CN115142361A - 一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及公路桥梁施工领域，具体公开了一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其包括如下步骤，S1、刨除处理旧箱梁挑臂的沥青层；S2、支撑旧箱梁挑臂；S3、钻孔支模；S4、安装锚固机构；S5、浇注混凝土形成新箱梁挑臂；S6、浇注高性能商砼；S7、路面铺装。本申请具有提升新箱梁主体与新箱梁挑臂之间荷载强度的效果，且结构简单，提升桥梁悬挑结构加固的工作效率。

Description

一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法

技术领域

本申请涉及公路桥梁施工的领域，尤其是涉及一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法。

背景技术

悬挑，是建筑构件利用拉索结构或其他结构达到的一种效果，悬挑结构是工程结构中常见的结构形式之一，如建筑工程中的雨篷、挑檐、外阳台、挑廊等，这种结构是从主体结构悬挑出梁或板，形成悬臂结构，其本质上仍是梁板结构，箱梁悬臂是一种典型的悬挑结构，其广泛应用在桥梁建设领域中，箱梁通过设置大的悬臂，增大断面宽度，节约施工造价。

相关技术中申请号为CN202011137687.5的中国专利，提出了一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，包括以下步骤：S1：对旧箱梁挑臂上方范围的顶板上的沥青层进行铣刨处理，将所述顶板的顶层部分刨去，露出接触面，所述的接触面为高差不小于6mm的凹凸面；S2：将所述的接触面清理干净后，在接触面上铺设横纵分布的钢筋网，同时预埋设置新护栏所需的护栏钢筋；S3：在所述的接触面上浇注高性能砼，使所述的钢筋网埋于所述的高性能砼之中，经养护成型形成高性能砼层；S4：进行路面铺装，完成改造加固。该改造加固方法的施工位置主要位于箱梁顶以及桥面之上，施工过程简单、无需依赖大型施工设备，能够有效加快施工效率，并且加固后的承载能力提高明显，能适应发展的应用需求。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：当对旧箱梁挑臂上方范围的顶板进行处理时，此时箱梁挑臂与箱梁主体之间连接的强度减小，此时箱梁挑臂的荷载减小，箱梁挑臂存在安全隐患的缺陷。

发明内容

为了改善旧箱梁挑臂荷载不够的问题，本申请提供一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法。

本申请提供的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法采用如下的技术方案：

一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，包括如下步骤，

S1、刨除处理旧箱梁挑臂的沥青层，对旧箱梁挑臂顶板上的沥青凿除，并且漏出接触面；

S2、支撑旧箱梁挑臂，在旧箱梁挑臂的下方设置支撑件，且在支撑顶部安装对旧箱梁挑臂的千斤顶；

S3、钻孔支模，通过对旧箱梁主体以及旧箱梁挑臂进行钻孔后配筋绑扎，再通过支撑进行支模；

S4、安装锚固机构，在接触面上开钻锚固孔，锚固机构穿出锚固孔后直至模板内；

S5、浇注混凝土形成新箱梁挑臂，在接触面上开设浇注孔，从浇注孔朝向模板内浇筑商砼，待养护完成后形成新箱梁主体，再拆除模板以及支撑件；

S6、浇注高性能商砼，在接触面上安装横纵分布的钢筋网，并在接触面上浇注高性能商砼，经养护成型形成高性能商砼层；

S7、路面铺装。

通过采用上述技术方案，首先将旧箱梁挑臂上沥青层凿除，漏出接触面，此时通过支撑件对旧箱梁挑臂进行支撑，待支撑完成后，对旧箱梁主体以及旧箱梁挑臂进行钻孔后配筋绑扎，并且在旧箱梁挑臂下方围护且支模，待支模完成后，将锚固机构穿过锚固孔后进入到模板内，锚固机构用于增加新箱梁主体与新箱梁挑臂之间的连接强度，朝向模板内浇注混凝土，待混凝土养护完成后，形成新箱梁主体，此时箱梁主体的荷载变强，进而确保新的悬挑结构的稳固性。

可选的，所述锚固机构包括锚杆、外扩组件以及用于实现所述外扩组件外扩的滑套，所述滑套滑移套设于所述锚杆外，所述外扩组件穿过锚固孔运动至模板内。

通过采用上述技术方案，锚杆以及外扩组件运动至模板内，此时通过滑套的运动，进而实现外扩组件的外扩工作，通过外扩组件加强新箱梁挑臂与新箱梁主体之间连接强度。

可选的，所述外扩组件包括多个第一扩杆以及多个第二扩杆，所述第一扩杆的一端与所述滑套周壁铰接，所述第一扩杆的另一端与所述第二扩杆的一端铰接，所述第二扩杆的另一端与所述锚杆底端周壁铰接，所述锚杆顶端与所述接触面之间设置有悬挂件。

