且施工简便、加固效果好的钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法,能有效解决现有钢筋混凝土梁桥加固方法存在的施工不便、投入成本较高、加固效果较差等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其结构简单、设计合理且施工简便、加固效果好,能解决现有钢筋混凝土梁桥加固构造存在的施工不便、投入成本较高、加固效果较差等问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:包括位于被加固主梁下部外侧的加固模板、位于所述加固模板与被加固主梁之间的空腔内且由混凝土浇筑成型的混凝土结构和布设在所述加固模板内的预应力体系,所述加固模板和混凝土结构均沿被加固主梁的纵桥向进行布设且二者的横截面形状均为凹字形;
所述加固模板包括一个布设在被加固主梁底部的梁底模板和两个分别布设在被加固主梁下部左右两侧的梁侧模板,所述梁底模板呈水平布设,两个所述梁侧模板均呈竖直向布设且二者对称布设在被加固主梁下部的左右两侧,两个所述梁侧模板分别位于梁底模板的左右两侧上方且二者的底部均与梁底模板紧固连接为一体;所述梁底模板和两个所述梁侧模板均为混凝土预制板;所述梁底模板通过多列由左至右布设在同一水平面上的第一锚固件固定在被加固主梁底部,每个所述梁侧模板均通过多列由上至下布设在同一竖直面上的第二锚固件固定在被加固主梁的侧壁上,多列所述第一锚固件和多列所述第二锚固件均浇筑于混凝土结构内;
所述预应力体系包括两道穿设在所述加固模板内的纵向预应力钢绞线和多道穿设在梁底模板内的第一横向预应力钢绞线,多道所述第一横向预应力钢绞线沿被加固主梁的纵桥向由前至后进行布设,多道所述第一横向预应力钢绞线均布设在同一水平面上且其均沿被加固主梁的横桥向进行布设,所述梁底模板上预留有多个分别供多道所述第一横向预应力钢绞线穿过的横向预应力孔道,每道所述第一横向预应力钢绞线的两端分别锚固在一个横向预应力锚具上,所述横向预应力锚具位于梁底模板外侧;两道所述纵向预应力钢绞线对称布设在所述加固模板的左右两侧,所述加固模板的左右两侧分别开有一个供所述纵向预应力钢绞线穿过的纵向预应力孔道,两道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别从所述加固模板的前后端穿出;所述被加固主梁的左右两侧壁上分别设置有一组对所述纵向预应力钢绞线进行锚固的钢锚箱,两组所述钢锚箱呈左右对称布设且其均位于所述加固模板上方;每组所述钢锚箱均包括两个分别对所述纵向预应力钢绞线的前后端进行锚固的钢锚箱,两个所述钢锚箱分别布设在被加固主梁的前后两端;两组所述钢锚箱中的四个所述钢锚箱分别布设在一个矩形的四个顶点上,所述被加固主梁前端布设的两个所述钢锚箱之间以及被加固主梁后端布设的两个所述钢锚箱之间均通过一道第二横向预应力钢绞线进行连接,所述第二横向预应力钢绞线沿被加固主梁的横桥向进行布设且其两端分别锚固在位于被加固主梁左右两侧的两个所述钢锚箱上,所述被加固主梁的前后端均开有供第二横向预应力钢绞线穿过的横向钢绞线穿孔;两道所述纵向预应力钢绞线、两道所述第二横向预应力钢绞线和四个所述钢锚箱组成一个环形预应力体系。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:所述被加固主梁底部与其下部左右侧壁上均设置有多列剪力件,每列所述剪力件均包括多个沿被加固主梁的纵桥向由前至后布设的剪力件,多列所述剪力件均浇筑于混凝土结构内。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:还包括两个分别对所述加固模板的前后端与被加固主梁之间的外端口进行封堵的端部封堵结构和两个分别对两个所述梁侧模板上端与被加固主梁侧壁之间的上端口进行封堵的上部封堵结构;两个所述端部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述端部封堵结构均呈竖直向布设且二者均沿被加固主梁的横桥向进行布设;两个所述上部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述上部封堵结构均呈水平布设且二者均沿被加固主梁的纵桥向进行布设;
所述端部封堵结构为凹字形;所述端部封堵结构包括第一土工模袋、支撑在所述外端口上的第一钢筋网片和对第一土工模袋进行限位的第一模袋限位结构,所述第一模袋限位结构位于第一土工模袋外侧,所述第一土工模袋位于第一钢筋网片与所述第一模袋限位结构之间;所述第一钢筋网片呈竖直向布设且其沿被加固主梁的横桥向布设,所述第一钢筋网片为凹字形;所述第一土工模袋为凹字形且其左右两侧上部均设置有第一注浆口;所述第一模袋限位结构与第一钢筋网片呈平行布设,所述第一模袋限位结构包括两组分别锚固在被加固主梁下部左右侧壁上的第一植筋和多个由左至右锚固在被加固主梁底部的第二植筋,两组所述第一植筋和多个所述第二植筋均布设在同一竖直面上;每组所述第一植筋均包括多个由上至下布设的第一植筋,每个所述第一植筋的内端均锚固在被加固主梁的下部侧壁上,每个所述第二植筋的上端均锚固在被加固主梁底部;
所述上部封堵结构为长方形;所述上部封堵结构包括第二土工模袋、支撑在所述上端口上的第二钢筋网片和对第二土工模袋进行限位的第二模袋限位结构,所述第二模袋限位结构位于第二土工模袋上方,所述第二土工模袋位于第二钢筋网片与所述第二模袋限位结构之间;所述第二钢筋网片呈水平布设且其沿被加固主梁的纵桥向布设,所述第二钢筋网片为长方形;所述第一土工模袋为长方形且其上部设置有第二注浆口;所述第二模袋限位结构与第二钢筋网片呈平行布设,所述第二模袋限位结构包括多个由前至后锚固在被加固主梁下部侧壁上的第三植筋,多个所述第三植筋均布设在同一水平面上,每个所述第三植筋的内端均锚固在被加固主梁的下部侧壁上。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:所述梁底模板由多个第一混凝土预制板从前至后拼接而成,所述梁侧模板由多个第二混凝土预制板从前至后拼接而成,多个所述第一混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一水平面上,多个所述第二混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一竖直面上;
所述梁底模板中前后相邻两个所述第一混凝土预制板之间、所述梁侧模板中前后相邻两个所述第二混凝土预制板之间以及所述第一混凝土预制板与所述第二混凝土预制板之间均通过混凝土界面胶紧固连接为一体;
所述梁底模板中所包括第一混凝土预制板的数量和梁侧模板中所包括第二混凝土预制板的数量均为N个,N为正整数且N≥3;所述梁底模板中N个所述第一混凝土预制板的结构和尺寸均相同,所述梁侧模板中N个所述第二混凝土预制板的结构和尺寸均相同;所述第一混凝土预制板和第二混凝土预制板的纵向长度相同;
每列所述第一锚固件均包括多个沿被加固主梁的纵桥向由前至后布设的第一锚固件,所述第一锚固件呈竖直向布设;每列所述第二锚固件均包括多个沿被加固主梁的纵桥向由前至后布设的第二锚固件,所述第二锚固件呈水平布设;
每列所述第一锚固件中的多个所述第一锚固件均由前至后分为N组,N组所述第一锚固件分别连接于N个所述第一混凝土预制板与被加固主梁之间,每组所述第一锚固件均包括由前至后布设的多个所述第一锚固件;每列所述第二锚固件中的多个所述第二锚固件均由前至后分为N组,N组所述第二锚固件分别连接于N个所述第二混凝土预制板与被加固主梁之间,每组所述第二锚固件均包括由前至后布设的多个所述第二锚固件。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:所述第一锚固件包括呈竖直向布设的第一锚栓和两个均安装在所述第一锚栓上的第一定位螺母,两个所述第一定位螺母分别为位于所述第一混凝土预制板上下两侧的上定位螺母和下定位螺母,所述第一锚栓的上端锚固在被加固主梁底部且其下端伸出至所述第一混凝土预制板下方;所述第二锚固件包括呈水平布设的第二锚栓和两个均安装在所述第二锚栓上的第二定位螺母,两个所述第二定位螺母分别为位于所述第二混凝土预制板内外两侧的内定位螺母和外定位螺母,所述第二锚栓的内端锚固在被加固主梁的侧壁上且其外端伸出至所述第二混凝土预制板外侧;
每组所述第一锚固件中多个所述第一锚固件的下定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个下托板,所述下托板上开有多个分别供每组所述第一锚固件中多个所述第一锚固件穿过的第一通孔;每组所述第一锚固件中多个所述第一锚固件的上定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个上托板,所述上托板上开有多个分别供每组所述第一锚固件中多个所述第一锚固件穿过的第二通孔;
每组所述第二锚固件中多个所述第二锚固件的内定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个内托板,所述内托板上开有多个分别供每组所述第二锚固件中多个所述第二锚固件穿过的第三通孔;每组所述第二锚固件中多个所述第二锚固件的外定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个外托板,所述外托板上开有多个分别供每组所述第二锚固件中多个所述第二锚固件穿过的第四通孔;
所述下托板、上托板、内托板和外托板均为长条形钢板。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:四个所述钢锚箱均位于同一水平面上,四个所述钢锚箱均位于所述加固模板上方;
