CN203807954U - 基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造 - Google Patents

基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,包括由底部钢板、两个纵向钢板和两个端部堵头钢板组成且位于所加固箱梁的梁体需加固区下方的钢套箱,钢套箱内设置有多道无粘结预应力钢筋束;底部钢板通过多个锚栓一固定在所加固箱梁底板上,两个端部堵头钢板均通过多个锚栓二固定在所加固箱梁底板上,两个纵向钢板均通过多个膨胀螺栓固定在所加固箱梁底板上;每道无粘结预应力钢筋束的张拉端上均套装有螺旋钢筋,钢套箱内浇筑有混凝土结构。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能解决现有钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固构造存在的张拉锚固端混凝土局部应力过大、抗剪能力不足等问题。

Description

基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁加固构造,尤其是涉及一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造。
背景技术
对一些结构复杂(结构承载力储备不足)或大跨度的桥梁,结构特殊部位的应力状态需要加以控制,如结构跨中截面下缘不允许出现拉应力或拉应力不能超限时,往往需要进行预应力加固,现有箱梁的钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固结构都是利用锚栓将顺桥向钢板及底部钢板锚固在待加固部位,底部钢板、纵桥向钢板和横桥向钢板将桥梁的待加固部位围设形成一腔体,该腔体中穿设有多根预应力筋并浇注有混凝土,预应力筋的张拉端固定在横桥向钢板上。上述组合加固结构施工时,首先确定待加固部位;之后,清理待加固部位表面,并植入锚栓;然后,在待加固部位安装加固部件并围设成一个混凝土浇注成型腔体,再在腔体中浇注混凝土;最后待混凝土达到设计强度后,张拉预应力并固定。上述箱梁的无粘结预应力与钢板-混凝土组合加固结构具有良好的预应力加固的作用,但存在以下不足之处:纵桥向钢板利用锚栓锚固于待加固部位,需要在顺桥向钢板两侧腿部穿孔,并且施工时槽钢上下侧腿部孔洞和底部钢板相应位置孔洞需要严格对齐,施工操作难度大,对施工的连续性及施工效率均有影响。由此,现有的钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固结构在施工连续性及施工效率方面还存在一定的改进空间。
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筋的箱梁加固构造,其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好,能有效解决现有钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固构造存在的张拉锚固端混凝土局部应力过大、抗剪能力不足等问题。
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筋的箱梁加固构造,其特征在于:包括位于所加固箱梁的梁体需加固区下方的底部钢板、两个分别布设在梁体需加固区左右两侧下方的纵向钢板和两个分别布设在梁体需加固区前后两端下方的端部堵头钢板,两个所述纵向钢板分别布设在底部钢板的左右两侧,两个所述端部堵头钢板分别布设在底部钢板的前后两端;所述底部钢板、两个所述纵向钢板和两个所述端部堵头钢板组成位于梁体需加固区底部的钢套箱,所述钢套箱内设置有多道布设在同一平面上的无粘结预应力钢筋束,多道所述无粘结预应力钢筋束均呈平行布设;所述底部钢板和两个所述纵向钢板均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,两个所述端部堵头钢板均沿所加固箱梁的横桥向进行布设;多道所述无粘结预应力钢筋束均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,每道所述无粘结预应力钢筋束的前后两端均通过锚固装置紧固固定在两个所述端部堵头钢板上;所述底部钢板通过多个锚栓一固定在所加固箱梁的底板上,两个所述端部堵头钢板均通过多个锚栓二固定在所加固箱梁的底板上,两个所述纵向钢板均通过多个膨胀螺栓固定在所加固箱梁的底板上;每道所述无粘结预应力钢筋束的前端和/或后端为张拉端且其张拉端上套装有螺旋钢筋,所述钢套箱内浇筑有混凝土结构,多道所述无粘结预应力钢筋束和每道所述无粘结预应力钢筋束上所套装的螺旋钢筋均浇筑于混凝土结构内。