CN112982187A - 更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，包括以下步骤：拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束；在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束，并使新的曲线预应力钢束的预应力数值满足设定值；在新的曲线预应力钢束处灌浆，填充新的曲线预应力钢束周围的缝隙。与现有技术相比，本发明提供的更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，解决了预应力损失严重、腹板开裂、结构下挠等问题，并且实现了桥梁结构的加固，同时操作简单，成本较低。

Description

更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法
技术领域
本发明属于混凝土桥梁技术领域，尤其是涉及一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法。
背景技术
目前，预应力混凝土桥梁结构(包括所有采用箱梁断面的梁桥、拱桥、斜拉桥、矮塔斜拉桥或悬索桥)中会布置纵向预应力钢束与横向预应力钢束，并且纵向预应力钢束与横向预应力钢束经常采用的是曲线形状，由于各种原因的叠加致使纵向预应力、横向预应力损失严重，导致顶板上下缘出现纵向裂缝和通透斜裂缝，腹板由于主拉应力过大出现通透斜裂缝，致使桥梁结构产生病害。
病害混凝土桥梁的安全隐患非常大，严重危及桥梁的安全运营，因此需要对其进行加固或维修。现有病害桥梁体内曲线预应力钢束难以进行更换，对这些病害混凝土桥梁的加固一般采用体外预应力加固方式，这种外部添加预应力的方式会对原病害桥梁结构有损伤。同时，由于在病害桥梁里原有的预应力存量不清晰，故加固效果并不清晰。因此，以上的桥梁加固方式存在缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的病害桥梁体内曲线预应力钢束难以更换以及病害桥梁里原有的预应力存量不清晰而导致加固效果不清晰的问题，本发明提供一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，包括以下步骤：
拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束；
在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束，并使新的曲线预应力钢束的预应力数值满足设定值；
在新的曲线预应力钢束处灌浆，填充新的曲线预应力钢束周围的缝隙。
在本发明的一个实施方式中，所述曲线预应力钢束包括纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束。
在本发明的一个实施方式中，拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束的方法为：
拆除病害桥梁用于固定体内原有的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的锚固装置；
对于锚固装置埋在混凝土内部的腹板纵向预应力钢束或顶板纵向预应力钢束，原锚固装置已经无法拆除，采用在腹板侧面或顶板侧面开孔的方式找到原纵向预应力钢束孔道；
利用钻孔机具沿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道进行钻孔；
当完全钻穿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道后，实现原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构完全脱离，取出原有的纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束，在病害桥梁原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道位置建立了新的曲线预应力孔道。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，钻孔直径为原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的直径的80％-120％。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，所述钻孔机具的钻头具备照明、探测、实时图影成像、路径识别、孔道切削成形、孔渣外排、清孔等功能。这样即使原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道存在竖弯、平弯线形，该钻孔机也能完成精确钻孔。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，钻孔机具缓慢钻入以逐步减少原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构的粘结，并缓慢释放掉原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束余存的张拉应力。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，可以从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔。
如果原有病害桥梁高度较大，原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道较长，也可以配合采用从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔的方式。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，可以错时交替进行。
在本发明的一个实施方式中，在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束的方式为：
拆除病害混凝土桥梁中原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束后，在病害混凝土桥梁原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束位置建立新的曲线预应力孔道，在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束，并利用新的锚固装置进行新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束两端的锚固。
在本发明的一个实施方式中，新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束张拉后，采用检测手段监测新建立的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的预应力数值，直到满足设定值，以满足相关要求。
在本发明的一个实施方式中，在新的曲线预应力钢束处灌浆时，所选用的灌浆料为与原混凝土桥梁主体相同的灌浆料，或选用的灌浆料能够与新的纵向曲线预应力钢束或新的横向曲线预应力钢束和原混凝土桥梁主体相粘结的灌浆料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明提供了病害混凝土桥梁中原有的曲线预应力钢束的拆除方法，本发明提供的拆除方法对于对原有病害结构损伤极小，不影响原有病害混凝土桥梁的主体结构。
2、本发明提供了曲线预应力钢束更换的方式，本发明的曲线预应力钢束更换方式种对原有病害结构损伤极小并且安全可靠，更换曲线预应力钢束后，采用检测手段监测新建立的预应力数值，直到满足设定值，以满足相关要求。解决了现有技术中存在的病害桥梁里原有的预应力存量不清晰而导致加固效果不清晰的问题。