所述纵向预应力钢绞线包括第一钢绞线节段、两个对称布设在第一钢绞线节段前后两侧的第三钢绞线节段和两个分别连接于第一钢绞线节段与两个所述第三钢绞线节段之间的第二钢绞线节段,所述第一钢绞线节段、第二钢绞线节段和第三钢绞线节段均为平直钢绞线节段,两个所述第三钢绞线节段呈对称布设,所述第一钢绞线节段和两个第三钢绞线节段均沿被加固主梁的纵桥向进行布设,所述第一钢绞线节段和两个所述第二钢绞线节段均位于同一水平面上,两个所述第三钢绞线节段均由内至外逐渐向上倾斜且其外端均锚固在一个钢锚箱上,所述钢锚箱布设在被加固主梁前端或后端的侧壁上部;两道所述纵向预应力钢绞线的第一钢绞线节段之间的间距小于两道所述纵向预应力钢绞线的第三钢绞线节段之间的间距;所述第一钢绞线节段和两个所述第二钢绞线节段均位于梁底模板内,两个所述第三钢绞线节段均由下至上从梁侧模板穿出。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:所述纵向预应力钢绞线和第二横向预应力钢绞线均为由多股钢绞线组成的预应力钢绞线束;
四个所述钢锚箱的结构均相同;所述钢锚箱包括固定在被加固主梁侧壁上的钢箱、对所述纵向预应力钢绞线的外端进行锚固的纵向钢筋锚固装置和对第二横向预应力钢绞线的外端进行转向与锚固的横向钢筋转向与锚固装置;
所述纵向钢筋锚固装置包括供所述纵向预应力钢绞线穿过的波纹管、多个由前至后安装在钢箱内的第一锚板和多个分别对所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线外端进行锚固的第一预应力锚具,所述波纹管安装在钢箱的内部前侧且其与所述纵向预应力钢绞线呈同轴布设,所述钢箱的前侧壁上开有供所述纵向预应力钢绞线穿入的第一通孔,所述第一通孔位于波纹管的正前方;多个所述第一锚板均位于钢箱的内部后侧且其均位于波纹管的正后方,多个所述第一锚板均呈竖直向布设且其均沿被加固主梁的横桥向进行布设,所述钢箱内设置有供多个所述第一锚板安装的锚板固定架;每个所述第一锚板上均开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿过的第七通孔,所述钢箱的后侧壁上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第二通孔;所述钢箱后部设置有连接器,所述连接器位于波纹管的正后方,所述连接器上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第三通孔,多个所述第一预应力锚具均位于连接器后侧;所述波纹管、多个所述第一锚板和所述连接器沿被加固主梁的纵桥向由前至后进行布设;
所述横向钢筋转向与锚固装置包括安装于钢箱后侧的保护罩、安装在保护罩后端的限位板、位于限位板后侧的弧形转向节、安装在弧形转向节后端且固定在被加固主梁侧壁上的延长套筒和多个对第二横向预应力钢绞线中的多股钢绞线外端进行锚固的第二预应力锚具,所述连接器位于保护罩的内部前侧;所述保护罩位于钢箱的正后方,所述限位板位于保护罩的正后方且其连接于保护罩与弧形转向节之间,所述限位板上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿入的第四通孔;所述弧形转向节由多个环形连接节从前至后连接而成,前后相邻两个所述环形连接节之间均设置有一个第二锚板,每个所述第二锚板上均开有多个分别供第二横向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿入的第五通孔;所述延长套筒位于所述横向钢绞线穿孔的孔口外侧;所述连接器上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第六通孔,多个所述第二预应力锚具均位于连接器内侧。
上述一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征是:所述连接器包括前端固定安装在钢箱后侧壁上的中部固定柱和布设在所述中部固定柱后端外侧的固定套环,所述固定套环与所述中部固定柱呈同轴布设;所述中部固定柱位于波纹管的正后方,多个所述第三通孔均位于所述中部固定柱上,多个所述第一预应力锚具均位于所述中部固定柱后侧;多个所述第六通孔均位于所述固定套环上,多个所述第二预应力锚具均位于所述固定套环后侧。
同时,本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、投入成本较低且施工方便、加固效果好的钢筋混凝土梁桥主梁加固方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、加固模板预制加工:在预制加工场,对所述加固模板的梁底模板和两个所述梁侧模板进行预制加工;
步骤二、锚固件布设:在被加固主梁底部布设多列所述第一锚固件,并在被加固主梁的下部左右两侧壁上分别布设多列所述第二锚固件;
步骤三、加固模板吊装及固定:采用吊装设备将步骤一中加工成型的梁底模板和两个所述梁侧模板分别吊装到位,并将两个所述梁侧模板底部均与梁底模板紧固连接为一体;吊装到位后,通过多列所述第一锚固件将吊装到位的梁底模板固定在被加固主梁底部,并通过多列所述第二锚固件将吊装到位的两个所述梁侧模板分别固定在被加固主梁的左右侧壁上;
步骤四、混凝土浇筑:在所述加固模板与被加固主梁之间的空腔内浇筑混凝土,并获得浇筑成型的混凝土结构;
步骤五、预应力张拉:待两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线和两道所述第二横向预应力钢绞线均穿设完成且四个所述钢锚箱均安装完成后,对两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线和两道所述第二横向预应力钢绞线同步进行张拉;张拉完成后,将每道所述第一横向预应力钢绞线的两端分别锚固在一个预应力锚具上,同时将每道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别锚固在两个分别布设在被加固主梁前后两端的钢锚箱上,并将每道所述第二横向预应力钢绞线的两端分别锚固在位于被加固主梁左右两侧的两个所述钢锚箱上。
上述方法,其特征是:所述加固模板的前后端与被加固主梁之间的外端口上均设置有端部封堵结构,两个所述梁侧模板上端与被加固主梁侧壁之间的上端口上均设置有上部封堵结构;所述端部封堵结构呈竖直向布设且其沿被加固主梁的横桥向进行布设,所述上部封堵结构呈水平布设且其沿被加固主梁的纵桥向进行布设;
所述端部封堵结构为凹字形;所述端部封堵结构包括第一土工模袋、支撑在所述外端口上的第一钢筋网片和对第一土工模袋进行限位的第一模袋限位结构,所述第一模袋限位结构位于第一土工模袋外侧,所述第一土工模袋位于第一钢筋网片与所述第一模袋限位结构之间;所述第一钢筋网片呈竖直向布设且其沿被加固主梁的横桥向布设,所述第一钢筋网片为凹字形;所述第一土工模袋为凹字形且其左右两侧上部均设置有第一注浆口;所述第一模袋限位结构与第一钢筋网片呈平行布设,所述第一模袋限位结构包括两组分别锚固在被加固主梁下部左右侧壁上的第一植筋和多个由左至右锚固在被加固主梁底部的第二植筋,两组所述第一植筋和多个所述第二植筋均布设在同一竖直面上;每组所述第一植筋均包括多个由上至下布设的第一植筋,每个所述第一植筋的内端均锚固在被加固主梁的下部侧壁上,每个所述第二植筋的上端均锚固在被加固主梁底部;
所述上部封堵结构为长方形;所述上部封堵结构包括第二土工模袋、支撑在所述上端口上的第二钢筋网片和对第二土工模袋进行限位的第二模袋限位结构,所述第二模袋限位结构位于第二土工模袋上方,所述第二土工模袋位于第二钢筋网片与所述第二模袋限位结构之间;所述第二钢筋网片呈水平布设且其沿被加固主梁的纵桥向布设,所述第二钢筋网片为长方形;所述第一土工模袋为长方形且其上部设置有第二注浆口;所述第二模袋限位结构与第二钢筋网片呈平行布设,所述第二模袋限位结构包括多个由前至后锚固在被加固主梁下部侧壁上的第三植筋,多个所述第三植筋均布设在同一水平面上,每个所述第三植筋的内端均锚固在被加固主梁的下部侧壁上;
步骤三中进行加固模板吊装及固定之前,先对被加固主梁底部与其下部左右侧壁分别进行凿毛处理,并在所述被加固主梁底部与其下部左右侧壁上分别布设多列剪力件;之后,在被加固主梁的下部左右侧壁上分别布设多个所述第三植筋,同时在被加固主梁前后两侧的下部左右侧壁上分别布设一组所述第一植筋,并在被加固主梁前后两侧底部分别布设多个所述第二植筋;
步骤四中进行混凝土浇筑之前,先分别向第一土工模袋和第二土工模袋内注入水泥砂浆,通过内部注有水泥砂浆的第一土工模袋和第二土工模袋分别对所述外端口和所述上端口进行封堵;待第一土工模袋和第二土工模袋注入的水泥砂浆凝固后,再在所述加固模板与被加固主梁之间的空腔内浇筑混凝土。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、所采用的加固构造结构简单、设计合理且施工简便,投入成本较低。
2、施工速度快,能有效保证施工工期;并且,施工难度小,能有效保证施工质量。
3、所采用的加固模板为混凝土模板且其预先加工成型,该加固模板由一个梁底模板和两个梁侧模板组成,能在预制加工场提前进行预制加工,现场只需进行组装即可,不仅能有效保证加固模板的加工质量,并且能有效解决现场施工时间,提高施工效率,同时所采用的混凝土模板能有效解决钢模板存在的工时消耗高、成本回收周期长等问题。
4、所采用的加固模板组装及固定简便且固定牢靠,梁底模板通过多列由左至右布设在同一水平面上的第一锚固件固定在被加固主梁底部,每个梁侧模板均通过多列由上至下布设在同一竖直面上的第二锚固件固定在被加固主梁的侧壁上,多列第一锚固件和多列第二锚固件均浇筑于加固模板与被加固主梁之间浇筑成型的混凝土结构内。
5、梁底模板和梁侧模板均由多个混凝土预制板拼接而成,预制加工及吊装简便,并且预制加工成本低。
6、所采用的第一锚固件与第二锚固件的结构简单、设计合理且使用效果好,不仅能将梁底模板和梁侧模板紧固固定在被加固主梁上,并且通过上定位螺母和下定位螺母对梁底模板进行准确定位,通过内定位螺母和外定位螺母对两侧模板进行准确定位,因而能简便、快速完成梁底模板和梁侧模板中各混凝土预制板的安装过程,并且所安装的各混凝土预制板的安装位置准确,安装精度高,同时能确保安装效率。另外,在梁底模板的上下两侧分别垫装有上托板和下托板,并且在梁侧模板的内外两侧分别垫装有内托板和外托板,因而能对梁底模板和梁侧模板进行有效加固。
