CN203625790U - 基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造 - Google Patents

基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造 Download PDF

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本实用新型公开了一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,包括布设在所加固小箱梁需加固区下方的底钢板、两个分别布设在需加固区左右两侧的纵向钢板和两个分别布设在需加固区纵向前后两端的端部封堵钢板,底钢板和两个纵向钢板均呈纵桥向布设,两个端部封堵钢板均呈横桥向布设;底钢板和两个纵向钢板组成一个套装在所加固小箱梁下部的钢套箱,两个端部封堵钢板分别为对钢套箱的纵向前后端进行封堵的封堵件,钢套箱内设置有多道无粘结预应力钢筋且其内部浇筑有混凝土结构;端部封堵钢板包括左右两个上角钢和一个下角钢。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能解决现有箱梁预应力加固方法存在的多种问题。

Description

基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造
技术领域
本实用新型属于桥梁加固技术领域,尤其是涉及一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造。
背景技术
当桥梁结构跨中截面下缘不允许出现拉应力或所受拉应力超限时,往往需要进行预应力加固,常见的预应力加固措施为体外预应力混凝土加固法,该加固方法的施工过程如下:先在梁侧面或底面植入带肋钢筋,再在植筋上绑扎钢筋网,之后定位预应力钢筋,并浇筑混凝土(或布设锚固块及转向块),待所浇筑混凝土达到设计强度后张拉预应力筋,预应力筋的布置形式为直线形型或折线形。上述体外预应力混凝土加固法虽可在一定程度上起到预应力加固的作用,但存在以下不足之处:第一、需在梁侧或梁底新增一层厚度约为20cm~50cm的混凝土,桥梁自重增加程度较大,且外观不规整,影响美观;第二、预应力筋裸露在空气中,需定期采取措施防止预应力筋锈蚀,养护困难,后期养护费用高;第三、新增预应力筋的动力性能较差,需安装减震装置以减小预应力筋与结构的共振效应;第四、根据结构受力及构造特点需将预应力筋弯起锚固,弯起定位主要靠转向块来实现,转向块及锚固块处应力较为集中;转向块一旦松动或滑移,将产生极大的预应力损失甚至预应力失效;第五、对原结构的刚度贡献非常有限。综上,现有的箱梁预应力加固方法存在加固结构外观不规整、预应力筋维护困难、费用高、新增预应力筋动力性能较差、易失效等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能解决现有箱梁预应力加固方法存在的多种问题。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:包括布设在所加固小箱梁的需加固区下方的底钢板、两个分别布设在所述需加固区左右两侧的纵向钢板和两个分别布设在所述需加固区纵向前后两端的端部封堵钢板,所述底钢板和两个所述纵向钢板均呈纵桥向布设,所述底钢板和纵向钢板均为平直钢板且二者的纵向长度均与所述需加固区的长度相同;两个所述端部封堵钢板均呈横桥向布设;所述底钢板与所加固小箱梁的底板呈平行布设,两个所述纵向钢板分别与所加固小箱梁的左右两侧腹板呈平行布设;所述底钢板和两个所述纵向钢板组成一个由下至上套装在所加固小箱梁下部的钢套箱,两个所述端部封堵钢板分别为对所述钢套箱的纵向前后端进行封堵的封堵件,所述钢套箱内设置有多道无粘结预应力钢筋,所述钢套箱内浇筑有混凝土结构;所述端部封堵钢板包括左右两个分别与两个所述纵向钢板紧固连接的上角钢和一个与底钢板紧固连接的下角钢,两个所述上角钢分别与两个所述纵向钢板呈平行布设,所述下角钢与底钢板呈平行布设;所述上角钢的长度与纵向钢板的宽度一致,所述上角钢的一边平贴并固定在所加固小箱梁的腹板上且其为梁体固定边,上角钢的另一边为封堵边且其外端与纵向钢板紧固连接为一体;所述下角钢的长度与底钢板的宽度一致,所述下角钢的一边平贴并固定在所加固小箱梁的底板上且其为梁体加固边,下角钢的另一边为封堵边且其底部与底钢板紧固连接为一体,所述下角钢的封堵边左右两端分别与两个所述上角钢紧固连接为一体。