CN108342996A - 一种公路桥梁预应力加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路桥梁预应力加固方法，具体步骤如下：步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定；步骤二，桥梁面加固；步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定；步骤四，桥梁体横向加固；步骤五，桥梁体底部纵向加固。本发明的方法通过在对地质勘测和桥梁现状的测定，根据实际情况对桥梁体的底部、纵向和横向方向进行不同方式的加固，可以提高桥梁体的纵向抗弯能力、整体抗剪切能力、两侧边的稳定性和抗震性，桥梁体的稳固性好，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及公路桥梁领域，具体是一种公路桥梁预应力加固方法。
背景技术
随着我国基础建设的增加，各地的公路也在完善。公路的字面含义是公用之路、公众交通之路，汽车、单车、人力车、马车等众多交通工具及行人都可以走，公路为人们的生活和工作提供了方便。公路桥梁是公路中常见的一种，公路桥梁专为高速公路车辆和行人通行而建。公路桥梁由钢、钢筋混凝土或木头制成，它被设计用于高达0.8万吨(80,000吨)的重载滚荷，人群，驾驶部分的宽度取决于交通的预期强度和速度以及桥梁的形状和跨度(通常7-21米)人行道至少1米宽。
导致公路桥梁产生病害的因素有很多，而且我国现役公路桥梁中的绝大部分都有一定的运营年限了，桥梁承载能力逐年降低，特别是以前修建的桥梁，设计标准不同，承载力已不能适应交通发展的需要。而且桥梁随着使用年限的增长，自然就会出现混凝土的表面碳化、裂缝加大、表面破损、雨水侵入、钢筋锈蚀等一系列问题，最终导致桥梁的承载力下降，出现病害，成为病桥、危桥，严重者甚至造成桥梁垮塌，我们必须对现役桥梁进行加固，而且加固现役桥梁比建设新的桥梁性价比更高，加固桥梁也是保证人民生命和财产安全的有效措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公路桥梁预应力加固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种公路桥梁预应力加固方法，具体步骤如下：
步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定；
步骤二，桥梁面加固：在桥梁面两侧均钻穿透桥梁面并且在通孔表面安装压板，在压板上通过连接器安装钻杆和第一预应力钢筋并且第一预应力钢筋穿过通孔，第一预应力钢筋露在桥梁面外侧部分安装预应力锚具，在预应力锚具表面喷注高强度砂浆；
步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定并且采用支撑杆加固；
步骤四，桥梁体横向加固：将桥梁体两侧的桥脚之间安装第一横梁，在第一横梁上焊接承载底板并且承载底板覆盖整个第一横梁，将承载千斤顶的底座固定在承载底板上，在第一横梁的端部焊接活动架并且活动架穿过承载底板，活动架的顶部和承载千斤顶的顶部均与桥梁体的底端相连并且采用固定支座固定；
步骤五，桥梁体底部纵向加固：桥梁体的长度均匀分成18-35等份并且划线，在每个划线处的桥梁宽度方向上相隔60-80厘米设置一个转向块活动钢构件，第二预应力钢筋的一端插入桥梁体的一端内，第二预应力钢筋的另一端向离桥梁体一端最近划线处的转向器延伸，在此第二预应力钢筋的端部处焊接同样的第二预应力钢筋，以此延伸至转向块活动钢构件处，此处的第二预应力钢筋穿过转向块活动钢构件并且向离桥梁体一端第二近划线处的转向块活动钢构件延伸，直至达到桥梁体的另一端，两根第二预应力钢筋的焊接处设置有加固支座，加固支座的外层设置有套筒，套筒通过加固横梁安装在桥梁体底部，再将钢索沿着第二预应力钢筋的路线进行延伸并且产生预应力，再将钢索用支撑钢垫固定并且采用定位螺母锁紧，保持钢索的拉张状态即可。
作为本发明进一步的方案：步骤二中预应力锚具的外部安装有保护罩。