通过采用上述技术方案，悬挂件用于将锚杆悬挂在锚固孔位置，而随着滑套朝下运动过程中，第一扩杆以及第二扩杆被驱动朝外运动，实现锚杆与新箱梁主体之间的连接强度。

可选的，所述悬挂件设置为螺母，所述锚杆开设有螺纹槽，所述螺母与所述锚杆于所述螺纹槽的位置螺纹连接，所述螺母运动至与所述接触面抵接。

通过采用上述技术方案，螺母与锚杆之间螺纹连接，螺母运动至锚固孔位置，且与接触面抵接，实现对锚杆的支撑效果。

可选的，所述锚杆在所述滑套下方螺纹连接有定位螺筒，所述定位螺筒上端与所述滑套的底端抵接。

通过采用上述技术方案，当锚固机构的数量增大多，即为相邻两个锚杆之间的距离减小，此时第一扩杆与第二扩杆外扩的范围减小，同样的，锚固机构的数量减小时，相邻两个锚杆之间的距离增大，此时第一扩杆与第二扩杆外扩的范围增大，因此通过调节定位螺筒的位置，即可实现第一扩杆以及第二扩杆外扩范围的调节效果。

可选的，所述旧箱梁挑臂设置有用于标识模板内商砼高度的标识组件，所述标识组件包括标识盘、标识管以及负压件，所述标识盘与所述标识管固定连接，所述旧箱梁挑臂设置有标识孔，所述标识管的一端伸入至模板内，所述标识管的另一端与所述负压件连接，所述标识盘放置于标识孔的开口处，所述标识管透明材料制得。

通过采用上述技术方案，将标识盘放置在标识孔位置，标识管端部运动至模板内，且刚伸出标识孔，通过负压件以及标识管对模板内混凝土进行吸附，此时通过观察标识管内的混凝土，进而实现标识模板内混凝土的高度。

可选的，所述负压件设置为加压球，所述加压球设置有输出端以及输入端，所述加压球在输出端以及输入端均设置有单向阀，所述加压球的输入端与所述标识管端部连接，且输出端位于所述标识盘上方。

通过采用上述技术方案，当对加压球进行挤压时，此时空气从输出端输出，加压球内为负压，当撤掉对加压球的挤压作用力，此时混凝土被从标识管抽起，实现加压球对混凝土的抽取工作。

可选的，S5中在朝向模板内浇筑商砼前，可在模板内预埋有螺纹杆，所述旧箱梁挑臂侧壁也植入有所述螺纹杆，旧箱梁挑臂与新箱梁主体之间通过与所述螺纹杆固定的加固件加固。

可选的，所述加固件设置为钢板，所述钢板开设有多个用于所述螺纹杆穿出的通孔，所述螺纹杆穿出所述通孔的一端螺纹连接有螺帽，所述螺帽运动至与所述钢板抵接的位置。

通过采用上述技术方案，螺帽运动至与钢板抵接的位置，在钢板的加固作用下，实现对旧箱梁挑臂与新箱梁主体之间连接位置的加固效果，进而进一步实现新悬挑结构的荷载强度。

可选的，所述支撑件设置为钢管桩，所述钢管桩顶端用于放置千斤顶。

通过采用上述技术方案，钢管桩的底端插入至土地内，钢管桩上端用于放置千斤顶，钢管桩操作方便且造价低。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.首先将旧箱梁挑臂上沥青层凿除，漏出接触面，此时通过支撑件对旧箱梁挑臂进行支撑，待支撑完成后，对旧箱梁主体以及旧箱梁挑臂进行钻孔后配筋绑扎，并且在旧箱梁挑臂下方围护且支模，待支模完成后，将锚固机构穿过锚固孔后进入到模板内，锚固机构用于增加新箱梁主体与新箱梁挑臂之间的连接强度，朝向模板内浇注混凝土，待混凝土养护完成后，形成新箱梁主体，此时箱梁主体的荷载变强，进而确保新的悬挑结构的稳固性；

2.将标识盘放置在标识孔位置，标识管端部运动至模板内，且刚伸出标识孔，通过负压件以及标识管对模板内混凝土进行吸附，此时通过观察标识管内的混凝土，进而实现标识模板内混凝土的高度；