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述底钢板与所加固小箱梁的底板之间以及两个所述纵向钢板与所加固小箱梁的左右两侧腹板之间的间距均为8cm~15cm。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:多道所述无粘结预应力钢筋均布设在同一平面上且其均呈纵桥向布设,多道所述无粘结预应力钢筋均布设于底钢板与所加固小箱梁的底板之间。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述底钢板通过多个锚栓一紧固固定在所加固小箱梁的底板上,两个所述纵向钢板均通过多个所述锚栓一紧固固定在所加固小箱梁的左右两侧腹板上,所述上角钢的梁体固定边通过多个锚栓二紧固固定在所加固小箱梁的腹板上,所述下角钢的梁体固定边通过多个所述锚栓二紧固固定在所加固小箱梁的底板上。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述锚栓一的长度大于锚栓二的长度。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述上角钢和下角钢均为直角角钢。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述底钢板和两个所述纵向钢板均为矩形钢板。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:两个所述纵向钢板呈左右对称布设,且两个所述端部封堵钢板呈前后对称布设。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:每道所述无粘结预应力钢筋均通过多道定位钢筋进行定位,所述定位钢筋通过植入所加固小箱梁梁体内的植筋固定在所加固小箱梁上;所述无粘结预应力钢筋的两端通过锚固装置固定在下角钢上。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征是:所述纵向钢板的宽度为30cm~50cm。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、采用钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋相结合对小箱梁进行加固,钢板-混凝土大幅度增加了结构承载能力及结构刚度,有效地提高了加固效率;同时减小了结构的加固厚度,减轻了加固结构重量。
2、预应力筋为经过处置的无粘结预应力筋,防腐性能好,防止了因预应力筋与混凝土结构变形不协调引起的附加应力,安全可靠、预应力损失较小。
3、新增预应力筋位于新加固混凝土内部,不存在减振止振问题,无需安装减震装置。
4、加固结构与原小箱梁结构的结合部位面积较大,植筋均匀,应力相对分散,省去了转向块及锚固块处应力集中的问题,极大降低了预应力损失甚至失效的风险。
5、加固体由钢板形成的钢套箱施工时兼做浇筑混凝土结构的模板,省去拆模工序,施工方便快速。
6、实用价值高,所施工成型的加固结构具有外部整齐、耐久性好、稳定性高、经济性好和施工方便等优点,能有效发挥混凝土的抗压和钢板、无粘结预应力筋的抗拉性强的特点,并能有效解决现有箱梁预应力加固方法存在的加固结构外观不规整、预应力筋维护困难、费用高、新增预应力筋动力性能较差、易失效等问题。
综上所述,本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能有效解决现有箱梁预应力加固方法存在的加固结构外观不规整、预应力筋维护困难、费用高、新增预应力筋动力性能较差、易失效等问题。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的使用状态参考图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型上角钢的布设位置示意图。