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:多道所述无粘结预应力钢筋束中位于左右两侧的无粘结预应力钢筋束分别为左侧钢筋束和右侧钢筋束,位于所述左侧钢筋束和所述右侧钢筋束之间的无粘结预应力钢筋束均为中部钢筋束,所述左侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋右侧、所述右侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋左侧以及所述中部钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋左右两侧均设置有一个加劲肋板条,所述加劲肋板条与无粘结预应力钢筋束呈平行布设且其固定在所述端部堵头钢板的内侧壁上;位于所述钢套箱内的所有加劲肋板条均浇筑于混凝土结构内。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:多道所述无粘结预应力钢筋束通过多个布设在同一平面上的钢筋束定位装置进行定位,多个所述钢筋束定位装置的结构均相同且其沿无粘结预应力钢筋束的长度方向由前至后进行布设;所述钢筋束定位装置包括一根布设在多道所述无粘结预应力钢筋束下方的横向定位钢筋和两道分别固定在横向定位钢筋左右两端上的竖向定位钢筋,所述横向定位钢筋沿所加固箱梁的横桥向进行布设。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:所述梁体需加固区底部与底部钢板的间距为8cm~15cm,所述加劲肋板条的高度为6cm~10cm。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:所述加劲肋板条为矩形钢板条;所述钢套箱内部前后两侧所设置的加劲肋板条呈对称布设。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:所述底部钢板和多道所述无粘结预应力钢筋束均与所加固箱梁的底板呈平行布设。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:两个所述纵向钢板均为槽钢,两个所述端部堵头钢板均为角钢;所述端部堵头钢板的一边平贴并固定在所加固箱梁的底板且其为梁体加固边,所述端部堵头钢板的另一边为封堵边且其底部与底部钢板紧固连接为一体。
上述基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征是:所述底部钢板为矩形钢板,两个所述端部堵头钢板均为直角角钢,两个所述纵向钢板均为直角槽钢。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、结构简单、投入成本较低且施工简便,施工工期短。
2、组装前,只需预先在端部堵头钢板的内侧壁上焊接加劲肋板条即可。并且,采用多道加劲肋板条焊接于端部堵头钢板的内侧壁,既可以改善张拉锚固端局部混凝土的应力状态,又能提高局部混凝土的抗剪能力。
3、施工方便、快速且实用价值高,能有效解决现有钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固构造中存在的施工难度大、施工连续性不强及施工效率不高等问题,并且能有效解决现有钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固构造中张拉锚固端混凝土应力集中以及抗剪能力低下等问题。同时,浇筑混凝土不需要支立模板,施工工艺简单,且能有效缩短施工工期。
4、适用范围广,既可以对箱梁边肋底板进行加固,也可以对箱梁中肋底板进行加固。
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,能有效解决现有钢板-混凝土与无粘结预应力组合加固构造存在的张拉锚固端混凝土局部应力过大、抗剪能力不足等问题。
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为本实用新型的加固状态示意图。
图2为本实用新型的I-I剖视图。
图3为本实用新型加劲肋板条的布设位置示意图。
附图标记说明:
1—梁体需加固区;    2—底部钢板;          3—无粘结预应力钢筋束;
4—端部堵头钢板;    5—锚固装置;          6—加劲肋板条;
7—螺旋钢筋;        9—混凝土结构;        10—纵向钢板;
11-1—锚栓一;       11-2—锚栓二;         12—膨胀螺栓;