3、本发明提供的更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，解决了预应力损失严重、腹板开裂、结构下挠等问题，并且实现了桥梁结构的加固，同时操作简单，成本较低。
附图说明
图1为实施例1中病害混凝土桥梁及原有的纵向曲线预应力钢束布置结构示意图；
图2为实施例1中病害混凝土桥梁及原有的横向曲线预应力钢束布置结构示意图；
图3为实施例1中拆除病害混凝土桥梁中固定体内原有的纵向曲线预应力钢束的锚固装置以后的结构示意图；
图4为实施例1中拆除病害混凝土桥梁中固定体内原有的横向曲线预应力钢束的锚固装置以后的结构示意图；
图5为实施例1中拆除病害混凝土桥梁中原有的纵向曲线预应力钢束后形成新的曲线预应力孔道后的结构示意图；
图6为实施例1中拆除病害混凝土桥梁中原有的横向曲线预应力钢束后形成新的曲线预应力孔道后的结构示意图；
图7为实施例1中在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束后的结构示意图；
图8为实施例1中在新的曲线预应力孔道中安装新的横向曲线预应力钢束后的结构示意图；
图9为实施例1中在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束并灌浆后的结构示意图；
图10为实施例1中在新的曲线预应力孔道中安装新的横向曲线预应力钢束并灌浆后的结构示意图；
图11为实施例1中更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法工艺流程图。
图中标号所示：1、混凝土桥梁，2、原有的纵向曲线预应力钢束，3、原有的横向曲线预应力钢束，4、原有的锚固装置，5、新的纵向曲线预应力钢束，6、新的横向曲线预应力钢束，7、新的锚固装置，8、新的曲线预应力孔道，9、灌浆料。
具体实施方式
本发明提供一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，包括以下步骤：
拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束；
在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束，并使新的曲线预应力钢束的预应力数值满足设定值；
在新的曲线预应力钢束处灌浆，填充新的曲线预应力钢束周围的缝隙。
在本发明的一个实施方式中，拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束的方法为：
拆除病害桥梁用于固定体内原有的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的锚固装置；
利用钻孔机具沿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道进行钻孔；
当完全钻穿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道后，实现原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构完全脱离，取出原有的纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束，在病害桥梁原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道位置建立了新的曲线预应力孔道。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，钻孔直径为原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的直径的80％-120％。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，所述钻孔机具的钻头具备照明、探测、实时图影成像、路径识别、孔道切削成形、孔渣外排、清孔等功能。这样即使原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道存在竖弯、平弯线形，该钻孔机也能完成精确钻孔。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，钻孔机具缓慢钻入以逐步减少原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构的粘结，并缓慢释放掉原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束余存的张拉应力。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，可以从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔。
如果原有病害桥梁高度较大，原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道较长，也可以配合采用从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔的方式。
在本发明的一个实施方式中，进行钻孔时，可以错时交替进行。
在本发明的一个实施方式中，在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束的方式为：
拆除病害混凝土桥梁中原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束后，在病害混凝土桥梁原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束位置建立新的曲线预应力孔道，在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束，并利用新的锚固装置进行新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束两端的锚固。
在本发明的一个实施方式中，新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束张拉后，采用检测手段监测新建立的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的预应力数值，直到满足设定值，以满足相关要求。
在本发明的一个实施方式中，在新的曲线预应力钢束处灌浆时，所选用的灌浆料为与原混凝土桥梁主体相同的灌浆料，或选用的灌浆料能够与新的纵向曲线预应力钢束或新的横向曲线预应力钢束和原混凝土桥梁主体相粘结的灌浆料。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
参考图11，本实施例提供一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，包括以下步骤：
拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束；
在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束，并使新的曲线预应力钢束的预应力数值满足设定值；
在新的曲线预应力钢束处灌浆，填充新的曲线预应力钢束周围的缝隙。
进一步参考图1-图6，本实施例中，拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束的方法为：
拆除病害桥梁用于固定体内原有的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的锚固装置；
利用钻孔机具沿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道进行钻孔；
