CN114892553A - 一种带有加固结构的箱梁、箱梁桥及加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有加固结构的箱梁、箱梁桥及加固方法，包括箱梁本体，箱梁本体待加固部分的底面设有混凝土填充层，混凝土填充层内部设有多个平行设置的加固件，加固件与箱梁本体底面固定，加固件长度方向沿箱梁纵向设置，混凝土填充层内还设有由多个横向预应力钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，横向预应力钢筋穿过加固件，本发明的箱梁加固方式施工方便，且加固效果好。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种带有加固结构的箱梁、箱梁桥及加固方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
箱形梁的截面形状和通常的箱子截面一样，所以叫箱形梁。在桥梁建设过程中，当建筑结构的跨度较大并且承载载荷较高时，钢筋-混凝土箱形梁基于较高的承载力以及良好的经济效益是最好的结构形式，作为桥梁主梁已经普遍应用于国内外高铁、高速以及城市桥梁建设中。
在实际应用时，部分较大跨径梁桥结构，由于桥梁行车道板载荷作用导致梁底承受较大弯矩，通常采用增大箱型梁截面或提升梁体纵向钢筋步筋和钢筋直径等方法，这就导致箱型梁梁体自重大幅度提高，不仅加大预制成本和施工难度，而且对于大跨径桥梁反而不利于整体承载力的提升，违背了当今绿色经济可持续的建设要求。
目前存在在箱梁内部通过布置钢筋网锚固的方式以对箱梁进行加固，克服了上述加固方式的缺陷，但发明人发现，该方式加固效果不好，且在箱梁内部进行施工，施工不方便，施工周期较长。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种带有加固结构的箱梁，加固结构施工方便，且加固效果好。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供了一种带有加固结构的箱梁，包括箱梁本体，箱梁本体待加固部分的底面设有混凝土填充层，混凝土填充层内部设有多个平行设置的加固件，加固件与箱梁本体底面固定，加固件长度方向沿箱梁本体纵向设置，混凝土填充层内还设有由多个横向预应力钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，横向预应力钢筋穿过加固件。
可选的，加固件与箱梁本体的底面之间设有粘结层，且加固件通过多个锚固件与箱梁本体固定。
可选的，所述混凝土填充层的厚度大于锚固件位于加固件下方端部与加固件之间的距离。
可选的，所述加固件包括第一板部，第一板部中部垂直固定有第二板部形成T型结构，第一板部与箱梁本体底面固定，横向预应力钢筋穿过多个加固件的第二板部。
可选的，第一板部上开设有第一通孔，第一板部通过第一通孔和锚固件与箱梁本体底面固定，第二板部开设有第二通孔，横向预应力钢筋通过第二通孔穿过第二板部。
可选的，第一通孔和第二通孔错开设置。
可选的，纵向钢筋与横向预应力钢筋绑扎固定。
可选的，所述混凝土填充层采用纤维自密实混凝土浇注而成。
第二方面，本发明的实施例提供了一种箱梁桥，包括第一方面所述的带有加固结构的箱梁。
第三方面，本发明的实施例提供了一种箱梁加固方法，包括以下步骤：
在箱梁本体待加固部分的底面固定多个加固件，多个加固件沿箱梁本体的横向分布，加固件的长度方向沿箱梁本体纵向设置；
将横向钢筋穿过多个加固件，横向钢筋沿箱梁本体横向设置，对横向钢筋施加张拉力，形成横向预应力钢筋；
在横向预应力钢筋上固定纵向钢筋，形成钢筋网；
浇注混凝土填充层，使得加固件、钢筋网被埋入混凝土填充层内部。
上述本发明的有益效果如下：
1.本发明的箱梁，加固件、混凝土填充层及钢筋网均设置在箱梁底面上，加固时在箱梁下方的空间进行施工，施工空间不受限制，方便施工，可缩短施工周期，符合工程可持续发展的要求。