3.随着滑套朝下运动过程中，第一扩杆以及第二扩杆被驱动朝外运动，实现锚杆与新箱梁主体之间的连接强度。

附图说明

图1是本申请实施例的工艺流程图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例中锚固机构以及标识组件的示意图。

图4是图3中A部分的放大示意图。

图5是本申请实施例中标识管以及加压球的示意图

附图标记：1、旧箱梁挑臂；2、新箱梁主体；3、旧箱梁主体；4、钢管桩；5、锚固孔；6、锚杆；7、第一扩杆；8、第二扩杆；9、滑套；10、浇注孔；11、螺母；12、定位螺筒；13、标识盘；14、标识管；15、标识孔；16、加压球；17、单向阀；18、螺纹杆；19、钢板；20、螺帽；21、千斤顶。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法。参照图1和图2，一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法包括如下步骤，

S1、刨除处理旧箱梁挑臂1的沥青层，对挑臂顶板上的沥青凿除，并且漏出接触面，接触面为高度差不小于6mm的凹凸面，用于增加新的商砼层与接触面之间相互抓附的作用力；并且在本实施例中还需要预埋护栏钢筋，待接触面清理完成后，预埋设置新护栏所需的护栏钢筋。

参照图2和图3，S2、支撑旧箱梁挑臂1，在旧箱梁挑臂1的下方设置支撑，且在支撑顶部安装对旧箱梁挑臂1的千斤顶21；为了保证旧箱梁挑臂1的荷载强度，支撑壳设置为钢管桩4，钢管桩4顶端放置千斤顶21，由于旧箱梁挑臂1下方的地质条件复杂，因此钢管桩4的长度尺寸不一致，且规格种类多，将钢管桩4插入对应地面位置，千斤顶21对旧箱梁挑臂1的底面进行支撑，实现钢管装对旧箱梁挑臂1的支撑效果。

S3、钻孔支模，通过对旧箱梁主体3以及旧箱梁挑臂1进行钻孔后配筋绑扎，再通过支撑进行支模；在旧箱梁主体3沿着水平方向钻孔，且在旧箱梁挑臂1的底面进行钻孔，并且在钻孔内可通过植胶的方式进行植筋，并且此时可以撤掉千斤顶21的支撑，也可以保持千斤顶21继续支撑，本实施例中优选为将千斤顶21撤掉，在旧箱梁挑臂1以及旧箱梁主体3之间进行配筋，此时旧箱梁挑臂1与旧箱梁主体3之间模板支护完成，钢管桩4全程对支模进行支撑，确保支模工作顺利完成。

参照图3和图4，S4、安装锚固机构，在接触面上开钻锚固孔5，锚固机构穿出锚固孔5后直至模板内；锚固机构用于连接新箱梁挑臂与新箱梁主体2，既能保证新箱梁主体2对新箱梁挑臂的支撑强度，同时加强新箱梁挑臂与旧箱梁挑臂1之间的连接强度。

锚固机构在本实施例中可采用多个，因此在接触面上开设有对应数量的锚固孔5，锚固机构包括锚杆6、外扩组件以及用于实现外扩组件外扩的滑套9，滑套9滑移套设在锚杆6外，外扩组件穿过锚固孔5后运动至模板内，外扩组件包括多个第一扩杆7以及多个第二扩杆8，第一扩杆7的一端与滑套9周壁铰接，第一扩杆7的另一端与第二扩杆8的一端铰接，第二扩杆8的另一端与锚杆6底端周壁铰接，滑套9与第一扩杆7、第一扩杆7与第二扩杆8以及第二扩杆8与锚杆6之间均通过铰接轴转动连接，铰接轴的轴线方向为水平设置且沿着垂直于锚杆6的长度方向设置。

锚杆6开设有螺纹槽，锚杆6在滑套9的下方螺纹连接有定位螺筒12，定位螺筒12上端与滑套9的底端抵接，当锚固机构的数量增大多，即为相邻两个锚杆6之间的距离减小，此时第一扩杆7与第二扩杆8外扩的范围减小，同样的，锚固机构的数量减小时，相邻两个锚杆6之间的距离增大，此时第一扩杆7与第二扩杆8外扩的范围增大，因此通过调节定位螺筒12的位置，即可实现第一扩杆7以及第二扩杆8外扩范围的调节效果。