13-1—横向定位钢筋;             13-2—竖向定位钢筋。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示,本实用新型包括位于所加固箱梁的梁体需加固区1下方的底部钢板2、两个分别布设在梁体需加固区1左右两侧下方的纵向钢板10和两个分别布设在梁体需加固区1前后两端下方的端部堵头钢板4,两个所述纵向钢板10分别布设在底部钢板2的左右两侧,两个所述端部堵头钢板4分别布设在底部钢板2的前后两端。所述底部钢板2、两个所述纵向钢板10和两个所述端部堵头钢板4组成位于梁体需加固区1底部的钢套箱,所述钢套箱内设置有多道布设在同一平面上的无粘结预应力钢筋束3,多道所述无粘结预应力钢筋束3均呈平行布设。所述底部钢板2和两个所述纵向钢板10均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,两个所述端部堵头钢板4均沿所加固箱梁的横桥向进行布设。多道所述无粘结预应力钢筋束3均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,每道所述无粘结预应力钢筋束3的前后两端均通过锚固装置5紧固固定在两个所述端部堵头钢板4上。所述底部钢板2通过多个锚栓一11-1固定在所加固箱梁的底板上,两个所述端部堵头钢板4均通过多个锚栓二11-2固定在所加固箱梁的底板上,两个所述纵向钢板10均通过多个膨胀螺栓12固定在所加固箱梁的底板上。每道所述无粘结预应力钢筋束3的前端和/或后端为张拉端且其张拉端上套装有螺旋钢筋7,所述钢套箱内浇筑有混凝土结构9,多道所述无粘结预应力钢筋束3和每道所述无粘结预应力钢筋束3上所套装的螺旋钢筋7均浇筑于混凝土结构9内。
本实施例中,多道所述无粘结预应力钢筋束3中位于左右两侧的无粘结预应力钢筋束3分别为左侧钢筋束和右侧钢筋束,位于所述左侧钢筋束和所述右侧钢筋束之间的无粘结预应力钢筋束3均为中部钢筋束,所述左侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋7右侧、所述右侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋7左侧以及所述中部钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋7左右两侧均设置有一个加劲肋板条6,所述加劲肋板条6与无粘结预应力钢筋束3呈平行布设且其固定在所述端部堵头钢板4的内侧壁上。位于所述钢套箱内的所有加劲肋板条6均浇筑于混凝土结构9内。
本实施例中,所述梁体需加固区1底部与底部钢板2的间距为8cm~15cm,所述加劲肋板条6的高度为6cm~10cm。
实际施工时,所述加劲肋板条6为矩形钢板条。所述钢套箱内部前后两侧所设置的加劲肋板条6呈对称布设。
本实施例中,所述底部钢板2和多道所述无粘结预应力钢筋束3均与所加固箱梁的底板呈平行布设。
两个所述纵向钢板10均为槽钢,两个所述端部堵头钢板4均为角钢;所述端部堵头钢板4的一边平贴并固定在所加固箱梁的底板且其为梁体加固边,所述端部堵头钢板4的另一边为封堵边且其底部与底部钢板2紧固连接为一体。本实施例中,所述底部钢板2为矩形钢板,两个所述端部堵头钢板4均为直角角钢,两个所述纵向钢板10均为直角槽钢。所述端部堵头钢板4的梁体加固边通过多个锚栓二11-2固定在所加固箱梁的底板上。
本实施例中,所述锚栓一11-1的长度大于锚栓二11-2的长度。
实际布设安装时,两个所述纵向钢板10呈左右对称布设,且两个所述端部堵头钢板4呈前后对称布设。
本实施例中,多道所述无粘结预应力钢筋束3呈均匀布设。并且,多个所述锚栓一11-1与多道所述无粘结预应力钢筋束3呈交替分布。
实际加工时,所述纵向钢板10的宽度为30cm~50cm。
本实施例中,多道所述无粘结预应力钢筋束3通过多个布设在同一平面上的钢筋束定位装置进行定位,多个所述钢筋束定位装置的结构均相同且其沿无粘结预应力钢筋束3的长度方向由前至后进行布设;所述钢筋束定位装置包括一根布设在多道所述无粘结预应力钢筋束3下方的横向定位钢筋13-1和两道分别固定在横向定位钢筋13-1左右两端上的竖向定位钢筋13-2,所述横向定位钢筋13-1沿所加固箱梁的横桥向进行布设。所述竖向定位钢筋13-2上端锚固在所加固箱梁的底板上。
实际对多道所述无粘结预应力钢筋束3进行定位时,所述横向定位钢筋13-1与所加固箱梁的底板呈平行布设。
实际施工过程中,先根据所加固箱梁的承载能力确定待加固部位(即梁体需加固区1),再对梁体需加固区1的地面进行清理,并将需安装加劲肋板条6焊接固定于端部堵头钢板4的内侧壁上;之后在梁体需加固区1下方固定安装两个所述纵向钢板和两个所述端部堵头钢板4,并穿设套装有螺旋钢筋7的多道所述无粘结预应力钢筋束3;然后,安装底部钢板2并形成所述钢套箱;最后,在所述钢套箱内浇筑混凝土,且待所浇筑混凝土达到设计强度后,张拉无粘结预应力钢筋束3并锚固。
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 (8)