作为本发明进一步的方案：步骤三中外部预应力筋呈多束横向排列，每根外部预应力筋由3根以上的钢绞线缠绕制作。
作为本发明进一步的方案：第一预应力钢筋和第二预应力钢筋均采用预应力螺纹钢筋或普通钢筋。
作为本发明进一步的方案：承载底板采用矩形板或者圆形板，加固支座包括内层钢筒和套接在内层钢筒外侧的外层钢筒，内层钢筒和外层钢筒之间活动连接。
作为本发明进一步的方案：内层钢筒的横截面为圆形，外层钢筒的横截面为弧形，外层钢筒的弧度数为1/4π-3/4π弧度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的方法通过在对地质勘测和桥梁现状的测定，根据实际情况对桥梁体的底部、纵向和横向方向进行不同方式的加固，可以提高桥梁体的纵向抗弯能力、整体抗剪切能力、两侧边的稳定性和抗震性，桥梁体的稳固性好，使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种公路桥梁预应力加固方法，具体步骤如下：
步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定，依据地质勘测的结果和桥梁体的现状确定桥梁体的加固参数；
步骤二，桥梁面加固：在桥梁面两侧均钻穿透桥梁面并且在通孔表面安装压板，在压板上通过连接器安装钻杆和第一预应力钢筋并且第一预应力钢筋穿过通孔，第一预应力钢筋露在桥梁面外侧部分安装预应力锚具，在预应力锚具表面喷注高强度砂浆，锚具的外部安装有保护罩，第一预应力钢筋采用预应力螺纹钢筋，第一预应力钢筋与两边的压板连接，施加预应力后，通过压板使桥梁面中的侧向压力增大，改善了土的应力状态，抗剪强度的安全储备和变形模量提高，利用穿过路基的第一预应力钢筋与两个压板的连接，形成组合加固技术，增大桥梁面的围压，并使原可自由向外变形的桥梁面边坡受到限制，形成对桥梁面两侧边的约束作用，大大改善了两边的稳定性；
步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定并且采用支撑杆加固，外部预应力筋可以减少摩擦阻力从而有效的抵抗疲劳，纵梁产生的反弯矩就可以抵消一些来自外载荷的内力，提高桥梁体的牢固性；
步骤四，桥梁体横向加固：将桥梁体两侧的桥脚之间安装第一横梁，在第一横梁上焊接承载底板并且承载底板覆盖整个第一横梁，将承载千斤顶的底座固定在承载底板上，在第一横梁的端部焊接活动架并且活动架穿过承载底板，活动架的顶部和承载千斤顶的顶部均与桥梁体的底端相连并且采用固定支座固定，可以分担桥脚处的应力集中，使得桥脚与新装加固结构整体性更好，提高整体性能，保证加固质量；
步骤五，桥梁体底部纵向加固：桥梁体的长度均匀分成18-35等份并且划线，在每个划线处的桥梁宽度方向上相隔60-80厘米设置一个转向块活动钢构件，第二预应力钢筋的一端插入桥梁体的一端内并且第二预应力钢筋采用预应力螺纹钢筋，第二预应力钢筋的另一端向离桥梁体一端最近划线处的转向器延伸，在此第二预应力钢筋的端部处焊接同样的第二预应力钢筋，以此延伸至转向块活动钢构件处，此处的第二预应力钢筋穿过转向块活动钢构件并且向离桥梁体一端第二近划线处的转向块活动钢构件延伸，直至达到桥梁体的另一端，两根第二预应力钢筋的焊接处设置有加固支座，加固支座的外层设置有套筒，套筒通过加固横梁安装在桥梁体底部，再将钢索沿着第二预应力钢筋的路线进行延伸并且产生预应力，再将钢索用支撑钢垫固定并且采用定位螺母锁紧，保持钢索的拉张状态即可，与按传统方法沿纵向张拉可以得到同样的效果。
实施例2
一种公路桥梁预应力加固方法，具体步骤如下：
步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定，依据地质勘测的结果和桥梁体的现状确定桥梁体的加固参数；
步骤二，桥梁面加固：在桥梁面两侧均钻穿透桥梁面并且在通孔表面安装压板，在压板上通过连接器安装钻杆和第一预应力钢筋并且第一预应力钢筋穿过通孔，第一预应力钢筋露在桥梁面外侧部分安装预应力锚具，在预应力锚具表面喷注高强度砂浆，第一预应力钢筋与两边的压板连接，施加预应力后，通过压板使桥梁面中的侧向压力增大，改善了土的应力状态，抗剪强度的安全储备和变形模量提高，利用穿过路基的第一预应力钢筋与两个压板的连接，形成组合加固技术，增大桥梁面的围压，并使原可自由向外变形的桥梁面边坡受到限制，形成对桥梁面两侧边的约束作用，大大改善了两边的稳定性；