7、所采用的预应力体系结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,包括两道穿设在加固模板内的纵向预应力钢绞线和多道穿设在梁底模板内的第一横向预应力钢绞线,并且两道纵向预应力钢绞线、两道分别穿设在被加固梁体前后端的第二横向预应力钢绞线和四个分别布设在被加固梁体前后端侧壁上的钢锚箱组成一个环形预应力体系,所采用的环形预应力体系为矩形,这样能在纵向预应力钢绞线发挥正常作用的情况下,能有效增强被加固主梁与加固构造之间的整体性,增大被加固主梁与加固构造之间的横向连接强度;同时,能有效避免应力集中,防止承受偏载时被加固主梁左右侧受力不均衡,避免被加固主梁左右两侧受力不均匀的现象。实际进行预应力张拉时,钢绞线在拉力作用下,使被加固主梁前端或后端的两个钢锚箱间也产生了预应力,从而使钢锚箱与纵向预应力钢绞线共同成为环形预应力体系,加固效果更明显,便于新加预应力体系与被加固主梁连接更紧密、可靠,同时使得钢锚箱在被加固主梁的安装更稳固。而通过张拉多道第一横向预应力钢绞线,能对加固模板自身的横向连接以及加固模板与被加固主梁之间的横向连接更紧密、可靠,能对进行环形预应力体系中的横向预应力张拉进行加强。
8、所采用的钢锚箱结构简单、设计合理、投入成本低且加工制作简便、使用效果好,该钢锚箱包括对穿设在主梁加固构造内的纵向预应力钢绞线外端进行锚固的纵向钢筋锚固装置和对穿设在被加固主梁内的第二横向预应力钢绞线外端进行转向与锚固的横向钢筋转向与锚固装置,能同时对纵向预应力钢绞线与横向预应力钢绞线进行锚固,这样通过四个钢锚箱便能将两道纵向预应力钢绞线与两道第二横向预应力钢绞线连接为一体并形成环形预应力体系。
9、所采用预应力体系的使用效果好、实用价值高且推广应用前景广泛,能有效适用至桥梁主梁中的纵向预应力钢绞线与梁体两端横向预应力钢绞线的连接。
10、所采用端部封堵结构和上部封堵结构的结构简单、设计合理且安装布设方便、使用效果好,能对混凝土模板与被加固主梁之间的外端口和上端口进行有效封堵。并且,封堵方法简单且施工速度快。封堵效果好,通过向土工模袋注浆使土工模袋向外侧膨胀,并对外端口和上端口进行研磨封堵,能保证混凝土浇筑过程中不会出现漏浆,并能确保加固模板与被加固主梁之间空腔内的混凝土浇筑过程简便、快速进行。
11、所采用端部封堵结构和上部封堵结构中均采用钢筋网片和由多个植筋组成的模袋限位结构相配合,对土工模袋进行限位,注浆方便,并能有效防止注浆过程中土工模袋不会发生滑脱,同时能确保封堵位置。
12、所采用的加固方法步骤简单、设计合理、投入成本低且施工难度小、施工速度快,施工成型的加固构造能对被加固主梁进行有效加固,能解决现有钢筋混凝土梁桥加固方法存在的施工不便、投入成本较高、加固效果较差等问题。
13、使用效果好且实用价值高,能有效结合预应力加固与模注加固的优点,并能有效提高主梁加固的施工效率,采用锚固件悬吊混凝土模板后,再采用后张法进行预应力张拉,实现模筑混凝土加固,其基本思路为首先利用提前预制的混凝土模板外包主梁的侧面与底面进行模注施工,并通过张拉穿设在混凝土模板内的纵向预应力钢绞线和第一横向预应力钢绞线,使主梁受到纵向分布与横向的拉应力,从而提高梁桥主梁的抗压承载能力。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明加固构造的纵桥向结构示意图。
图2为本发明加固构造的横桥向结构示意图。
图3为本发明预应力体系的结构示意图。
图4为本发明梁底模板与被加固主梁的连接状态示意图。
图5为本发明钢锚箱的结构示意图。
图6为本发明端部封堵结构的平面结构示意图。
图7为本发明端部封堵结构中第一土工模袋与第一模袋限位结构的布设位置示意图。
图8为本发明端部封堵结构中第一钢筋网片的布设位置示意图。
图9为本发明上部封堵结构的结构示意图。
图10为本发明的加固方法流程框图。
附图标记说明:
1—被加固主梁; 2—梁底模板; 3—梁侧模板;
4—混凝土结构; 5-1—第一横向预应力钢绞线;
5-2—横向预应力锚具; 5-3—第一钢绞线节段;
5-4—第二钢绞线节段; 5-5—第三钢绞线节段;
6—钢锚箱; 7—第二横向预应力钢绞线;
8—第一锚固件; 9—第二锚固件; 10—下托板;
11—上托板; 12—内托板; 13—外托板;
14-1—钢箱; 14-2—波纹管; 14-3—加强环;
14-4—第一锚板; 14-5—锚板固定架; 14-6—连接器;
14-7—第一预应力锚具; 14-8—保护罩; 14-9—限位板;
14-10—弧形转向节; 14-11—延长套筒;
14-12—第二预应力锚具; 14-13—第二锚板;
15-1—第一钢筋网片; 15-2—第一土工模袋;
15-3—第一注浆口; 15-4—第一植筋; 15-5—第二植筋;
15-6—第二钢筋网片; 15-7—第二土工模袋;
15-8—第二注浆口; 15-9—第三植筋; 16—剪力件;
17—水平钢筋网片; 18—竖向钢筋网片。
具体实施方式
如图1、图2所示的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,包括位于被加固主梁1下部外侧的加固模板、位于所述加固模板与被加固主梁1之间的空腔内且由混凝土浇筑成型的混凝土结构4和布设在所述加固模板内的预应力体系,所述加固模板和混凝土结构4均沿被加固主梁1的纵桥向进行布设且二者的横截面形状均为凹字形。
所述加固模板包括一个布设在被加固主梁1底部的梁底模板2和两个分别布设在被加固主梁1下部左右两侧的梁侧模板3,所述梁底模板2呈水平布设,两个所述梁侧模板3均呈竖直向布设且二者对称布设在被加固主梁1下部的左右两侧,两个所述梁侧模板3分别位于梁底模板2的左右两侧上方且二者的底部均与梁底模板2紧固连接为一体。所述梁底模板2和两个所述梁侧模板3均为混凝土预制板。所述梁底模板2通过多列由左至右布设在同一水平面上的第一锚固件8固定在被加固主梁1底部,每个所述梁侧模板3均通过多列由上至下布设在同一竖直面上的第二锚固件9固定在被加固主梁1的侧壁上,多列所述第一锚固件8和多列所述第二锚固件9均浇筑于混凝土结构4内。所述加固模板为混凝土模板。
结合图3,所述预应力体系包括两道穿设在所述加固模板内的纵向预应力钢绞线和多道穿设在梁底模板2内的第一横向预应力钢绞线5-1,多道所述第一横向预应力钢绞线5-1沿被加固主梁1的纵桥向由前至后进行布设,多道所述第一横向预应力钢绞线5-1均布设在同一水平面上且其均沿被加固主梁1的横桥向进行布设,所述梁底模板2上预留有多个分别供多道所述第一横向预应力钢绞线5-1穿过的横向预应力孔道,每道所述第一横向预应力钢绞线5-1的两端分别锚固在一个横向预应力锚具5-2上,所述横向预应力锚具5-2位于梁底模板2外侧。两道所述纵向预应力钢绞线对称布设在所述加固模板的左右两侧,所述加固模板的左右两侧分别开有一个供所述纵向预应力钢绞线穿过的纵向预应力孔道,两道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别从所述加固模板的前后端穿出。所述被加固主梁1的左右两侧壁上分别设置有一组对所述纵向预应力钢绞线进行锚固的钢锚箱6,两组所述钢锚箱6呈左右对称布设且其均位于所述加固模板上方。每组所述钢锚箱6均包括两个分别对所述纵向预应力钢绞线的前后端进行锚固的钢锚箱6,两个所述钢锚箱6分别布设在被加固主梁1的前后两端。两组所述钢锚箱6中的四个所述钢锚箱6分别布设在一个矩形的四个顶点上,所述被加固主梁1前端布设的两个所述钢锚箱6之间以及被加固主梁1后端布设的两个所述钢锚箱6之间均通过一道第二横向预应力钢绞线7进行连接,所述第二横向预应力钢绞线7沿被加固主梁1的横桥向进行布设且其两端分别锚固在位于被加固主梁1左右两侧的两个所述钢锚箱6上,所述被加固主梁1的前后端均开有供第二横向预应力钢绞线7穿过的横向钢绞线穿孔。两道所述纵向预应力钢绞线、两道所述第二横向预应力钢绞线7和四个所述钢锚箱6组成一个环形预应力体系。
本实施例中,所述环形预应力体系为矩形。
实际施工时,所述第一锚固件8和第二锚固件9均为采用植筋锚固胶植入在被加固主梁1上的植筋,因而能满足横截面尺寸受限的钢筋混凝土梁桥主梁加固需求。
本实施例中,所述被加固主梁1为T形梁,所述T形梁包括腹板和布设在所述腹板上的顶板。所述加固模板为所述T形梁的腹板下部外侧,四个所述钢锚箱6均布设在所述腹板的左右侧壁上,两道所述第二横向预应力钢绞线7均为穿设在所述腹板内。
本实施例中,对混凝土结构4进行浇筑之前,需在采用的混凝土中添加陶瓷纤维和陶瓷颗粒并拌合均匀,所添加陶瓷纤维与混凝土之间的质量比为5︰100,所添加陶瓷颗粒与混凝土之间的质量比为(2~8)︰100。
本实施例中,所述被加固主梁1底部与其下部左右侧壁上均设置有多列剪力件16,每列所述剪力件16均包括多个沿被加固主梁1的纵桥向由前至后布设的剪力件16,多列所述剪力件16均浇筑于混凝土结构4内。
并且,所述被加固主梁1底部布设的各剪力件16,均与被加固主梁1的底面呈垂直布设。所述被加固主梁1侧壁上布设的各剪力件16,均与被加固主梁1的侧壁呈垂直布设。
本实施例中,所述剪力件16为剪力钉。
实际使用时,所述剪力件16也可以采用剪力键。
本实施例中,多道所述第一横向预应力钢绞线5-1呈均匀布设。
本实施例中,所述梁底模板2由多个第一混凝土预制板从前至后拼接而成,所述梁侧模板3由多个第二混凝土预制板从前至后拼接而成,多个所述第一混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一水平面上,多个所述第二混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一竖直面上。
所述梁底模板2中前后相邻两个所述第一混凝土预制板之间、所述梁侧模板3中前后相邻两个所述第二混凝土预制板之间以及所述第一混凝土预制板与所述第二混凝土预制板之间均通过混凝土界面胶紧固连接为一体。
实际对所述第一混凝土预制板进行预制加工时,需在所述第一混凝土预制板内预埋呈水平布设的水平钢筋网片17和用于成型所述纵向预应力孔道和横向预应力孔道的波纹管件。并且,对所述第二混凝土预制板进行预制加工时,需在所述第二混凝土预制板内预埋呈竖直向布设的竖向钢筋网片18和用于成型所述纵向预应力孔道的波纹管件。这样,通过预埋的波纹管件,对纵向预应力孔道和横向预应力孔道进行预留。