附图标记说明:
1—底钢板;        2—纵向钢板; 3—端部封堵钢板;
3-1—上角钢;      3-2—下角钢; 4—无粘结预应力钢筋;
5—混凝土结构;    6-1—锚栓一; 6-2—锚栓二;
7—定位钢筋;      8—植筋;     9—锚固装置;
10—所加固小箱梁; 11—加劲肋板。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示,本实用新型包括布设在所加固小箱梁10的需加固区下方的底钢板1、两个分别布设在所述需加固区左右两侧的纵向钢板2和两个分别布设在所述需加固区纵向前后两端的端部封堵钢板3,所述底钢板1和两个所述纵向钢板2均呈纵桥向布设,所述底钢板1和纵向钢板2均为平直钢板且二者的纵向长度均与所述需加固区的长度相同。两个所述端部封堵钢板3均呈横桥向布设。所述底钢板1与所加固小箱梁10的底板呈平行布设,两个所述纵向钢板2分别与所加固小箱梁10的左右两侧腹板呈平行布设。所述底钢板1和两个所述纵向钢板2组成一个由下至上套装在所加固小箱梁10下部的钢套箱,两个所述端部封堵钢板3分别为对所述钢套箱的纵向前后端进行封堵的封堵件,所述钢套箱内设置有多道无粘结预应力钢筋4,所述钢套箱内浇筑有混凝土结构5。所述端部封堵钢板3包括左右两个分别与两个所述纵向钢板2紧固连接的上角钢3-1和一个与底钢板1紧固连接的下角钢3-2,两个所述上角钢3-1分别与两个所述纵向钢板2呈平行布设,所述下角钢3-2与底钢板1呈平行布设。所述上角钢3-1的长度与纵向钢板2的宽度一致,所述上角钢3-1的一边平贴并固定在所加固小箱梁10的腹板上且其为梁体固定边,上角钢3-1的另一边为封堵边且其外端与纵向钢板2紧固连接为一体。所述下角钢3-2的长度与底钢板1的宽度一致,所述下角钢3-2的一边平贴并固定在所加固小箱梁10的底板上且其为梁体加固边,下角钢3-2的另一边为封堵边且其底部与底钢板1紧固连接为一体,所述下角钢3-2的封堵边左右两端分别与两个所述上角钢3-1紧固连接为一体。
本实施例中,所述底钢板1与所加固小箱梁10的底板之间以及两个所述纵向钢板2与所加固小箱梁10的左右两侧腹板之间的间距均为8cm~15cm。
本实施例中,多道所述无粘结预应力钢筋4均布设在同一平面上且其均呈纵桥向布设,多道所述无粘结预应力钢筋4均布设于底钢板1与所加固小箱梁10的底板之间。
所述底钢板1通过多个锚栓一6-1紧固固定在所加固小箱梁10的底板上,两个所述纵向钢板2均通过多个所述锚栓一6-1紧固固定在所加固小箱梁10的左右两侧腹板上,所述上角钢3-1的梁体固定边通过多个锚栓二6-2紧固固定在所加固小箱梁10的腹板上,所述下角钢3-2的梁体固定边通过多个所述锚栓二6-2紧固固定在所加固小箱梁10的底板上。本实施例中,所述锚栓一6-1的长度大于锚栓二6-2的长度。
本实施例中,所述上角钢3-1和下角钢3-2均为直角角钢。
本实施例中,所述底钢板1和两个所述纵向钢板2均为矩形钢板。
本实施例中,两个所述纵向钢板2呈左右对称布设,且两个所述端部封堵钢板3呈前后对称布设。
实际施工时,每道所述无粘结预应力钢筋4均通过多道定位钢筋7进行定位,所述定位钢筋7通过植入所加固小箱梁10梁体内的植筋8固定在所加固小箱梁10上;所述无粘结预应力钢筋4的两端通过锚固装置9固定在下角钢3-2上。所述无粘结预应力钢筋4的表面涂刷沥青或套装有塑料套管。同时,每道所述无粘结预应力钢筋4两端均设置有多道加劲肋板11,多道所述加劲肋板11均位于端部封堵钢板3内侧。
本实施例中,所述纵向钢板2的宽度为30cm~50cm。实际施工时,可以根据具体需要,对纵向钢板2的宽度进行相应调整。