2.本发明的箱梁，加固件采用T型结构，加固构件本身结构刚度较大、抗弯性能良好，具有较高的抗变形能力，当梁体受桥面板车辆荷载、外部冲击荷载时有效提升梁体抗弯承载力，避免梁体跨中部位在外部冲击荷载作用下持续下挠。
3.本发明的箱梁，加固件采用粘结和锚栓结合的方式与箱梁本体底面固定，提升了加固件与箱梁本体的整体性，进一步提高了加固效果。
4.本发明的箱梁，形成钢筋网，并浇筑混凝土填充层，既提升加固件与箱梁本体的整体稳定性，又最大程度提升箱梁本体抗弯与抗剪承载力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1是本发明实施例1箱梁本体加固位置处结构示意图；
图2是本发明实施例1箱梁本体加固位置处结构主视图；
图3是本发明实施例1加固位置处箱梁本体、加固件及横向预应力钢筋连接示意图；
图4是本发明实施例1加固位置处箱梁本体、加固件及钢筋网连接仰视图；
图5是本发明实施例1加固位置处箱梁本体、加固件及钢筋网连接侧视图；
图6是本发明实施例1加固件结构示意图；
图7是本发明实施例1加固件截面示意图；
其中，1.箱梁本体，2.第一板部，3.第二板部，4.第一通孔，5.锚栓，6.第二通孔，7.横向预应力钢筋，8.纵向钢筋，9.混凝土填充层。
具体实施方式
实施例1
一种带有加固结构的箱梁，如图1-图5所示，包括箱梁本体1，箱梁本体1采用现有的箱梁结构即可，包括顶板、底板和设置在顶板和底板之间的腹板，箱梁本体1采用钢筋混凝土结构。
箱梁本体1待加固部分的底面固定有加固结构，加固结构包括多个加固件。加固件的尺寸和数量根据箱梁本体加固部分底面的面积进行确定。
加固件与箱梁本体底面的固定方式为：加固件首先通过胶黏剂与箱梁本体的底面粘结固定，使得加固件与箱梁本体底面之间形成粘结层。
为了进一步增加箱梁本体与加固件的固定强度，通过多个锚固件将加固件和箱梁本体进行固定连接，本实施例中的锚固件采用现有的锚栓即可。
多个加固件沿箱梁本体的横向等间隔设置，加固件的长度方向沿箱梁本体的纵向设置。
本实施例中，如图6-图7所示，加固件的截面为T型，包括第一板部2和第二板部3，第二板部3固定在第一板部2的中部位置形成T型结构。
第二板部3两侧的第一板部2部分均设置有至少一排第一通孔4，同一排的多个第一通孔4沿第一板部2的长度方向排布，锚栓5穿过第一通孔4将第一板部2与箱梁本体1的底面固定连接。本实施例中，第二板部3两侧的第一板部2部分均设置有一排第一通孔4，同一排第一通孔4中的多个第一通孔4等间隔设置。
所述第二板部3上设置有至少一排第二通孔6，同一排的多个第二通孔6等间隔设置，且沿第二板部3的长度方向分布。
横向预应力钢筋7能够通过第二通孔穿过第二板部。
本实施例中的第一通孔4和第二通孔6错开设置，即对应的第一通孔4和第二通孔6的轴线不在同一个平面内，避免引起应力集中导致加固件栓接承载力降低。
本实施例中，第一板部2通过粘结层与箱梁本体1的底面粘结固定，并且第一通孔4中穿过锚栓5，利用锚栓5将第一板部2与箱梁本体1进行进一步的固定。
所述加固结构还包括钢筋网，钢筋网由多个横向预应力钢筋7和纵向钢筋8垂直交叉而成，横向预应力钢筋7通过第二通孔6穿过所有加固件的第二板部3，纵向钢筋8与横向预应力钢筋7垂直绑扎固定，形成钢筋网。
所述加固结构还包括混凝土填充层9，混凝土填充层9由纤维自密实混凝土浇注而成，设置在箱梁本体1底面，使得加固件、钢筋网均埋入混凝土填充层9内部。纤维自密实混凝土具有高流动度、不离析、均匀型和稳定性的特点，在浇注时无需外力振捣，能够在自重作用下流动均匀地充满模板和箱梁底面之间的空间，通过掺入纤维，能够有效抑制混凝土因收缩产生的裂缝的开展，还能够提高混凝土的抗拉强度、韧性、抗磨等力学性能。
混凝土填充层9的厚度大于锚栓5位于第一板部2下方的端部与第一板部2底面之间的距离即锚栓5的外露长度小于混凝土填充层9的厚度，使得锚栓5埋入混凝土填充层9内部，锚栓5不会伸出混凝土填充层。
