CN110318557B - 一种预应力混凝土空心板加固装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土空心板加固装置及方法，包括预应力混凝土空心板和用于加固预应力混凝土空心板的无粘结钢绞线；所述无粘结钢绞线自预应力混凝土空心板一端的加固孔穿入其空心孔内，通过转向块转向后从预应力混凝土空心板另一端的加固孔穿出；所述无粘结钢绞线两端通过锚固装置锚固在预应力混凝土空心板的支座梁上。本发明在不增加预应力混凝土空心板自重及其截面高度的情况下，达到提高预应力混凝土空心板的承载能力的目的。因本发明只在板面就能完成对预应力混凝土空心板加固，因此解决了现有加固方法需要在板底进行加固的限制，满足了某些特殊需求。另外，本发明加固结构受力明确，施工方便，施工工期短，加固造价低，具有良好的应用价值。

Description

一种预应力混凝土空心板加固装置及方法

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土空心板加固装置及方法。

背景技术

预应力混凝土空心板因其受力合理，工厂化生产，自重轻，经济适用等特有的优点，在我国建筑工程及桥梁工程中得到了大量的使用。但因使其用功能改变或应用的需要，需提高预应力混凝土空心板的承载能力；或因一些工程使用中发现预应力混凝土空心板存在承载能力不足等质量隐患影响建筑结构安全时，就必须采取措施进行加固处理。

提高预应力混凝土空心板的结构承载能力时，首先需对预应力混凝土空心板进行加固。现有的预应力混凝土空心板加固技术中，常用的加固法为在预应力混凝土空心板的板底粘贴钢板或碳纤维并在板面浇注混凝土叠合层进行加固，这不仅施工难度大，加固造价高，施工周期长，而且增加了预应力混凝土空心板的自重及截面高度，甚至影响其使用功能。特别是在某些不允许在板底进行加固施工的特殊条件下，现有的加固法难以实现对预应力混凝土空心板进行加固。

因此有必要寻求一种预应力混凝土空心板加固方法，在不增加预应力混凝土空心板自重及截面高度的情况下对其进行加固，提高预应力混凝土空心板的结构承载能力，以确保加固后的预应力混凝土空心板的结构使用安全。

发明内容

针对上述的现有的预应力混凝土空心板加固法存在的问题，本发明提供一种预应力混凝土空心板加固装置及方法，通过只在板面进行加固施工来实现提高预应力混凝土空心板的承载能力。具体技术方案如下：

一种预应力混凝土空心板加固装置，包括预应力混凝土空心板和用于加固预应力混凝土空心板的无粘结钢绞线；所述无粘结钢绞线自预应力混凝土空心板一端的加固孔穿入其空心孔内，通过转向块转向后从预应力混凝土空心板另一端的加固孔穿出；所述无粘结钢绞线两端通过锚固装置锚固在预应力混凝土空心板的支座梁上。

前述的预应力混凝土空心板加固装置，所述无粘结钢绞线优选为直径15.2mm的无粘结无粘结钢绞线，优选为两根，进一步优选分布在预应力混凝土空心板两侧的空心孔中。

前述的预应力混凝土空心板加固装置，所述加固孔位于空心孔侧面的中心处，其直径为20mm，与空心孔相通，并且通入空心孔的角度与无粘结钢绞线走向一致。

前述的预应力混凝土空心板加固装置，所述转向块包括砼转向块和钢转向块，所述砼转向块位于预应力混凝土空心板的空心孔中，所述钢转向块位于两预应力混凝土空心板的连接处的支座梁上，用于加固两相接的预应力混凝土空心板的无粘结钢绞线转向。

优选的，同一预应力混凝土空心板的同一空心孔内设有两个所述砼转向块，且所述砼转向块至支座梁的距离为该预应力混凝土空心板跨度的1/4。

优选的，所述钢转向块的整体高度小于3cm，其转向面为圆弧型钢制成，其底面为钢板，用于锚固在支座梁上。

前述的预应力混凝土空心板加固装置，所述锚固装置包括锚固锚板，所述锚固锚板为截面呈L型的角钢，其内角面设有加固板，其一边通过锚筋锚固在支座梁上，其另一竖直边用于锚固无粘结钢绞线。