实际施工时,所述波纹管件的布设需满足《JTG D62-2012公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求,其走向及线形需根据在加固模板内的安装位置进行确定。
同时,所述第一混凝土预制板上开有多个供第一锚固件8安装的第一圆孔,所述第二混凝土预制板上开有多个供第二锚固件9安装的第二圆孔,所述第一圆孔和所述第二圆孔的孔径均为Φ6mm~Φ8mm。
本实施例中,所述梁底模板2中所包括第一混凝土预制板的数量和梁侧模板3中所包括第二混凝土预制板的数量均为N个,N为正整数且N≥3;所述梁底模板2中N个所述第一混凝土预制板的结构和尺寸均相同,所述梁侧模板3中N个所述第二混凝土预制板的结构和尺寸均相同;所述第一混凝土预制板和第二混凝土预制板的纵向长度相同。
每列所述第一锚固件8均包括多个沿被加固主梁1的纵桥向由前至后布设的第一锚固件8,所述第一锚固件8呈竖直向布设;每列所述第二锚固件9均包括多个沿被加固主梁1的纵桥向由前至后布设的第二锚固件9,所述第二锚固件9呈水平布设。
本实施例中,每列所述第一锚固件8中的多个所述第一锚固件8均由前至后分为N组,N组所述第一锚固件8分别连接于N个所述第一混凝土预制板与被加固主梁1之间,每组所述第一锚固件8均包括由前至后布设的多个所述第一锚固件8;每列所述第二锚固件9中的多个所述第二锚固件9均由前至后分为N组,N组所述第二锚固件9分别连接于N个所述第二混凝土预制板与被加固主梁1之间,每组所述第二锚固件9均包括由前至后布设的多个所述第二锚固件9。
结合图4,所述第一锚固件8包括呈竖直向布设的第一锚栓和两个均安装在所述第一锚栓上的第一定位螺母,两个所述第一定位螺母分别为位于所述第一混凝土预制板上下两侧的上定位螺母和下定位螺母,所述第一锚栓的上端锚固在被加固主梁1底部且其下端伸出至所述第一混凝土预制板下方;所述第二锚固件9包括呈水平布设的第二锚栓和两个均安装在所述第二锚栓上的第二定位螺母,两个所述第二定位螺母分别为位于所述第二混凝土预制板内外两侧的内定位螺母和外定位螺母,所述第二锚栓的内端锚固在被加固主梁1的侧壁上且其外端伸出至所述第二混凝土预制板外侧。
本实施例中,每组所述第一锚固件8中多个所述第一锚固件8的下定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个下托板10,所述下托板10上开有多个分别供每组所述第一锚固件8中多个所述第一锚固件8穿过的第一通孔;每组所述第一锚固件8中多个所述第一锚固件8的上定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个上托板11,所述上托板11上开有多个分别供每组所述第一锚固件8中多个所述第一锚固件8穿过的第二通孔。
每组所述第二锚固件9中多个所述第二锚固件9的内定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个内托板12,所述内托板12上开有多个分别供每组所述第二锚固件9中多个所述第二锚固件9穿过的第三通孔;每组所述第二锚固件9中多个所述第二锚固件9的外定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个外托板13,所述外托板13上开有多个分别供每组所述第二锚固件9中多个所述第二锚固件9穿过的第四通孔。
所述下托板10、上托板11、内托板12和外托板13均为长条形钢板。
本实施例中,所述梁底模板2通过四列所述第一锚固件8固定在被加固主梁1底部,每个所述梁侧模板3均通过两列第二锚固件9固定在被加固主梁1的侧壁上,所述被加固主梁1左右两侧所设置的两列第二锚固件9呈对称布设;每个所述第一混凝土预制板均通过8个所述第一锚固件8固定在被加固主梁1底部,8个所述第一锚固件8分两排四列进行布设;每个所述第二混凝土预制板均通过4个所述第二锚固件9固定在被加固主梁1的侧壁上。
实际施工时,可根据具体需要,对所述第一锚固件8和第二锚固件9的列数进行相应调整。
本实施例中,每个所述第一混凝土预制板均由左右两块对称布设的矩形混凝土预制板拼接而成,两块所述矩形混凝土预制板均呈水平布设且二者之间通过混凝土界面胶进行紧固连接。
并且,每块所述矩形混凝土预制板均通过4个所述第一锚固件8固定在被加固主梁1底部,每块所述矩形混凝土预制板下方所设置的下托板10均为一个,即每块所述矩形混凝土预制板上的两列所述第一锚固件8共用一个下托板10。
本实施例中,四个所述钢锚箱6均位于同一水平面上,四个所述钢锚箱6均位于所述加固模板上方。
如图3所示,所述纵向预应力钢绞线包括第一钢绞线节段5-3、两个对称布设在第一钢绞线节段5-3前后两侧的第三钢绞线节段5-5和两个分别连接于第一钢绞线节段5-3与两个所述第三钢绞线节段5-5之间的第二钢绞线节段5-4,所述第一钢绞线节段5-3、第二钢绞线节段5-4和第三钢绞线节段5-5均为平直钢绞线节段,两个所述第三钢绞线节段5-5呈对称布设,所述第一钢绞线节段5-3和两个第三钢绞线节段5-5均沿被加固主梁1的纵桥向进行布设,所述第一钢绞线节段5-3和两个所述第二钢绞线节段5-4均位于同一水平面上,两个所述第三钢绞线节段5-5均由内至外逐渐向上倾斜且其外端均锚固在一个钢锚箱6上,所述钢锚箱6布设在被加固主梁1前端或后端的侧壁上部;两道所述纵向预应力钢绞线的第一钢绞线节段5-3之间的间距小于两道所述纵向预应力钢绞线的第三钢绞线节段5-5之间的间距;所述第一钢绞线节段5-3和两个所述第二钢绞线节段5-4均位于梁底模板2内,两个所述第三钢绞线节段5-5均由下至上从梁侧模板3穿出。
所述纵向预应力孔道包括布设在梁底模板2内且供第一钢绞线节段5-3穿设的第一预应力孔道、两个均布设在梁底模板2内且分别供两个所述第二钢绞线节段5-4穿设的第二预应力孔道和两个分别供两个所述第三钢绞线节段5-5穿设的第三预应力孔道,两个所述第二预应力孔道均与所述第一预应力孔道连通,所述第三预应力孔道位于梁侧模板3内且其下端与所述第二预应力孔道连通。
本实施例中,所述纵向预应力钢绞线和第二横向预应力钢绞线7均为由多股钢绞线组成的预应力钢绞线束。
本实施例中,四个所述钢锚箱6的结构均相同。
如图5所示,所述钢锚箱6包括固定在被加固主梁1侧壁上的钢箱14-1、对所述纵向预应力钢绞线的外端进行锚固的纵向钢筋锚固装置和对第二横向预应力钢绞线7的外端进行转向与锚固的横向钢筋转向与锚固装置。
所述纵向钢筋锚固装置包括供所述纵向预应力钢绞线穿过的波纹管14-2、多个由前至后安装在钢箱14-1内的第一锚板14-4和多个分别对所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线外端进行锚固的第一预应力锚具14-7,所述波纹管14-2安装在钢箱14-1的内部前侧且其与所述纵向预应力钢绞线呈同轴布设,所述钢箱14-1的前侧壁上开有供所述纵向预应力钢绞线穿入的第一通孔,所述第一通孔位于波纹管14-2的正前方。多个所述第一锚板14-4均位于钢箱14-1的内部后侧且其均位于波纹管14-2的正后方,多个所述第一锚板14-4均呈竖直向布设且其均沿被加固主梁1的横桥向进行布设,所述钢箱14-1内设置有供多个所述第一锚板14-4安装的锚板固定架14-5。每个所述第一锚板14-4上均开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿过的第七通孔,所述钢箱14-1的后侧壁上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第二通孔;所述钢箱14-1后部设置有连接器14-6,所述连接器14-6位于波纹管14-2的正后方,所述连接器14-6上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第三通孔,多个所述第一预应力锚具14-7均位于连接器14-6后侧;所述波纹管14-2、多个所述第一锚板14-4和所述连接器14-6沿被加固主梁1的纵桥向由前至后进行布设。
所述横向钢筋转向与锚固装置包括安装于钢箱14-1后侧的保护罩14-8、安装在保护罩14-8后端的限位板14-9、位于限位板14-9后侧的弧形转向节14-10、安装在弧形转向节14-10后端且固定在被加固主梁1侧壁上的延长套筒14-11和多个对第二横向预应力钢绞线7中的多股钢绞线外端进行锚固的第二预应力锚具14-12,所述连接器14-6位于保护罩14-8的内部前侧;所述保护罩14-8位于钢箱14-1的正后方,所述限位板14-9位于保护罩14-8的正后方且其连接于保护罩14-8与弧形转向节14-10之间,所述限位板14-9上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线7中的多股钢绞线穿入的第四通孔。所述弧形转向节14-10由多个环形连接节从前至后连接而成,前后相邻两个所述环形连接节之间均设置有一个第二锚板14-13,每个所述第二锚板14-13上均开有多个分别供第二横向预应力钢绞线7中的多股钢绞线穿入的第五通孔。所述延长套筒14-11位于所述横向钢绞线穿孔的孔口外侧。所述连接器14-6上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线7中的多股钢绞线穿出的第六通孔,多个所述第二预应力锚具14-12均位于连接器14-6内侧。
本实施例中,所述限位板14-9与第一锚板14-4呈平行布设。
本实施例中,所述钢箱14-1为立方体且其沿被加固主梁1的纵桥向进行布设。
实际加工时,所述保护罩14-8为直径由前至后逐渐缩小的圆锥形罩体。
本实施例中,所述钢箱14-1、保护罩14-8、限位板14-9、弧形转向节14-10和延长套筒14-11均位于同一水平面上。
本实施例中,多个所述第一锚板14-4均为圆形平板,多个所述第一锚板14-4的直径由前至后逐渐增大。