实施例2
本实施例提供了一种箱梁桥，设置有实施例1所述的带有加固结构的箱梁，箱梁桥的其他结构采用现有结构即可，在此不进行详细叙述。
实施例3：
本实施例提供了一种箱梁的加固方法，包括以下步骤：
步骤1：确定箱梁本体1待加固位置以及腹板与底板的结构形态，根据锚栓5外露长度设计外部灌浆模具的高度、宽度和外部结构形式。
步骤2：将加固件的第一板部2上表面与箱梁本体1待加固位置的下表面滚刷胶黏剂，将第一板部2的第一通孔4与箱梁本体1预留的固定孔对齐后，将第一板部2通过胶黏剂与箱梁本体1的底面粘结固定。
步骤3：将锚栓5穿过第一通孔4和固定孔植入箱梁本体1。
步骤4：采用相同的方法固定好多个加固件，加固件安装完成后，在多个加固件第二板部3的对应的第二通孔6中穿过横向钢筋，采用现有的边缘锚固的方法对横向钢筋施加张拉力，形成横向预应力钢筋7，张拉完成后，在横向预应力钢筋7上绑扎纵向钢筋8，形成钢筋网。
步骤5：依靠吊装设备将外部灌浆模具吊装至指定位置，并采用现有的上部挂吊或下部脚手架接地方法安装完成，依据设计的混凝土填充层9高度，一次性灌浇制备良好的自密实纤维混凝土，进行养护观察，待达到养护期后拆掉模具完成加固。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种带有加固结构的箱梁，包括箱梁本体，其特征在于，箱梁本体待加固部分的底面设有混凝土填充层，混凝土填充层内部设有多个平行设置的加固件，加固件与箱梁本体底面固定，加固件长度方向沿箱梁本体纵向设置，混凝土填充层内还设有由多个横向预应力钢筋和纵向钢筋构成的钢筋网，横向预应力钢筋穿过加固件。
2.如权利要求1所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，加固件与箱梁本体的底面之间设有粘结层，且加固件通过多个锚固件与箱梁本体固定。
3.如权利要求2所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，所述混凝土填充层的厚度大于锚固件位于加固件下方端部与加固件之间的距离。
4.如权利要求1所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，所述加固件包括第一板部，第一板部垂直固定有第二板部，第一板部与箱梁本体底面固定，横向预应力钢筋穿过多个加固件的第二板部。
5.如权利要求4所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，第一板部上开设有第一通孔，第一板部通过第一通孔和锚固件与箱梁本体底面固定，第二板部开设有第二通孔，横向预应力钢筋通过第二通孔穿过第二板部。
6.如权利要求5所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，第一通孔和第二通孔错开设置。
7.如权利要求1所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，纵向钢筋与横向预应力钢筋绑扎固定。
8.如权利要求1所述的一种带有加固结构的箱梁，其特征在于，所述混凝土填充层采用纤维自密实混凝土浇注而成。
9.一种箱梁桥，包括权利要求1-8任一项所述的带有加固结构的箱梁。
10.一种箱梁加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
在箱梁本体待加固部分的底面固定多个加固件，多个加固件沿箱梁本体的横向分布，加固件的长度方向沿箱梁本体纵向设置；
将横向钢筋穿过多个加固件，横向钢筋沿箱梁本体横向设置，对横向钢筋施加张拉力，形成横向预应力钢筋；
在横向预应力钢筋上固定纵向钢筋，形成钢筋网；
浇注混凝土填充层，使得加固件、钢筋网被埋入混凝土填充层内部。
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