步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，外部预应力筋呈多束横向排列，每根外部预应力筋由3根以上的钢绞线缠绕制作，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定并且采用支撑杆加固，外部预应力筋可以减少摩擦阻力从而有效的抵抗疲劳，纵梁产生的反弯矩就可以抵消一些来自外载荷的内力，提高桥梁体的牢固性；
步骤四，桥梁体横向加固：将桥梁体两侧的桥脚之间安装第一横梁，在第一横梁上焊接承载底板并且承载底板覆盖整个第一横梁，将承载千斤顶的底座固定在承载底板上，承载底板采用矩形板，在第一横梁的端部焊接活动架并且活动架穿过承载底板，活动架的顶部和承载千斤顶的顶部均与桥梁体的底端相连并且采用固定支座固定，可以分担桥脚处的应力集中，使得桥脚与新装加固结构整体性更好，提高整体性能，保证加固质量；
步骤五，桥梁体底部纵向加固：桥梁体的长度均匀分成18-35等份并且划线，在每个划线处的桥梁宽度方向上相隔60-80厘米设置一个转向块活动钢构件，第二预应力钢筋的一端插入桥梁体的一端内，第二预应力钢筋的另一端向离桥梁体一端最近划线处的转向器延伸，在此第二预应力钢筋的端部处焊接同样的第二预应力钢筋，以此延伸至转向块活动钢构件处，此处的第二预应力钢筋穿过转向块活动钢构件并且向离桥梁体一端第二近划线处的转向块活动钢构件延伸，直至达到桥梁体的另一端，两根第二预应力钢筋的焊接处设置有加固支座，加固支座包括内层钢筒和套接在内层钢筒外侧的外层钢筒，内层钢筒和外层钢筒之间活动连接，加固支座的外层设置有套筒，套筒通过加固横梁安装在桥梁体底部，再将钢索沿着第二预应力钢筋的路线进行延伸并且产生预应力，再将钢索用支撑钢垫固定并且采用定位螺母锁紧，保持钢索的拉张状态即可，与按传统方法沿纵向张拉可以得到同样的效果。
实施例3
一种公路桥梁预应力加固方法，具体步骤如下：
步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定，依据地质勘测的结果和桥梁体的现状确定桥梁体的加固参数；
步骤二，桥梁面加固：在桥梁面两侧均钻穿透桥梁面并且在通孔表面安装压板，在压板上通过连接器安装钻杆和第一预应力钢筋并且第一预应力钢筋穿过通孔，第一预应力钢筋露在桥梁面外侧部分安装预应力锚具，第一预应力钢筋采用预应力螺纹钢筋，预应力锚具的外部安装有保护罩，在预应力锚具表面喷注高强度砂浆，第一预应力钢筋与两边的压板连接，施加预应力后，通过压板使桥梁面中的侧向压力增大，改善了土的应力状态，抗剪强度的安全储备和变形模量提高，利用穿过路基的第一预应力钢筋与两个压板的连接，形成组合加固技术，增大桥梁面的围压，并使原可自由向外变形的桥梁面边坡受到限制，形成对桥梁面两侧边的约束作用，大大改善了两边的稳定性；
步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，外部预应力筋呈多束横向排列，每根外部预应力筋由3根以上的钢绞线缠绕制作，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定并且采用支撑杆加固，外部预应力筋可以减少摩擦阻力从而有效的抵抗疲劳，纵梁产生的反弯矩就可以抵消一些来自外载荷的内力，提高桥梁体的牢固性；
步骤四，桥梁体横向加固：将桥梁体两侧的桥脚之间安装第一横梁，在第一横梁上焊接承载底板并且承载底板覆盖整个第一横梁，承载底板采用圆形板，将承载千斤顶的底座固定在承载底板上，在第一横梁的端部焊接活动架并且活动架穿过承载底板，活动架的顶部和承载千斤顶的顶部均与桥梁体的底端相连并且采用固定支座固定，可以分担桥脚处的应力集中，使得桥脚与新装加固结构整体性更好，提高整体性能，保证加固质量；