本实施例中,所述连接器14-6包括前端固定安装在钢箱14-1后侧壁上的中部固定柱和布设在所述中部固定柱后端外侧的固定套环,所述固定套环与所述中部固定柱呈同轴布设;所述中部固定柱位于波纹管14-2的正后方,多个所述第三通孔均位于所述中部固定柱上,多个所述第一预应力锚具14-7均位于所述中部固定柱后侧;多个所述第六通孔均位于所述固定套环上,多个所述第二预应力锚具14-12均位于所述固定套环后侧。
本实施例中,多个所述第二预应力锚具14-12均为挤压锚具。
同时,所述纵向钢筋锚固装置还包括同轴套装在波纹管14-2后部的加强环14-3。
本实施例中,本发明所述的钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,还包括两个分别对所述加固模板的前后端与被加固主梁1之间的外端口进行封堵的端部封堵结构和两个分别对两个所述梁侧模板3上端与被加固主梁1侧壁之间的上端口进行封堵的上部封堵结构。两个所述端部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述端部封堵结构均呈竖直向布设且二者均沿被加固主梁1的横桥向进行布设。两个所述上部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述上部封堵结构均呈水平布设且二者均沿被加固主梁1的纵桥向进行布设。
本实施例中,所述端部封堵结构为凹字形。
如图6、图7及图8所示,所述端部封堵结构包括第一土工模袋15-2、支撑在所述外端口上的第一钢筋网片15-1和对第一土工模袋15-2进行限位的第一模袋限位结构,所述第一模袋限位结构位于第一土工模袋15-2外侧,所述第一土工模袋15-2位于第一钢筋网片15-1与所述第一模袋限位结构之间。所述第一钢筋网片15-1呈竖直向布设且其沿被加固主梁1的横桥向布设,所述第一钢筋网片15-1为凹字形。所述第一土工模袋15-2为凹字形且其左右两侧上部均设置有第一注浆口15-3。所述第一模袋限位结构与第一钢筋网片15-1呈平行布设,所述第一模袋限位结构包括两组分别锚固在被加固主梁1下部左右侧壁上的第一植筋15-4和多个由左至右锚固在被加固主梁1底部的第二植筋15-5,两组所述第一植筋15-4和多个所述第二植筋15-5均布设在同一竖直面上。每组所述第一植筋15-4均包括多个由上至下布设的第一植筋15-4,每个所述第一植筋15-4的内端均锚固在被加固主梁1的下部侧壁上,每个所述第二植筋15-5的上端均锚固在被加固主梁1底部。
本实施例中,所述上部封堵结构为长方形。
如图9所示,所述上部封堵结构包括第二土工模袋15-7、支撑在所述上端口上的第二钢筋网片15-6和对第二土工模袋15-7进行限位的第二模袋限位结构,所述第二模袋限位结构位于第二土工模袋15-7上方,所述第二土工模袋15-7位于第二钢筋网片15-6与所述第二模袋限位结构之间;所述第二钢筋网片15-6呈水平布设且其沿被加固主梁1的纵桥向布设,所述第二钢筋网片15-6为长方形;所述第一土工模袋15-2为长方形且其上部设置有第二注浆口15-8;所述第二模袋限位结构与第二钢筋网片15-6呈平行布设,所述第二模袋限位结构包括多个由前至后锚固在被加固主梁1下部侧壁上的第三植筋15-9,多个所述第三植筋15-9均布设在同一水平面上,每个所述第三植筋15-9的内端均锚固在被加固主梁1的下部侧壁上。
本实施例中,所述第一钢筋网片15-1和第二钢筋网片15-6均固定在剪力件16上。
本实施例中,所述第一植筋15-4和第三植筋15-9均沿被加固主梁1的横桥向进行布设,所述第二植筋15-5呈竖直向布设。
并且,所述第一土工模袋15-2挂装在第一钢筋网片15-1上,所述第二土工模袋15-7挂装在第二钢筋网片15-6上。
本实施例中,所述第一植筋15-4、第二植筋15-5和第三植筋15-9均为螺纹钢筋。采用锚固型结构胶种植。
如图10所示的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固方法,包括以下步骤:
步骤一、加固模板预制加工:在预制加工场,对所述加固模板的梁底模板2和两个所述梁侧模板3进行预制加工。
步骤二、锚固件布设:在被加固主梁1底部布设多列所述第一锚固件8,并在被加固主梁1的下部左右两侧壁上分别布设多列所述第二锚固件9。
步骤三、加固模板吊装及固定:采用吊装设备将步骤一中加工成型的梁底模板2和两个所述梁侧模板3分别吊装到位,并将两个所述梁侧模板3底部均与梁底模板2紧固连接为一体;吊装到位后,通过多列所述第一锚固件8将吊装到位的梁底模板2固定在被加固主梁1底部,并通过多列所述第二锚固件9将吊装到位的两个所述梁侧模板3分别固定在被加固主梁1的左右侧壁上。
步骤四、混凝土浇筑:在所述加固模板与被加固主梁1之间的空腔内浇筑混凝土,并获得浇筑成型的混凝土结构4。
步骤五、预应力张拉:待两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线5-1和两道所述第二横向预应力钢绞线7均穿设完成且四个所述钢锚箱6均安装完成后,对两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线5-1和两道所述第二横向预应力钢绞线7同步进行张拉;张拉完成后,将每道所述第一横向预应力钢绞线5-1的两端分别锚固在一个预应力锚具5-2上,同时将每道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别锚固在两个分别布设在被加固主梁1前后两端的钢锚箱6上,并将每道所述第二横向预应力钢绞线7的两端分别锚固在位于被加固主梁1左右两侧的两个所述钢锚箱6上。
本实施例中,所述加固模板的前后端与被加固主梁1之间的外端口上均设置有端部封堵结构,两个所述梁侧模板3上端与被加固主梁1侧壁之间的上端口上均设置有上部封堵结构。所述端部封堵结构呈竖直向布设且其沿被加固主梁1的横桥向进行布设,所述上部封堵结构呈水平布设且其沿被加固主梁1的纵桥向进行布设。
本实施例中,步骤二中进行加固模板吊装及固定之前,先对被加固主梁1底部与其下部左右侧壁分别进行凿毛处理,并在所述被加固主梁1底部与其下部左右侧壁上分别布设多列剪力件16;之后,在被加固主梁1的下部左右侧壁上分别布设多个所述第三植筋15-9,同时在被加固主梁1前后两侧的下部左右侧壁上分别布设一组所述第一植筋15-4,并在被加固主梁1前后两侧底部分别布设多个所述第二植筋15-5。
本实施例中,步骤四中进行混凝土浇筑之前,先分别向第一土工模袋15-2和第二土工模袋15-7内注入水泥砂浆,通过内部注有水泥砂浆的第一土工模袋15-2和第二土工模袋15-7分别对所述外端口和所述上端口进行封堵;待第一土工模袋15-2和第二土工模袋15-7注入的水泥砂浆凝固后,再在所述加固模板与被加固主梁1之间的空腔内浇筑混凝土。
所述第一土工模袋15-2和第二土工模袋15-7注入水泥砂浆后发生膨胀,并相应对所述外端口和所述上端口分别进行封堵。
实际施工时,对被加固主梁1底部与其下部左右侧壁分别进行凿毛处理之前,对被加固主梁1底部与其下部左右侧壁破损的混凝土保护层进行清理,
本实施例中,步骤四中进行混凝土浇筑之前,还需在所述加固模板的内壁上均匀涂刷一层混凝土界面胶,同时还需在被加固主梁1底部与其下部左右侧壁上均匀涂刷一层混凝土界面胶。
本实施例中,由于所述纵向预应力钢绞线上存在多处转折,为便于穿束作业,对于纵向预应力钢绞线上转折处的第一混凝土预制板,先进行吊装并先进行纵向预应力钢绞线穿束。
本实施例中,所述第一锚栓和所述第二锚栓为螺纹钢筋。
步骤二中进行加固模板固定之前,先对第一锚固件8的第一锚栓和第二锚固件9的第二锚栓进行固定;之后,将各第一锚固件8上安装的上定位螺母和上托板11以及各第二锚固件9上安装的内定位螺母和内托板12分别进行安装;然后,对所述加固模板进行安装,且安装完成后,对各第一锚固件8上安装的下定位螺母和下托板10以及各第二锚固件9上安装的外定位螺母和外托板13分别进行安装。
本实施例中,对梁底模板中的多个第一混凝土预制板和梁侧模板中的多个第二混凝土预制板进行拼接时,均由中部向两侧进行拼装。
本实施例中,对所述钢锚箱进行固定时,先在被加固主梁1的侧壁上埋设多根预埋钢筋,并在多根预埋钢筋上固定承重板,之后将钢箱14-1固定在承重板上,同时在被加固主梁1的侧壁上埋设多根连接钢筋,每根连接钢筋的外端均与钢箱14-1焊接固定为一体;然后,在钢箱14-1与被加固主梁1之间的空隙内浇筑混凝土形成整体结构,共同受力。
本实施例中,步骤五中进行预应力张拉时,采用千斤顶进行张拉。为防止被加固主梁1发生横弯、断裂事故,对两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线5-1和两道所述第二横向预应力钢绞线7进行张拉时,均成对进行对称张拉。
其中,对纵向预应力钢绞线、第一横向预应力钢绞线5-1和第二横向预应力钢绞线7中的各股钢绞线进行初始张拉时,两端同时启动,使所张拉的钢绞线略微拉紧,并调整锚具和千斤顶位置进行后续张拉。同时,注意各钢绞线的松紧度,并随时调整。力求各根钢绞线松紧度一致,以便其平均受力,随后两端千斤顶同时加载至钢绞线10%的控制力。待每股钢绞线均达到10%的控制力后,按10%~20%分级循环加载至90%的控制力,并将夹片更换为工作夹片。两端张拉时,千斤顶轮流分级加载到控制应力100%时,尽快对预应力孔道进行压浆。
实际施工时,为增强所述加固模板与被加固主梁1之间的横向刚度,提前对第一横向预应力钢绞线5-1进行张拉、锚固与灌浆操作。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:包括位于被加固主梁(1)下部外侧的加固模板、位于所述加固模板与被加固主梁(1)之间的空腔内且由混凝土浇筑成型的混凝土结构(4)和布设在所述加固模板内的预应力体系,所述加固模板和混凝土结构(4)均沿被加固主梁(1)的纵桥向进行布设且二者的横截面形状均为凹字形;