优选的，所述无粘结钢绞线通过锚具锚固在锚固锚板的竖直边上，且所述竖直边与预应力混凝土空心板之间设有支撑钢板。

优选的，所述锚筋为直径20mm的化学锚栓。

使用前述的预应力混凝土空心板加固装置进行加固的方法，包括步骤如下：

1）打孔：采用合适的工具在预应力混凝土空心板两端的空心孔正上方打出加固孔，所述加固孔与空心孔相通，并且通入空心孔的角度与无粘结钢绞线走向一致；

2）穿线：将无粘结钢绞线从预应力混凝土空心板一端的加固孔穿入，并从另一端的加固孔穿出；

3）设置砼转向块：在穿有无粘结钢绞线的空心孔正上方凿出浇筑孔，并支模浇筑混凝土制成土砼转向块，将无粘结钢绞线压固在预应力混凝土空心板的空心孔中；

4）设置钢转向块：在两预应力混凝土空心板相接处的支座梁上安装上面为圆弧形的钢转向块，无粘结钢绞线自前一预应力混凝土空心板的空心孔穿出后，通过钢转向块转向再穿入后一预应力混凝土空心板的空心孔中；

5）张拉锚固：在预应力混凝土空心板最两端的支座梁上安装锚固装置；张拉无粘结钢绞线使其受力达到设计值，然后将无粘结钢绞线的两端锚固在安装好的锚固装置上。

本发明的有益效果是：

本发明在不增加预应力混凝土空心板1自重及基本不增加其截面高度的情况下，达到提高预应力混凝土空心板的承载能力的目的；本发明只在板面就能完成对预应力混凝土空心板加固，因此解决了现有加固方法只能在板底进行加固的限制，满足了特殊需求；另外，本发明加固结构受力明确，施工方便，施工工期短，加固造价低，并可大幅度的提高预应力混凝土空心板的承载能力，具有良好的应用价值。

附图说明

图1为本发明预应力混凝土空心板加固装置的平面图；

图2为本发明预应力混凝土空心板加固装置的结构示意图；

图3为本发明的锚固装置结构示意图；

图4为本发明的预应力混凝土空心板结构示意图。

图中：1、预应力混凝土空心板；101、空心孔；2、无粘结钢绞线；201、加固孔；3、转向块；301、砼转向块；302、钢转向块；4、锚固装置；401、锚固锚板；402、加固板；403、锚筋；404、锚具；405、支撑钢板；5、支座梁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。具体实施例如下：

一种预应力混凝土空心板加固装置，如图1-4所示，包括预应力混凝土空心板1和用于加固预应力混凝土空心板1的无粘结钢绞线2；所述无粘结钢绞线2自预应力混凝土空心板1一端的加固孔201穿入其空心孔101内，通过转向块3转向后从预应力混凝土空心板1另一端的加固孔201穿出；所述无粘结钢绞线2两端通过锚固装置4锚固在预应力混凝土空心板1的支座梁5上。因此达到在不增加预应力混凝土空心板1自重及基本不增加其截面高度的情况下，提高预应力混凝土空心板的承载能力的目的；该装置只在板面就能完成对预应力混凝土空心板加固，因此解决了现有加固方法只能在板底进行加固的限制，满足了特殊需求；另外，本装置加固结构受力明确，施工方便，施工工期短，加固造价低，并可大幅度的提高预应力混凝土空心板的承载能力，具有良好的应用价值。

本实施例所述的预应力混凝土空心板加固装置，所述无粘结钢绞线2优选为直径15.2mm的无粘结无粘结钢绞线，具体为两根，分边通过加固孔201穿在预应力混凝土空心板1两侧的空心孔101中。所述加固孔201位于空心孔101侧面的中心处，其直径为20mm以便无粘结无粘结钢绞线通过。该加固孔201与空心孔101相通，并且通入空心孔101的角度与无粘结钢绞线2走向一致，以减少无粘结钢绞线2的磨损及受力不均的情况。