步骤五，桥梁体底部纵向加固：桥梁体的长度均匀分成18-35等份并且划线，在每个划线处的桥梁宽度方向上相隔60-80厘米设置一个转向块活动钢构件，第二预应力钢筋的一端插入桥梁体的一端内并且第二预应力钢筋采用预应力螺纹钢筋，第二预应力钢筋的另一端向离桥梁体一端最近划线处的转向器延伸，在此第二预应力钢筋的端部处焊接同样的第二预应力钢筋，以此延伸至转向块活动钢构件处，此处的第二预应力钢筋穿过转向块活动钢构件并且向离桥梁体一端第二近划线处的转向块活动钢构件延伸，直至达到桥梁体的另一端，两根第二预应力钢筋的焊接处设置有加固支座，加固支座包括内层钢筒和套接在内层钢筒外侧的外层钢筒，内层钢筒和外层钢筒之间活动连接，内层钢筒的横截面为圆形，外层钢筒的横截面为弧形，外层钢筒的弧度数为1/4π-3/4π弧度，加固支座的外层设置有套筒，套筒通过加固横梁安装在桥梁体底部，再将钢索沿着第二预应力钢筋的路线进行延伸并且产生预应力，再将钢索用支撑钢垫固定并且采用定位螺母锁紧，保持钢索的拉张状态即可，与按传统方法沿纵向张拉可以得到同样的效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，对公路桥梁所在地区进行地质勘测，对桥梁进行现状检定；
步骤二，桥梁面加固：在桥梁面两侧均钻穿透桥梁面并且在通孔表面安装压板，在压板上通过连接器安装钻杆和第一预应力钢筋并且第一预应力钢筋穿过通孔，第一预应力钢筋露在桥梁面外侧部分安装预应力锚具，在预应力锚具表面喷注高强度砂浆；
步骤三，桥梁体外部纵向加固：将桥梁体的外部增加平行于桥梁体的纵梁，外部预应力筋固定在纵梁的外部并且外部预应力筋的表面涂覆防腐涂料，对纵梁施加一定的预应力，将外部预应力筋通过连接钢板与桥梁体相固定并且采用支撑杆加固；
步骤四，桥梁体横向加固：将桥梁体两侧的桥脚之间安装第一横梁，在第一横梁上焊接承载底板并且承载底板覆盖整个第一横梁，将承载千斤顶的底座固定在承载底板上，在第一横梁的端部焊接活动架并且活动架穿过承载底板，活动架的顶部和承载千斤顶的顶部均与桥梁体的底端相连并且采用固定支座固定；
步骤五，桥梁体底部纵向加固：桥梁体的长度均匀分成18-35等份并且划线，在每个划线处的桥梁宽度方向上相隔60-80厘米设置一个转向块活动钢构件，第二预应力钢筋的一端插入桥梁体的一端内，第二预应力钢筋的另一端向离桥梁体一端最近划线处的转向器延伸，在此第二预应力钢筋的端部处焊接同样的第二预应力钢筋，以此延伸至转向块活动钢构件处，此处的第二预应力钢筋穿过转向块活动钢构件并且向离桥梁体一端第二近划线处的转向块活动钢构件延伸，直至达到桥梁体的另一端，两根第二预应力钢筋的焊接处设置有加固支座，加固支座的外层设置有套筒，套筒通过加固横梁安装在桥梁体底部，再将钢索沿着第二预应力钢筋的路线进行延伸并且产生预应力，再将钢索用支撑钢垫固定并且采用定位螺母锁紧，保持钢索的拉张状态即可。
2.根据权利要求1所述的公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，所述步骤二中预应力锚具的外部安装有保护罩。
3.根据权利要求1所述的公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，所述步骤三中外部预应力筋呈多束横向排列，每根外部预应力筋由3根以上的钢绞线缠绕制作。
4.根据权利要求1所述的公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，所述第一预应力钢筋和第二预应力钢筋均采用预应力螺纹钢筋或普通钢筋。
5.根据权利要求1所述的公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，所述承载底板采用矩形板或者圆形板，加固支座包括内层钢筒和套接在内层钢筒外侧的外层钢筒，内层钢筒和外层钢筒之间活动连接。
6.根据权利要求5所述的公路桥梁预应力加固方法，其特征在于，所述内层钢筒的横截面为圆形，外层钢筒的横截面为弧形，外层钢筒的弧度数为1/4π-3/4π弧度。
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