两个所述纵向钢板2与所加固小箱梁10左右两侧腹板之间的混凝土结构5的上表面为由内至外逐渐向下倾斜且坡度为1︰1的坡面。也就是说,所述钢套箱内浇筑成型的混凝土结构5在纵向钢板2顶部形成45°的三角形倒角。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:包括布设在所加固小箱梁(10)的需加固区下方的底钢板(1)、两个分别布设在所述需加固区左右两侧的纵向钢板(2)和两个分别布设在所述需加固区纵向前后两端的端部封堵钢板(3),所述底钢板(1)和两个所述纵向钢板(2)均呈纵桥向布设,所述底钢板(1)和纵向钢板(2)均为平直钢板且二者的纵向长度均与所述需加固区的长度相同;两个所述端部封堵钢板(3)均呈横桥向布设;所述底钢板(1)与所加固小箱梁(10)的底板呈平行布设,两个所述纵向钢板(2)分别与所加固小箱梁(10)的左右两侧腹板呈平行布设;所述底钢板(1)和两个所述纵向钢板(2)组成一个由下至上套装在所加固小箱梁(10)下部的钢套箱,两个所述端部封堵钢板(3)分别为对所述钢套箱的纵向前后端进行封堵的封堵件,所述钢套箱内设置有多道无粘结预应力钢筋(4),所述钢套箱内浇筑有混凝土结构(5);所述端部封堵钢板(3)包括左右两个分别与两个所述纵向钢板(2)紧固连接的上角钢(3-1)和一个与底钢板(1)紧固连接的下角钢(3-2),两个所述上角钢(3-1)分别与两个所述纵向钢板(2)呈平行布设,所述下角钢(3-2)与底钢板(1)呈平行布设;所述上角钢(3-1)的长度与纵向钢板(2)的宽度一致,所述上角钢(3-1)的一边平贴并固定在所加固小箱梁(10)的腹板上且其为梁体固定边,上角钢(3-1)的另一边为封堵边且其外端与纵向钢板(2)紧固连接为一体;所述下角钢(3-2)的长度与底钢板(1)的宽度一致,所述下角钢(3-2)的一边平贴并固定在所加固小箱梁(10)的底板上且其为梁体加固边,下角钢(3-2)的另一边为封堵边且其底部与底钢板(1)紧固连接为一体,所述下角钢(3-2)的封堵边左右两端分别与两个所述上角钢(3-1)紧固连接为一体。
2.按照权利要求1所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述底钢板(1)与所加固小箱梁(10)的底板之间以及两个所述纵向钢板(2)与所加固小箱梁(10)的左右两侧腹板之间的间距均为8cm~15cm。
3.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:多道所述无粘结预应力钢筋(4)均布设在同一平面上且其均呈纵桥向布设,多道所述无粘结预应力钢筋(4)均布设于底钢板(1)与所加固小箱梁(10)的底板之间。
4.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述底钢板(1)通过多个锚栓一(6-1)紧固固定在所加固小箱梁(10)的底板上,两个所述纵向钢板(2)均通过多个所述锚栓一(6-1)紧固固定在所加固小箱梁(10)的左右两侧腹板上,所述上角钢(3-1)的梁体固定边通过多个锚栓二(6-2)紧固固定在所加固小箱梁(10)的腹板上,所述下角钢(3-2)的梁体固定边通过多个所述锚栓二(6-2)紧固固定在所加固小箱梁(10)的底板上。
5.按照权利要求4所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述锚栓一(6-1)的长度大于锚栓二(6-2)的长度。
6.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述上角钢(3-1)和下角钢(3-2)均为直角角钢。
7.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述底钢板(1)和两个所述纵向钢板(2)均为矩形钢板。
8.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:两个所述纵向钢板(2)呈左右对称布设,且两个所述端部封堵钢板(3)呈前后对称布设。
9.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:每道所述无粘结预应力钢筋(4)均通过多道定位钢筋(7)进行定位,所述定位钢筋(7)通过植入所加固小箱梁(10)梁体内的植筋(8)固定在所加固小箱梁(10)上;所述无粘结预应力钢筋(4)的两端通过锚固装置(9)固定在下角钢(3-2)上。
10.按照权利要求1或2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力钢筋的小箱梁加固构造,其特征在于:所述纵向钢板(2)的宽度为30cm~50cm。
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