本实施例所述的预应力混凝土空心板加固装置，所述转向块3包括砼转向块301和钢转向块302，所述砼转向块301位于预应力混凝土空心板1的空心孔101中，所述钢转向块302位于两预应力混凝土空心板1的连接处的支座梁5上，用于加固两相接的预应力混凝土空心板1的无粘结钢绞线2转向。优选的，同一预应力混凝土空心板1的同一空心孔101内设有两个所述砼转向块301，且所述砼转向块301至支座梁5的距离为该预应力混凝土空心板1跨度的1/4。优选的，所述钢转向块302的整体高度小于3cm，其转向面为圆弧型钢制成，其底面为钢板，用于锚固在支座梁5上。

另外，本实施例中，所述锚固装置4，如图3所示，包括锚固锚板401，所述锚固锚板401为截面呈L型的角钢，其内角面设有加固板402，其一边通过锚筋403锚固在支座梁5上，优选使用直径为20mm的化学锚栓；所述无粘结钢绞线2通过锚具404锚固在锚固锚板401的另一竖直边上，且所述竖直边与预应力混凝土空心板1之间设有支撑钢板405。

使用前述的预应力混凝土空心板加固装置的加固方法包括步骤如下：

1）打孔：采用合适的工具在距预应力混凝土空心板1两端500mm以上的空心孔101正上方打出加固孔201，该加固孔201与空心孔101相通，并且通入空心孔101的角度与无粘结钢绞线2设计走向一致。

2）穿线：将无粘结钢绞线2，从预应力混凝土空心板1一端的加固孔201穿入，并从另一端的加固孔201穿出；使用无粘结钢绞线2的数量和规格根据预应力混凝土空心板1的尺寸和需要增加的荷载量而定，优选使用两根直径16.5mm的无粘结无粘结钢绞线，穿入预应力混凝土空心板1两侧的空心孔101中，同时为了方便无粘结钢绞线穿过，加固孔201的直径应大于无粘结钢绞线的直径，优选可为20mm。

3）设置砼转向块：在穿有无粘结钢绞线2的空心孔101正上方凿出浇筑孔，并支模浇筑混凝土制成土砼转向块301，将无粘结钢绞线2压固在预应力混凝土空心板1的空心孔101中；该浇筑孔的边长约为20-40mm，以保证浇筑的砼转向块301能将无粘结钢绞线2压住。同一预应力混凝土空心板1的同一空心孔101内设有两个所述砼转向块301，且所述砼转向块301至支座梁5的距离为该预应力混凝土空心板1跨度的1/4。

4）设置钢转向块：同时在两预应力混凝土空心板1相接处的支座梁5上安装钢转向块302，该钢转向块302的上面为圆弧形，下面为锚固在支座梁5上的钢板；无粘结钢绞线2自前一预应力混凝土空心板1的空心孔101穿出后，通过钢转向块302转向再穿入后一预应力混凝土空心板1的空心孔101中。优选的，所述钢转向块302的整体高度小于3cm，其转向面为圆弧型钢制成，其底面为钢板，用于锚固在支座梁5上。

5）张拉锚固：在预应力混凝土空心板1最两端的支座梁5上预先安装好锚固装置4，用于锚固无粘结钢绞线2；转向块设好后，将穿入预应力混凝土空心板1的无粘结钢绞线2张拉绷紧使其受力达到设计值，然后将无粘结钢绞线2的两端锚固在安装好的锚固装置4上。所述锚固装置4，如3所示，包括锚固锚板401，所述锚固锚板401为截面呈L型的角钢，其一边通过锚筋403锚固在支座梁5上，所述无粘结钢绞线2通过锚具404锚固在锚固锚板401的另一竖直边上。为了保证加固的稳定性，所述锚固锚板401角钢长度大于60cm，其通过四根直径为20mm的化学锚栓锚固在支座梁5上，且为了进一步保证锚固锚板401在无粘结钢绞线2张拉受力时不变形，所述锚固锚板401的内角面设有加固板402，且其竖直边与预应力混凝土空心板1之间设有支撑钢板405。