参照图3和图4，锚杆6顶端与接触面之间设置有悬挂件，悬挂件设为螺母11，螺母11与锚杆6于螺纹槽的位置螺纹连接，螺帽20运动至与接触面抵接的位置，螺母11的外径尺寸大于锚固孔5的孔径尺寸；将第一扩杆7以及第二扩杆8与锚杆6贴合，此时将锚杆6、第一扩杆7以及第二扩杆8一起穿过锚固孔5后运动至模板内，此时滑套9朝下运动，第一扩杆7以及第二扩杆8朝外摆动，实现第一扩杆7与第二扩杆8的外扩效果；且此时螺母11运动至与接触面上锚固孔5开口处的位置抵接，完成锚杆6的固定安装工作。

参照图3和图5，S5、浇注混凝土形成新箱梁挑臂，在旧箱梁挑臂1接触面上开设浇注孔10，从浇注孔10朝向模板内浇筑商砼，待养护完成后形成新箱梁主体2，再拆除模板以及支撑；商砼选用流动性大且凝固时间短的混凝土，为了便于标识模板内商砼浇注位置，旧箱梁挑臂1设置有用于标识模板内商砼高度的标识组件。

旧箱梁挑臂1设置有标识孔15，标识组件包括标识盘13、标识管14以及负压件，标识盘13与标识管14的外周壁固定连接，标识管14的一端穿过标识孔15后伸入至模板内，标识管14的另一端与负压件连接，标识盘13放置于标识孔15的开口处，标识盘13的外径尺寸大于标识孔15的孔径尺寸，标识管14为透明材料制得，本实施例中，标识盘13与标识管14中部位置固定，当标识盘13放置在标识孔15处时，标识管14端部刚好伸出标识孔15；负压件设置为加压球16，加压球16设置有输出端以及输入端，加压球16在输入端以及输出端均设置有单向阀17，即为空气沿着输入端进入到加压球16内，再从输出端排出；输入端与标识管14的端部连接，且输出端位于标识盘13上方。

参照图3和图5，当通过浇注孔10朝向模板内浇筑混凝土，随着不断浇注，将标识盘13放置在标识孔15的位置，此时标识管14位于模板内，当模板内混凝土即将浇注完成后，此时通过挤压加压球16，此时加压球16内为负压状态，此时撤掉对加压球16的作用力，由于目前混凝土处于流体状，因此若模板内混凝土浇注至旧箱梁挑臂1底面位置时，此时标识管14内抽取部分流体状混凝土，因此位于标识盘13上方的标识管14内有混凝土抽出，此时标识着浇注工作完成，撤掉浇注混凝土设备以及标识管14。

待养护完成后形成新箱梁主体2，再拆除模板以及钢管桩4，此时箱梁主体的荷载强度增大，实现新箱梁主体2对箱梁挑臂进行支撑，进一步加固新箱梁主体2与箱梁挑臂之间的连接强度，确保新悬挑结构的荷载强度。

在S5步骤中，朝向模板内浇筑商砼时，可在模板内预埋螺纹杆18，且旧箱梁挑臂1侧壁也植入有螺纹杆18，模板内的螺纹杆18数量与旧箱梁挑臂1上的螺纹杆18数量对应，旧箱梁挑臂1与新箱梁主体2之间通过与螺纹杆18固定连接的加固件加固，加固件设置为钢板19，钢板19开设有多个用于螺纹杆18穿出的通孔，螺纹杆18穿出通孔的一端螺纹连接有螺帽20，螺帽20运动至与钢板19抵接的位置，本实施例中，钢板19与旧箱梁挑臂1与新箱梁主体2之间的间隙均可通过密封胶粘附，此时在钢板19的加固作用下，实现对旧箱梁挑臂1与新箱梁主体2之间连接位置的加固效果，进而进一步实现新悬挑结构的荷载强度。

S6、浇注高性能商砼，在旧箱梁挑臂1的接触面上安装横纵分布的钢筋网，并在接触面上浇注高性能商砼，经养护成型形成高性能商砼层，高性能商砼层与旧箱梁主体3的顶板高度持平。

S7、路面铺装，完成悬挑结构的加固工作。

本申请实施例一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法的实施原理为：通过将第一扩杆7以及第二扩杆8与锚杆6贴合，滑套9朝上运动，当第一扩杆7以及第二扩杆8运动至模板内，此时滑套9朝下运动，第一扩杆7以及第二扩杆8朝下运动，第一扩杆7以及第二扩杆8外扩且滑套9运动至定位螺筒12的位置。