当完全钻穿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道后，实现原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构完全脱离，取出原有的纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束，在病害桥梁原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道位置建立了新的曲线预应力孔道。
本实施例中，进行钻孔时，钻孔直径略小于原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的直径。
本实施例中，进行钻孔时，所述钻孔机具的钻头具备照明、探测、实时图影成像、路径识别、孔道切削成形、孔渣外排、清孔等功能。这样即使原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道存在竖弯、平弯线形，该钻孔机也能完成精确钻孔。
本实施例中，进行钻孔时，钻孔机具缓慢钻入以逐步减少原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构的粘结，并缓慢释放掉原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束余存的张拉应力。
本实施例中，进行钻孔时，可以从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔。
如果原有病害桥梁高度较大，原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道较长，也可以配合采用从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔的方式。
本实施例中，进行钻孔时，可以错时交替进行。
参考图5-图10，本实施例中，在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束的方式为：
拆除病害混凝土桥梁中原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束后，在病害混凝土桥梁原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束位置建立新的曲线预应力孔道，在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束，并利用新的锚固装置进行新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束两端的锚固。
新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束张拉后，采用检测手段监测新建立的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的预应力数值，直到满足设定值，以满足相关要求。
在新的曲线预应力钢束处灌浆时，所选用的灌浆料为与原混凝土桥梁主体相同的灌浆料，或选用的灌浆料能够与新的纵向曲线预应力钢束或新的横向曲线预应力钢束和原混凝土桥梁主体相粘结的灌浆料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束；
在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束，并使新的曲线预应力钢束的预应力数值满足设定值；
在新的曲线预应力钢束处灌浆，填充新的曲线预应力钢束周围的缝隙。
2.根据权利要求1所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，所述曲线预应力钢束包括纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束。
3.根据权利要求2所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，拆除病害桥梁体内曲线预应力钢束的方法为：
拆除病害桥梁用于固定体内原有的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的锚固装置；
对于锚固装置埋在混凝土内部的腹板纵向预应力钢束或顶板纵向预应力钢束，采用在腹板侧面或顶板侧面开孔的方式找到原纵向预应力钢束孔道；
利用钻孔机具沿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道进行钻孔；
当完全钻穿原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道后，实现原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构完全脱离，取出原有的纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束，在病害桥梁原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道位置建立了新的曲线预应力孔道。
4.根据权利要求3所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，进行钻孔时，钻孔直径为原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的直径的80％-120％。
5.根据权利要求3所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，进行钻孔时，钻孔机具缓慢钻入以逐步减少原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束与结构的粘结，并缓慢释放掉原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束余存的张拉应力。
6.根据权利要求3所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，进行钻孔时，从原有纵向曲线预应力钢束所在管道和原有横向曲线预应力钢束所在管道的两端同步钻孔。
7.根据权利要求3所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，进行钻孔时，错时交替进行。
8.根据权利要求2所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，在病害混凝土桥梁原曲线预应力钢束位置加装新的曲线预应力钢束的方式为：
拆除病害混凝土桥梁中原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束后，在病害混凝土桥梁原有纵向曲线预应力钢束和原有横向曲线预应力钢束位置建立新的曲线预应力孔道，在新的曲线预应力孔道中安装新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束，并利用新的锚固装置进行新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束两端的锚固。
9.根据权利要求1所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，新的纵向曲线预应力钢束和新的横向曲线预应力钢束张拉后，采用检测手段监测新建立的纵向曲线预应力钢束和横向曲线预应力钢束的预应力数值，直到满足设定值。
10.根据权利要求1所述的一种更换病害桥梁体内曲线预应力钢束及加固桥梁结构的方法，其特征在于，所选用的灌浆料为与原混凝土桥梁主体相同的灌浆料，或选用的灌浆料能够与新的纵向曲线预应力钢束或新的横向曲线预应力钢束和原混凝土桥梁主体相粘结的灌浆料。
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