所述加固模板包括一个布设在被加固主梁(1)底部的梁底模板(2)和两个分别布设在被加固主梁(1)下部左右两侧的梁侧模板(3),所述梁底模板(2)呈水平布设,两个所述梁侧模板(3)均呈竖直向布设且二者对称布设在被加固主梁(1)下部的左右两侧,两个所述梁侧模板(3)分别位于梁底模板(2)的左右两侧上方且二者的底部均与梁底模板(2)紧固连接为一体;所述梁底模板(2)和两个所述梁侧模板(3)均为混凝土预制板;所述梁底模板(2)通过多列由左至右布设在同一水平面上的第一锚固件(8)固定在被加固主梁(1)底部,每个所述梁侧模板(3)均通过多列由上至下布设在同一竖直面上的第二锚固件(9)固定在被加固主梁(1)的侧壁上,多列所述第一锚固件(8)和多列所述第二锚固件(9)均浇筑于混凝土结构(4)内;
所述预应力体系包括两道穿设在所述加固模板内的纵向预应力钢绞线和多道穿设在梁底模板(2)内的第一横向预应力钢绞线(5-1),多道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)沿被加固主梁(1)的纵桥向由前至后进行布设,多道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)均布设在同一水平面上且其均沿被加固主梁(1)的横桥向进行布设,所述梁底模板(2)上预留有多个分别供多道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)穿过的横向预应力孔道,每道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)的两端分别锚固在一个横向预应力锚具(5-2)上,所述横向预应力锚具(5-2)位于梁底模板(2)外侧;两道所述纵向预应力钢绞线对称布设在所述加固模板的左右两侧,所述加固模板的左右两侧分别开有一个供所述纵向预应力钢绞线穿过的纵向预应力孔道,两道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别从所述加固模板的前后端穿出;所述被加固主梁(1)的左右两侧壁上分别设置有一组对所述纵向预应力钢绞线进行锚固的钢锚箱(6),两组所述钢锚箱(6)呈左右对称布设且其均位于所述加固模板上方;每组所述钢锚箱(6)均包括两个分别对所述纵向预应力钢绞线的前后端进行锚固的钢锚箱(6),两个所述钢锚箱(6)分别布设在被加固主梁(1)的前后两端;两组所述钢锚箱(6)中的四个所述钢锚箱(6)分别布设在一个矩形的四个顶点上,所述被加固主梁(1)前端布设的两个所述钢锚箱(6)之间以及被加固主梁(1)后端布设的两个所述钢锚箱(6)之间均通过一道第二横向预应力钢绞线(7)进行连接,所述第二横向预应力钢绞线(7)沿被加固主梁(1)的横桥向进行布设且其两端分别锚固在位于被加固主梁(1)左右两侧的两个所述钢锚箱(6)上,所述被加固主梁(1)的前后端均开有供第二横向预应力钢绞线(7)穿过的横向钢绞线穿孔;两道所述纵向预应力钢绞线、两道所述第二横向预应力钢绞线(7)和四个所述钢锚箱(6)组成一个环形预应力体系。
2.按照权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:所述被加固主梁(1)底部与其下部左右侧壁上均设置有多列剪力件(16),每列所述剪力件(16)均包括多个沿被加固主梁(1)的纵桥向由前至后布设的剪力件(16),多列所述剪力件(16)均浇筑于混凝土结构(4)内。
3.按照权利要求1或2所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:还包括两个分别对所述加固模板的前后端与被加固主梁(1)之间的外端口进行封堵的端部封堵结构和两个分别对两个所述梁侧模板(3)上端与被加固主梁(1)侧壁之间的上端口进行封堵的上部封堵结构;两个所述端部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述端部封堵结构均呈竖直向布设且二者均沿被加固主梁(1)的横桥向进行布设;两个所述上部封堵结构的结构相同且二者呈对称布设,两个所述上部封堵结构均呈水平布设且二者均沿被加固主梁(1)的纵桥向进行布设;
所述端部封堵结构为凹字形;所述端部封堵结构包括第一土工模袋(15-2)、支撑在所述外端口上的第一钢筋网片(15-1)和对第一土工模袋(15-2)进行限位的第一模袋限位结构,所述第一模袋限位结构位于第一土工模袋(15-2)外侧,所述第一土工模袋(15-2)位于第一钢筋网片(15-1)与所述第一模袋限位结构之间;所述第一钢筋网片(15-1)呈竖直向布设且其沿被加固主梁(1)的横桥向布设,所述第一钢筋网片(15-1)为凹字形;所述第一土工模袋(15-2)为凹字形且其左右两侧上部均设置有第一注浆口(15-3);所述第一模袋限位结构与第一钢筋网片(15-1)呈平行布设,所述第一模袋限位结构包括两组分别锚固在被加固主梁(1)下部左右侧壁上的第一植筋(15-4)和多个由左至右锚固在被加固主梁(1)底部的第二植筋(15-5),两组所述第一植筋(15-4)和多个所述第二植筋(15-5)均布设在同一竖直面上;每组所述第一植筋(15-4)均包括多个由上至下布设的第一植筋(15-4),每个所述第一植筋(15-4)的内端均锚固在被加固主梁(1)的下部侧壁上,每个所述第二植筋(15-5)的上端均锚固在被加固主梁(1)底部;
所述上部封堵结构为长方形;所述上部封堵结构包括第二土工模袋(15-7)、支撑在所述上端口上的第二钢筋网片(15-6)和对第二土工模袋(15-7)进行限位的第二模袋限位结构,所述第二模袋限位结构位于第二土工模袋(15-7)上方,所述第二土工模袋(15-7)位于第二钢筋网片(15-6)与所述第二模袋限位结构之间;所述第二钢筋网片(15-6)呈水平布设且其沿被加固主梁(1)的纵桥向布设,所述第二钢筋网片(15-6)为长方形;所述第一土工模袋(15-2)为长方形且其上部设置有第二注浆口(15-8);所述第二模袋限位结构与第二钢筋网片(15-6)呈平行布设,所述第二模袋限位结构包括多个由前至后锚固在被加固主梁(1)下部侧壁上的第三植筋(15-9),多个所述第三植筋(15-9)均布设在同一水平面上,每个所述第三植筋(15-9)的内端均锚固在被加固主梁(1)的下部侧壁上。
4.按照权利要求1或2所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:所述梁底模板(2)由多个第一混凝土预制板从前至后拼接而成,所述梁侧模板(3)由多个第二混凝土预制板从前至后拼接而成,多个所述第一混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一水平面上,多个所述第二混凝土预制板均为矩形板且其均位于同一竖直面上;
所述梁底模板(2)中前后相邻两个所述第一混凝土预制板之间、所述梁侧模板(3)中前后相邻两个所述第二混凝土预制板之间以及所述第一混凝土预制板与所述第二混凝土预制板之间均通过混凝土界面胶紧固连接为一体;
所述梁底模板(2)中所包括第一混凝土预制板的数量和梁侧模板(3)中所包括第二混凝土预制板的数量均为N个,N为正整数且N≥3;所述梁底模板(2)中N个所述第一混凝土预制板的结构和尺寸均相同,所述梁侧模板(3)中N个所述第二混凝土预制板的结构和尺寸均相同;所述第一混凝土预制板和第二混凝土预制板的纵向长度相同;
每列所述第一锚固件(8)均包括多个沿被加固主梁(1)的纵桥向由前至后布设的第一锚固件(8),所述第一锚固件(8)呈竖直向布设;每列所述第二锚固件(9)均包括多个沿被加固主梁(1)的纵桥向由前至后布设的第二锚固件(9),所述第二锚固件(9)呈水平布设;
每列所述第一锚固件(8)中的多个所述第一锚固件(8)均由前至后分为N组,N组所述第一锚固件(8)分别连接于N个所述第一混凝土预制板与被加固主梁(1)之间,每组所述第一锚固件(8)均包括由前至后布设的多个所述第一锚固件(8);每列所述第二锚固件(9)中的多个所述第二锚固件(9)均由前至后分为N组,N组所述第二锚固件(9)分别连接于N个所述第二混凝土预制板与被加固主梁(1)之间,每组所述第二锚固件(9)均包括由前至后布设的多个所述第二锚固件(9)。
5.按照权利要求4所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:所述第一锚固件(8)包括呈竖直向布设的第一锚栓和两个均安装在所述第一锚栓上的第一定位螺母,两个所述第一定位螺母分别为位于所述第一混凝土预制板上下两侧的上定位螺母和下定位螺母,所述第一锚栓的上端锚固在被加固主梁(1)底部且其下端伸出至所述第一混凝土预制板下方;所述第二锚固件(9)包括呈水平布设的第二锚栓和两个均安装在所述第二锚栓上的第二定位螺母,两个所述第二定位螺母分别为位于所述第二混凝土预制板内外两侧的内定位螺母和外定位螺母,所述第二锚栓的内端锚固在被加固主梁(1)的侧壁上且其外端伸出至所述第二混凝土预制板外侧;
每组所述第一锚固件(8)中多个所述第一锚固件(8)的下定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个下托板(10),所述下托板(10)上开有多个分别供每组所述第一锚固件(8)中多个所述第一锚固件(8)穿过的第一通孔;每组所述第一锚固件(8)中多个所述第一锚固件(8)的上定位螺母与第一混凝土预制板之间均垫装有一个上托板(11),所述上托板(11)上开有多个分别供每组所述第一锚固件(8)中多个所述第一锚固件(8)穿过的第二通孔;
每组所述第二锚固件(9)中多个所述第二锚固件(9)的内定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个内托板(12),所述内托板(12)上开有多个分别供每组所述第二锚固件(9)中多个所述第二锚固件(9)穿过的第三通孔;每组所述第二锚固件(9)中多个所述第二锚固件(9)的外定位螺母与第二混凝土预制板之间均垫装有一个外托板(13),所述外托板(13)上开有多个分别供每组所述第二锚固件(9)中多个所述第二锚固件(9)穿过的第四通孔;
所述下托板(10)、上托板(11)、内托板(12)和外托板(13)均为长条形钢板。
6.按照权利要求1或2所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:四个所述钢锚箱(6)均位于同一水平面上,四个所述钢锚箱(6)均位于所述加固模板上方;