朝向浇注孔10内浇注混凝土，并且将标识管14放置标识孔15内，通过挤压加压球16，且释放对加压球16的挤压作用力，部分混凝土沿着标识管14被朝向加压球16内吸附，此时通过观察标识管14内的混凝土，即可对混凝土浇注位置进行标识，完成对模板内浇注混凝土的工作。

在朝向模板浇注混凝土之前，通过在新箱梁主体2以及旧箱梁挑臂1上植入螺纹杆18，再通过螺帽20将钢板19挤压固定在新箱梁主体2以及旧箱梁挑臂，进一步加固新箱梁主体2以及旧箱梁挑臂的连接强度，进而确保新悬挑结构的荷载强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、刨除处理旧箱梁挑臂（1）的沥青层，对旧箱梁挑臂（1）顶板上的沥青凿除，并且漏出接触面；

S2、支撑旧箱梁挑臂（1），在旧箱梁挑臂（1）的下方设置支撑件，且在支撑顶部安装对旧箱梁挑臂（1）的千斤顶（21）；

S3、钻孔支模，通过对旧箱梁主体（3）以及旧箱梁挑臂（1）进行钻孔后配筋绑扎，再通过支撑件进行支模；

S4、安装锚固机构，在接触面上开钻锚固孔（5），锚固机构穿出锚固孔（5）后直至模板内；

S5、浇注混凝土形成新箱梁挑臂，在接触面上开设浇注孔（10），从浇注孔（10）朝向模板内浇筑商砼，待养护完成后形成新箱梁主体（2），再拆除模板以及支撑件；

S6、浇注高性能商砼，在接触面上安装横纵分布的钢筋网，并在接触面上浇注高性能商砼，经养护成型形成高性能商砼层；

S7、路面铺装。

2.根据权利要求1所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述锚固机构包括锚杆（6）、外扩组件以及用于实现所述外扩组件外扩的滑套（9），所述滑套（9）滑移套设于所述锚杆（6）外，所述外扩组件穿过锚固孔（5）运动至模板内。

3.根据权利要求2所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述外扩组件包括多个第一扩杆（7）以及多个第二扩杆（8），所述第一扩杆（7）的一端与所述滑套（9）周壁铰接，所述第一扩杆（7）的另一端与所述第二扩杆（8）的一端铰接，所述第二扩杆（8）的另一端与所述锚杆（6）底端周壁铰接，所述锚杆（6）顶端与所述接触面之间设置有悬挂件。

4.根据权利要求3所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述悬挂件设置为螺母（11），所述锚杆（6）开设有螺纹槽，所述螺母（11）与所述锚杆（6）于所述螺纹槽的位置螺纹连接，所述螺母（11）运动至与所述接触面抵接。

5.根据权利要求3所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述锚杆（6）在所述滑套（9）下方螺纹连接有定位螺筒（12），所述定位螺筒（12）上端与所述滑套（9）的底端抵接。

6.根据权利要求1所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述旧箱梁挑臂（1）设置有用于标识模板内商砼高度的标识组件，所述标识组件包括标识盘（13）、标识管（14）以及负压件，所述标识盘（13）与所述标识管（14）固定连接，所述旧箱梁挑臂（1）设置有标识孔（15），所述标识管（14）的一端伸入至模板内，所述标识管（14）的另一端与所述负压件连接，所述标识盘（13）放置于标识孔（15）的开口处，所述标识管（14）透明材料制得。

7.根据权利要求6所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述负压件设置为加压球（16），所述加压球（16）设置有输出端以及输入端，所述加压球（16）在输出端以及输入端均设置有单向阀（17），所述加压球（16）的输入端与所述标识管（14）端部连接，且输出端位于所述标识盘（13）上方。

8.根据权利要求1所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：S5中在朝向模板内浇筑商砼前，可在模板内预埋有螺纹杆（18），所述旧箱梁挑臂（1）侧壁也植入有所述螺纹杆（18），旧箱梁挑臂（1）与新箱梁主体（2）之间通过与所述螺纹杆（18）固定的加固件加固。

9.根据权利要求8所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述加固件设置为钢板（19），所述钢板（19）开设有多个用于所述螺纹杆（18）穿出的通孔，所述螺纹杆（18）穿出所述通孔的一端螺纹连接有螺帽（20），所述螺帽（20）运动至与所述钢板（19）抵接的位置。

10.根据权利要求1所述的一种便于施工的悬挑结构加固的改造方法，其特征在于：所述支撑件设置为钢管桩（4），所述钢管桩（4）顶端用于放置千斤顶（21）。

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