1.一种基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征在于:包括位于所加固箱梁的梁体需加固区(1)下方的底部钢板(2)、两个分别布设在梁体需加固区(1)左右两侧下方的纵向钢板(10)和两个分别布设在梁体需加固区(1)前后两端下方的端部堵头钢板(4),两个所述纵向钢板(10)分别布设在底部钢板(2)的左右两侧,两个所述端部堵头钢板(4)分别布设在底部钢板(2)的前后两端;所述底部钢板(2)、两个所述纵向钢板(10)和两个所述端部堵头钢板(4)组成位于梁体需加固区(1)底部的钢套箱,所述钢套箱内设置有多道布设在同一平面上的无粘结预应力钢筋束(3),多道所述无粘结预应力钢筋束(3)均呈平行布设;所述底部钢板(2)和两个所述纵向钢板(10)均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,两个所述端部堵头钢板(4)均沿所加固箱梁的横桥向进行布设;多道所述无粘结预应力钢筋束(3)均沿所加固箱梁的纵桥向进行布设,每道所述无粘结预应力钢筋束(3)的前后两端均通过锚固装置(5)紧固固定在两个所述端部堵头钢板(4)上;所述底部钢板(2)通过多个锚栓一(11-1)固定在所加固箱梁的底板上,两个所述端部堵头钢板(4)均通过多个锚栓二(11-2)固定在所加固箱梁的底板上,两个所述纵向钢板(10)均通过多个膨胀螺栓(12)固定在所加固箱梁的底板上;每道所述无粘结预应力钢筋束(3)的前端和/或后端为张拉端且其张拉端上套装有螺旋钢筋(7),所述钢套箱内浇筑有混凝土结构(9),多道所述无粘结预应力钢筋束(3)和每道所述无粘结预应力钢筋束(3)上所套装的螺旋钢筋(7)均浇筑于混凝土结构(9)内。
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筋的箱梁加固构造,其特征在于:多道所述无粘结预应力钢筋束(3)中位于左右两侧的无粘结预应力钢筋束(3)分别为左侧钢筋束和右侧钢筋束,位于所述左侧钢筋束和所述右侧钢筋束之间的无粘结预应力钢筋束(3)均为中部钢筋束,所述左侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋(7)右侧、所述右侧钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋(7)左侧以及所述中部钢筋束上所套装的每个螺旋钢筋(7)左右两侧均设置有一个加劲肋板条(6),所述加劲肋板条(6)与无粘结预应力钢筋束(3)呈平行布设且其固定在所述端部堵头钢板(4)的内侧壁上;位于所述钢套箱内的所有加劲肋板条(6)均浇筑于混凝土结构(9)内。
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筋的箱梁加固构造,其特征在于:多道所述无粘结预应力钢筋束(3)通过多个布设在同一平面上的钢筋束定位装置进行定位,多个所述钢筋束定位装置的结构均相同且其沿无粘结预应力钢筋束(3)的长度方向由前至后进行布设;所述钢筋束定位装置包括一根布设在多道所述无粘结预应力钢筋束(3)下方的横向定位钢筋(13-1)和两道分别固定在横向定位钢筋(13-1)左右两端上的竖向定位钢筋(13-2),所述横向定位钢筋(13-1)沿所加固箱梁的横桥向进行布设。
4.按照权利要求2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征在于:所述梁体需加固区(1)底部与底部钢板(2)的间距为8cm~15cm,所述加劲肋板条(6)的高度为6cm~10cm。
5.按照权利要求2所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征在于:所述加劲肋板条(6)为矩形钢板条;所述钢套箱内部前后两侧所设置的加劲肋板条(6)呈对称布设。
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筋的箱梁加固构造,其特征在于:所述底部钢板(2)和多道所述无粘结预应力钢筋束(3)均与所加固箱梁的底板呈平行布设。
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筋的箱梁加固构造,其特征在于:两个所述纵向钢板(10)均为槽钢,两个所述端部堵头钢板(4)均为角钢;所述端部堵头钢板(4)的一边平贴并固定在所加固箱梁的底板且其为梁体加固边,所述端部堵头钢板(4)的另一边为封堵边且其底部与底部钢板(2)紧固连接为一体。
8.按照权利要求7所述的基于钢板-混凝土与无粘结预应力筋的箱梁加固构造,其特征在于:所述底部钢板(2)为矩形钢板,两个所述端部堵头钢板(4)均为直角角钢,两个所述纵向钢板(10)均为直角槽钢。
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