所述纵向预应力钢绞线包括第一钢绞线节段(5-3)、两个对称布设在第一钢绞线节段(5-3)前后两侧的第三钢绞线节段(5-5)和两个分别连接于第一钢绞线节段(5-3)与两个所述第三钢绞线节段(5-5)之间的第二钢绞线节段(5-4),所述第一钢绞线节段(5-3)、第二钢绞线节段(5-4)和第三钢绞线节段(5-5)均为平直钢绞线节段,两个所述第三钢绞线节段(5-5)呈对称布设,所述第一钢绞线节段(5-3)和两个第三钢绞线节段(5-5)均沿被加固主梁(1)的纵桥向进行布设,所述第一钢绞线节段(5-3)和两个所述第二钢绞线节段(5-4)均位于同一水平面上,两个所述第三钢绞线节段(5-5)均由内至外逐渐向上倾斜且其外端均锚固在一个钢锚箱(6)上,所述钢锚箱(6)布设在被加固主梁(1)前端或后端的侧壁上部;两道所述纵向预应力钢绞线的第一钢绞线节段(5-3)之间的间距小于两道所述纵向预应力钢绞线的第三钢绞线节段(5-5)之间的间距;所述第一钢绞线节段(5-3)和两个所述第二钢绞线节段(5-4)均位于梁底模板(2)内,两个所述第三钢绞线节段(5-5)均由下至上从梁侧模板(3)穿出。
7.按照权利要求1或2所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:所述纵向预应力钢绞线和第二横向预应力钢绞线(7)均为由多股钢绞线组成的预应力钢绞线束;
四个所述钢锚箱(6)的结构均相同;所述钢锚箱(6)包括固定在被加固主梁(1)侧壁上的钢箱(14-1)、对所述纵向预应力钢绞线的外端进行锚固的纵向钢筋锚固装置和对第二横向预应力钢绞线(7)的外端进行转向与锚固的横向钢筋转向与锚固装置;
所述纵向钢筋锚固装置包括供所述纵向预应力钢绞线穿过的波纹管(14-2)、多个由前至后安装在钢箱(14-1)内的第一锚板(14-4)和多个分别对所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线外端进行锚固的第一预应力锚具(14-7),所述波纹管(14-2)安装在钢箱(14-1)的内部前侧且其与所述纵向预应力钢绞线呈同轴布设,所述钢箱(14-1)的前侧壁上开有供所述纵向预应力钢绞线穿入的第一通孔,所述第一通孔位于波纹管(14-2)的正前方;多个所述第一锚板(14-4)均位于钢箱(14-1)的内部后侧且其均位于波纹管(14-2)的正后方,多个所述第一锚板(14-4)均呈竖直向布设且其均沿被加固主梁(1)的横桥向进行布设,所述钢箱(14-1)内设置有供多个所述第一锚板(14-4)安装的锚板固定架(14-5);每个所述第一锚板(14-4)上均开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿过的第七通孔,所述钢箱(14-1)的后侧壁上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第二通孔;所述钢箱(14-1)后部设置有连接器(14-6),所述连接器(14-6)位于波纹管(14-2)的正后方,所述连接器(14-6)上开有多个分别供所述纵向预应力钢绞线中的多股钢绞线穿出的第三通孔,多个所述第一预应力锚具(14-7)均位于连接器(14-6)后侧;所述波纹管(14-2)、多个所述第一锚板(14-4)和所述连接器(14-6)沿被加固主梁(1)的纵桥向由前至后进行布设;
所述横向钢筋转向与锚固装置包括安装于钢箱(14-1)后侧的保护罩(14-8)、安装在保护罩(14-8)后端的限位板(14-9)、位于限位板(14-9)后侧的弧形转向节(14-10)、安装在弧形转向节(14-10)后端且固定在被加固主梁(1)侧壁上的延长套筒(14-11)和多个对第二横向预应力钢绞线(7)中的多股钢绞线外端进行锚固的第二预应力锚具(14-12),所述连接器(14-6)位于保护罩(14-8)的内部前侧;所述保护罩(14-8)位于钢箱(14-1)的正后方,所述限位板(14-9)位于保护罩(14-8)的正后方且其连接于保护罩(14-8)与弧形转向节(14-10)之间,所述限位板(14-9)上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线(7)中的多股钢绞线穿入的第四通孔;所述弧形转向节(14-10)由多个环形连接节从前至后连接而成,前后相邻两个所述环形连接节之间均设置有一个第二锚板(14-13),每个所述第二锚板(14-13)上均开有多个分别供第二横向预应力钢绞线(7)中的多股钢绞线穿入的第五通孔;所述延长套筒(14-11)位于所述横向钢绞线穿孔的孔口外侧;所述连接器(14-6)上开有多个分别供第二横向预应力钢绞线(7)中的多股钢绞线穿出的第六通孔,多个所述第二预应力锚具(14-12)均位于连接器(14-6)内侧。
8.按照权利要求7所述的一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造,其特征在于:所述连接器(14-6)包括前端固定安装在钢箱(14-1)后侧壁上的中部固定柱和布设在所述中部固定柱后端外侧的固定套环,所述固定套环与所述中部固定柱呈同轴布设;所述中部固定柱位于波纹管(14-2)的正后方,多个所述第三通孔均位于所述中部固定柱上,多个所述第一预应力锚具(14-7)均位于所述中部固定柱后侧;多个所述第六通孔均位于所述固定套环上,多个所述第二预应力锚具(14-12)均位于所述固定套环后侧。
9.一种利用如权利要求1所述加固构造对钢筋混凝土梁桥主梁进行加固的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、加固模板预制加工:在预制加工场,对所述加固模板的梁底模板(2)和两个所述梁侧模板(3)进行预制加工;
步骤二、锚固件布设:在被加固主梁(1)底部布设多列所述第一锚固件(8),并在被加固主梁(1)的下部左右两侧壁上分别布设多列所述第二锚固件(9);
步骤三、加固模板吊装及固定:采用吊装设备将步骤一中加工成型的梁底模板(2)和两个所述梁侧模板(3)分别吊装到位,并将两个所述梁侧模板(3)底部均与梁底模板(2)紧固连接为一体;吊装到位后,通过多列所述第一锚固件(8)将吊装到位的梁底模板(2)固定在被加固主梁(1)底部,并通过多列所述第二锚固件(9)将吊装到位的两个所述梁侧模板(3)分别固定在被加固主梁(1)的左右侧壁上;
步骤四、混凝土浇筑:在所述加固模板与被加固主梁(1)之间的空腔内浇筑混凝土,并获得浇筑成型的混凝土结构(4);
步骤五、预应力张拉:待两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)和两道所述第二横向预应力钢绞线(7)均穿设完成且四个所述钢锚箱(6)均安装完成后,对两道所述纵向预应力钢绞线、多道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)和两道所述第二横向预应力钢绞线(7)同步进行张拉;张拉完成后,将每道所述第一横向预应力钢绞线(5-1)的两端分别锚固在一个预应力锚具(5-2)上,同时将每道所述纵向预应力钢绞线的前后端分别锚固在两个分别布设在被加固主梁(1)前后两端的钢锚箱(6)上,并将每道所述第二横向预应力钢绞线(7)的两端分别锚固在位于被加固主梁(1)左右两侧的两个所述钢锚箱(6)上。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:所述加固模板的前后端与被加固主梁(1)之间的外端口上均设置有端部封堵结构,两个所述梁侧模板(3)上端与被加固主梁(1)侧壁之间的上端口上均设置有上部封堵结构;所述端部封堵结构呈竖直向布设且其沿被加固主梁(1)的横桥向进行布设,所述上部封堵结构呈水平布设且其沿被加固主梁(1)的纵桥向进行布设;
所述端部封堵结构为凹字形;所述端部封堵结构包括第一土工模袋(15-2)、支撑在所述外端口上的第一钢筋网片(15-1)和对第一土工模袋(15-2)进行限位的第一模袋限位结构,所述第一模袋限位结构位于第一土工模袋(15-2)外侧,所述第一土工模袋(15-2)位于第一钢筋网片(15-1)与所述第一模袋限位结构之间;所述第一钢筋网片(15-1)呈竖直向布设且其沿被加固主梁(1)的横桥向布设,所述第一钢筋网片(15-1)为凹字形;所述第一土工模袋(15-2)为凹字形且其左右两侧上部均设置有第一注浆口(15-3);所述第一模袋限位结构与第一钢筋网片(15-1)呈平行布设,所述第一模袋限位结构包括两组分别锚固在被加固主梁(1)下部左右侧壁上的第一植筋(15-4)和多个由左至右锚固在被加固主梁(1)底部的第二植筋(15-5),两组所述第一植筋(15-4)和多个所述第二植筋(15-5)均布设在同一竖直面上;每组所述第一植筋(15-4)均包括多个由上至下布设的第一植筋(15-4),每个所述第一植筋(15-4)的内端均锚固在被加固主梁(1)的下部侧壁上,每个所述第二植筋(15-5)的上端均锚固在被加固主梁(1)底部;
所述上部封堵结构为长方形;所述上部封堵结构包括第二土工模袋(15-7)、支撑在所述上端口上的第二钢筋网片(15-6)和对第二土工模袋(15-7)进行限位的第二模袋限位结构,所述第二模袋限位结构位于第二土工模袋(15-7)上方,所述第二土工模袋(15-7)位于第二钢筋网片(15-6)与所述第二模袋限位结构之间;所述第二钢筋网片(15-6)呈水平布设且其沿被加固主梁(1)的纵桥向布设,所述第二钢筋网片(15-6)为长方形;所述第一土工模袋(15-2)为长方形且其上部设置有第二注浆口(15-8);所述第二模袋限位结构与第二钢筋网片(15-6)呈平行布设,所述第二模袋限位结构包括多个由前至后锚固在被加固主梁(1)下部侧壁上的第三植筋(15-9),多个所述第三植筋(15-9)均布设在同一水平面上,每个所述第三植筋(15-9)的内端均锚固在被加固主梁(1)的下部侧壁上;
步骤三中进行加固模板吊装及固定之前,先对被加固主梁(1)底部与其下部左右侧壁分别进行凿毛处理,并在所述被加固主梁(1)底部与其下部左右侧壁上分别布设多列剪力件(16);之后,在被加固主梁(1)的下部左右侧壁上分别布设多个所述第三植筋(15-9),同时在被加固主梁(1)前后两侧的下部左右侧壁上分别布设一组所述第一植筋(15-4),并在被加固主梁(1)前后两侧底部分别布设多个所述第二植筋(15-5);