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得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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)

1.一种预应力混凝土空心板加固装置，其特征在于：包括预应力混凝土空心板（1）和用于加固预应力混凝土空心板（1）的无粘结钢绞线（2）；所述无粘结钢绞线（2）自预应力混凝土空心板（1）一端的加固孔（201）穿入其空心孔（101）内，通过转向块（3）转向后从预应力混凝土空心板（1）另一端的加固孔（201）穿出；所述无粘结钢绞线（2）两端通过锚固装置（4）锚固在预应力混凝土空心板（1）的支座梁（5）上；

所述转向块（3）包括砼转向块（301）和钢转向块（302），所述砼转向块（301）位于预应力混凝土空心板（1）的空心孔（101）中，所述钢转向块（302）位于两预应力混凝土空心板（1）的连接处的支座梁（5）上，用于加固两相接的预应力混凝土空心板（1）的无粘结钢绞线（2）转向；

同一预应力混凝土空心板（1）的同一空心孔（101）内设有两个所述砼转向块（301），且所述砼转向块（301）至支座梁（5）的距离为该预应力混凝土空心板（1）跨度的1/4；

所述钢转向块（302）的整体高度小于3cm，其转向面为圆弧型钢制成，其底面为钢板，用于锚固在支座梁（5）上；

所述锚固装置（4）包括锚固锚板（401），所述锚固锚板（401）为截面呈L型的角钢，其内角面设有加固板（402），其一边通过锚筋（403）锚固在支座梁（5）上，其另一竖直边用于锚固无粘结钢绞线（2）；

所述无粘结钢绞线（2）通过锚具（404）锚固在锚固锚板（401）的竖直边上，且所述竖直边与预应力混凝土空心板（1）之间设有支撑钢板（405）。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心板加固装置，其特征在于：所述无粘结钢绞线（2）的直径为15.2mm，其为两根，分布在预应力混凝土空心板（1）两侧的空心孔（101）中。

3.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心板加固装置，其特征在于：所述加固孔（201）位于空心孔（101）侧面的中心处，其直径为20mm，与空心孔（101）相通，并且通入空心孔（101）的角度与无粘结钢绞线（2）走向一致。

4.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心板加固装置，其特征在于：同一预应力混凝土空心板（1）的同一空心孔（101）内设有两个所述砼转向块（301），且所述砼转向块（301）至支座梁（5）的距离为该预应力混凝土空心板（1）跨度的1/4。

5.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心板加固装置，其特征在于：所述锚筋（403）为直径20mm的化学锚栓。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的装置进行预应力混凝土空心板加固方法，其特征在于：包括步骤如下：

1）打孔：采用合适的工具在预应力混凝土空心板（1）两端的空心孔（101）正上方打出加固孔（201），所述加固孔（201）与空心孔（101）相通，并且通入空心孔（101）的角度与无粘结钢绞线（2）走向一致；

2）穿线：将无粘结钢绞线（2）从预应力混凝土空心板（1）一端的加固孔（201）穿入，并从另一端的加固孔（201）穿出；

3）设置砼转向块：在穿有无粘结钢绞线（2）的空心孔（101）正上方凿出浇筑孔，并支模浇筑混凝土制成砼转向块（301），将无粘结钢绞线（2）压固在预应力混凝土空心板（1）的空心孔（101）中；

4）设置钢转向块：在两预应力混凝土空心板（1）相接处的支座梁（5）上安装上面为圆弧形的钢转向块（302），无粘结钢绞线（2）自前一预应力混凝土空心板（1）的空心孔（101）穿出后，通过钢转向块（302）转向再穿入后一预应力混凝土空心板（1）的空心孔（101）中；

5）张拉锚固：在预应力混凝土空心板（1）最两端的支座梁（5）上安装锚固装置（4）；张拉无粘结钢绞线（2）使其受力达到设计值，然后将无粘结钢绞线（2）的两端锚固在安装好的锚固装置（4）上。