步骤四中进行混凝土浇筑之前,先分别向第一土工模袋(15-2)和第二土工模袋(15-7)内注入水泥砂浆,通过内部注有水泥砂浆的第一土工模袋(15-2)和第二土工模袋(15-7)分别对所述外端口和所述上端口进行封堵;待第一土工模袋(15-2)和第二土工模袋(15-7)注入的水泥砂浆凝固后,再在所述加固模板与被加固主梁(1)之间的空腔内浇筑混凝土。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510218237.1A CN104947603B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510218237.1A CN104947603B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104947603A CN104947603A (zh) | 2015-09-30 |
CN104947603B true CN104947603B (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=54162628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510218237.1A Active CN104947603B (zh) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104947603B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106120574A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-11-16 | 西安公路研究院 | 混凝土箱梁的无粘结预应力与钢混组合加固设计方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106087778B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-03-16 | 西安公路研究院 | 箱梁的无粘结预应力与钢板‑混凝土组合加固设计方法 |
CN105970837B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-03-16 | 西安公路研究院 | T型梁的无粘结预应力与钢板‑混凝土组合加固设计方法 |
CN105839551B (zh) * | 2016-05-31 | 2018-06-26 | 西安公路研究院 | 混凝土t型梁的无粘结预应力与钢混组合加固设计方法 |
CN107366314B (zh) * | 2017-07-12 | 2019-03-05 | 河海大学 | 一种潮差区混凝土梁修复的自适应模板系统 |
CN109826458A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-31 | 黑龙江省寒地建筑科学研究院 | 一种梁加固模板及其实现的挤压加固方法 |
CN110355860A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-10-22 | 上海城建预制构件有限公司 | 一种uhpc立柱扩大头模具 |
CN114197334B (zh) * | 2021-12-23 | 2024-05-24 | 浙江正方交通建设有限公司 | 现役空心板桥梁高性能混凝土板底加固结构及施工方法 |
CN114922098B (zh) * | 2022-05-07 | 2023-08-22 | 山东交通学院 | 一种石拱桥加固装置及方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5152927B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2013-02-27 | 鹿島建設株式会社 | 橋梁の補強構造および補強方法 |
KR100985139B1 (ko) * | 2009-11-02 | 2010-10-05 | 민경기술 주식회사 | 보강섬유가 부착된 보강재를 이용한 상부 구조물 보강방법 및 장치 |
CN103924520B (zh) * | 2014-04-10 | 2017-01-11 | 中交一公局第一工程有限公司 | 悬索桥主缆锚固预应力管道的施工方法及装置 |
CN104131583A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-05 | 中建四局第五建筑工程有限公司 | 一种新型后浇带处支撑结构及其施工工艺 |
CN104532754B (zh) * | 2015-01-13 | 2016-04-20 | 中铁二局工程有限公司 | 一种预应力混凝土箱梁封端模板施工方法 |
CN204589831U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-26 | 西安科技大学 | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造 |
-
2015
- 2015-04-30 CN CN201510218237.1A patent/CN104947603B/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106120574A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-11-16 | 西安公路研究院 | 混凝土箱梁的无粘结预应力与钢混组合加固设计方法 |
CN106120574B (zh) * | 2016-07-07 | 2018-06-12 | 西安公路研究院 | 混凝土箱梁的无粘结预应力与钢混组合加固设计方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104947603A (zh) | 2015-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104947603B (zh) | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造及加固方法 | |
CN105804241A (zh) | 一种单层预制装配式钢筋混凝土梁柱节点 | |
CN205894313U (zh) | 一种全预制装配式钢管约束框架节点 | |
CN106592440B (zh) | 一种预制节段型桥墩的施工方法 | |
CN203080430U (zh) | 一种装配现浇组合式钢筋混凝土管型涵洞 | |
CN107268424A (zh) | 可快速调平的预制拼装桥墩结构及其施工方法 | |
CN106049691A (zh) | 一种全预制装配式钢管约束框架节点 | |
CN103556749A (zh) | 一种预制混凝土填充墙悬挂式柔性连接 | |
CN106401069A (zh) | 一种具有自复位功能的损伤可修复装配式组合柱 | |
CN105926771B (zh) | 一种装配整体式框架柱梁的中节点连接结构及其施工方法 | |
CN208151833U (zh) | 一种新型rc—砌体组合拱桥的构造 | |
CN106223183A (zh) | 装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥及施工方法 | |
CN202611012U (zh) | 装配式混凝土剪力墙边缘构件连接构造 | |
CN208685438U (zh) | 一种分块式桥面板湿接缝连接形式 | |
CN106760050A (zh) | 剪力墙与后浇筑混凝土框架梁的连接结构及贯通式处理方法 | |
CN203487664U (zh) | 一种预制混凝土填充墙悬挂式柔性连接 | |
CN204112525U (zh) | 高强度混凝土预制框架内嵌带竖缝预制剪力墙结构 | |
CN109537929A (zh) | 抽柱改造用加固装置及加固方法 | |
CN206408515U (zh) | 预制桥墩节段拼装结构 | |
CN108951847A (zh) | 一种基于uhpc的预制混凝土框架结构体系及其施工方法 | |
CN204589831U (zh) | 一种钢筋混凝土梁桥主梁加固构造 | |
CN105804101B (zh) | 减小支挡结构受力的减荷支挡体系及施工方法及应用 | |
CN107724540A (zh) | 钢板剪力墙与钢筋桁架楼层板的连接结构及其施工方法 | |
CN205531016U (zh) | 一种预制混凝土柱构件及连接节点 | |
CN103938871A (zh) | 一种采用钢筋混凝土环梁节点的钢管混凝土柱有粘结预应力框架梁结构的施工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231123 Address after: 710000, 9th Floor, No. 5 Ruilin Street, Lintong District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee after: Shaanxi Zhongxiang Building Materials Technology Co.,Ltd. Address before: 710054 No. 58, middle section, Yanta Road, Shaanxi, Xi'an Patentee before: XI'AN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |