CN204715222U - 一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，包括两道分别布设在待加固盖梁前后两侧的体外预应力钢筋束、两个分别布设在待加固盖梁左右两侧的受力支架和两组分别对两道体外预应力钢筋束进行锚固的锚固装置，体外预应力钢筋束沿横桥向布设；两组锚固装置呈对称布设，每组锚固装置均包括两个分别对体外预应力钢筋束两端进行锚固的预应力锚具，两个预应力锚具分别位于两个受力支架外侧；受力支架夹装于预应力锚具与待加固盖梁左侧壁或右侧壁之间；受力支架包括由多根呈水平布设的型钢组成的型钢支架。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能解决现有盖梁加固方法存在的加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。

Description

一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造

技术领域

本实用新型属于桥墩盖梁加固技术领域，尤其是涉及一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造。

背景技术

我国高速公路发展迅速，大部分是采用原有线路改造而成，因而众多桥梁的荷载等级不能满足实际需要，若拆除重建则消耗大量的财力，而且需要相当长的施工工期，目前我国大多是对原有桥梁进行加固处理，具体是通过对桥梁构件补强和改善结构性能，进而恢复和提高桥梁承载力、延长使用寿命，以适应现代交通需求。桥墩盖梁作为桥梁结构中承上启下的重要构件，将上部结构的荷载传递给下部结构和基础。随着交通量的不断增大以及大量超重车辆的作用，加之设计和施工中存在一些不合理的地方，致使一些桥墩盖梁出现了各种不同程度的病害。究其病因大致可划分如下几种：第一、支座处承受较大的局部压力，导致局部裂缝的产生；挡块处由于配筋不足、上部结构渗水使得混凝土膨胀或者局部压力过大，导致挡块破损；第二、地基沉陷，台背填料压缩，引起沉陷跳车，构件承受较大的冲击荷载；第三、施工工艺和建筑材料等原因导致的混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等，导致盖梁出现裂缝；第四、设计标准和承载力与当今公路运营的要求不一致，且大型、重型车的增加造成了车辆超载现象严重，致使盖梁病害较多。因此，对桥墩盖梁加固技术的研究是很有必要的，通过对桥墩盖梁的加固改造来达到提高其承载力，进而提高桥梁的通行能力和延长其使用寿命。

桥墩盖梁加固通常有增大截面、粘贴钢板、粘贴碳纤维等加固方式。其中，粘贴钢板加固是采用建筑结构胶，在原构件的受拉区或抗剪薄弱部位粘贴钢板使之与原构件共同受力，提高结构的刚度和承载力，该方法施工工艺较复杂，耐久性受粘结胶的影响大，并且钢板养护不及时易锈蚀。粘贴纤维复合材料加固是采用建筑结构胶将高强度纤维复合材料粘贴在被加固构件的薄弱部分，以限制裂缝的发展，提高梁的抗弯和抗剪承载力；但纤维复合材料价格昂贵，耐久性受粘结胶的影响大，且粘结剂对环境的要求较高。增大截面加固是采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层来增大原混凝土的截面积，提高混凝土结构的承载能力，其缺点主要表现在施工工期长、结构自重增加、混凝土施工养护不当、易出现表面干缩裂缝等。

综上，现有的桥墩盖梁加固方法都不同程度地存在加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。

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，提供一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能有效解决现有盖梁加固方法存在的加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：包括两道分别布设在待加固盖梁前后两侧且呈水平布设的体外预应力钢筋束、两个分别布设在待加固盖梁,左右两侧的受力支架和两组分别对两道所述体外预应力钢筋束进行锚固的锚固装置，两道所述体外预应力钢筋束呈对称布设且二者均沿横桥向布设；两组所述锚固装置的结构相同，两组所述锚固装置分别位于待加固盖梁的前后两侧且二者呈前后对称布设；每组所述锚固装置均包括两个分别对体外预应力钢筋束的两端进行锚固的预应力锚具，两个所述预应力锚具分别安装在体外预应力钢筋束的两端且二者呈左右对称布设，两个所述预应力锚具分别位于两个所述受力支架外侧；两个所述受力支架呈左右对称布设，所述受力支架夹装于所述预应力锚具与待加固盖梁的左侧壁或右侧壁之间；所述受力支架包括由多根呈水平布设的型钢组成的型钢支架，多根所述型钢均沿纵桥向布设且其由上至下进行布设，上下相邻两根所述型钢紧固连接为一体。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：多根所述型钢的纵向长度均相同且其长度均大于待加固盖梁的纵向宽度。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述型钢支架由两根工字钢组成。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述受力支架还包括支垫在所述型钢支架与待加固盖梁的左侧壁或右侧壁之间的底钢板，所述底钢板呈竖直向布设且其沿纵桥向布设，两根所述工字钢的下翼缘板均固定在底钢板上；所述底钢板通过多个第一锚栓紧固固定在待加固盖梁的左侧壁或右侧壁上。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述底钢板为长方形钢板，多个所述第一锚栓均布设在同一直线上且其均位于底钢板的中心线上，多个所述第一锚栓沿纵桥向由前至后进行布设。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述受力支架还包括两个对底钢板进行固定的固定钢板，所述固定钢板呈竖直向布设且其沿横桥向布设，两个所述固定钢板分别布设在待加固盖梁的前侧壁与后侧壁上，且两个所述固定钢板均通过多个第二锚栓固定在待加固盖梁上。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：两个所述固定钢板均与底钢板呈垂直布设，所述底钢板的前后两端分别焊接固定在两个所述固定钢板上；所述底钢板的前后两端与两个所述固定钢板之间均设置有多个呈水平布设的加劲钢板，多个所述加劲钢板均沿横桥向布设且其由上至下布设。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述预应力锚具包括安装在体外预应力钢筋束端部的锚头、套装在锚头上的锚垫板和位于锚垫板外侧的锚固螺母，所述锚垫板、锚固螺母和锚头均与体外预应力钢筋束呈同轴布设。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述锚垫板内侧安装有钢垫板，所述钢垫板呈竖直向布设且其夹装于所述型钢支架与锚垫板之间；两根所述工字钢的上翼缘板均焊接固定在钢垫板上。

上述一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征是：所述型钢支架中的两根所述工字钢分别为上工字钢和位于所述上工字钢正下方的下工字钢，所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间以及所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间均通过多个呈竖直向布设的第一横隔板进行连接，多个所述第一横隔板均沿横桥向布设，连接于所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板均位于所述上工字钢的腹板上方且其均焊接固定在所述上工字钢的腹板上，连接于所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板均位于所述下工字钢的腹板下方且其均焊接固定在所述下工字钢的腹板上，每个所述第一横隔板与所述上工字钢或所述下工字钢的上翼缘板和下翼缘板之间均以焊接方式进行固定连接；两根所述工字钢的腹板之间通过多个呈竖直向布设的第二横隔板进行连接，多个所述第二横隔板均沿横桥向布设，每个所述第二横隔板均以焊接方式与两根所述工字钢的上翼缘板、腹板和下翼缘板固定连接；多个所述第一横隔板和多个所述第二横隔板均沿纵桥向由前至后进行布设。

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、通过体外预应力钢筋束添加体外预应力使待加固盖梁的内力重分布，降低待加固盖梁的应力水平，是一种主动加固方法，加固效果好。

3、加固的同时，能使待加固盖梁表面裂缝闭合，并保护了待加固盖梁内部的钢筋网不受锈蚀，进一步提高了结构的耐久性，且加固结构与待加固盖梁连接为整体，整体性好且力学性能优良。

4、能充分利用工字钢的抗拉性能，利用工字钢作为锚固设施，安全可靠，且与增大截面法相比，有效减轻了加固结构的重量。

5、本加固构造主要针对独柱墩盖梁上缘拉应力过大导致盖梁上缘开裂的病害处置，是一种主动加固方式，不影响待加固盖梁美观、耐久性好、稳定性高、经济性好和施工方便。

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，能有效解决现有盖梁加固方法存在的投入成本较高、加固效果较差等问题。

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为本实用新型锚固装置的外部结构示意图。

图3为本实用新型锚固装置中第一横隔板和第二横隔板与两根工字钢的腹板和下翼缘板的连接状态示意图。

图4为本实用新型锚固装置中型钢支架的结构示意图。

图5为本实用新型第一横隔板的结构示意图。

图6为本实用新型第二横隔板的结构示意图。

附图标记说明:

1—待加固盖梁；        2—底钢板；     3—加固钢板；

4—第一横隔板；        5—第二横隔板； 6—钢垫板；

7—锚固螺母；          8—锚头；       9—锚垫板；

10—工字钢；           11—固定钢板；  12—直角三角形钢板；

13—体外预应力钢筋束； 14—第一锚栓；  15—第二锚栓。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括两道分别布设在待加固盖梁1前后两侧且呈水平布设的体外预应力钢筋束13、两个分别布设在待加固盖梁1左右两侧的受力支架和两组分别对两道所述体外预应力钢筋束13进行锚固的锚固装置，两道所述体外预应力钢筋束13呈对称布设且二者均沿横桥向布设；两组所述锚固装置的结构相同，两组所述锚固装置分别位于待加固盖梁1的前后两侧且二者呈前后对称布设。每组所述锚固装置均包括两个分别对体外预应力钢筋束13的两端进行锚固的预应力锚具，两个所述预应力锚具分别安装在体外预应力钢筋束13的两端且二者呈左右对称布设，两个所述预应力锚具分别位于两个所述受力支架外侧。两个所述受力支架呈左右对称布设，所述受力支架夹装于所述预应力锚具与待加固盖梁1的左侧壁或右侧壁之间。所述受力支架包括由多根呈水平布设的型钢组成的型钢支架，多根所述型钢均沿纵桥向布设且其由上至下进行布设，上下相邻两根所述型钢紧固连接为一体。

本实施例中，多根所述型钢的纵向长度均相同且其长度均大于待加固盖梁1的纵向宽度。

如图4所示，本实施例中，所述型钢支架由两根工字钢10组成。

实际使用时，所述型钢支架也可以采用其它类型的型钢，并且可根据具体需要，对所述型钢支架中所采用型钢的数量进行相应调整。

本实施例中，所述受力支架还包括支垫在所述型钢支架与待加固盖梁1的左侧壁或右侧壁之间的底钢板2，所述底钢板2呈竖直向布设且其沿纵桥向布设，两根所述工字钢10的下翼缘板均固定在底钢板2上。所述底钢板2通过多个第一锚栓14紧固固定在待加固盖梁1的左侧壁或右侧壁上。

实际加工时，所述底钢板2为长方形钢板，多个所述第一锚栓14均布设在同一直线上且其均位于底钢板2的中心线上，多个所述第一锚栓14沿纵桥向由前至后进行布设。

本实施例中，所述底钢板2的左右两端分别开有两个分别供体外预应力钢筋束13穿出的通孔，并且底钢板2上开有多个分别供多个所述第一锚栓14安装的安装孔。

同时，所述受力支架还包括两个对底钢板2进行固定的固定钢板11，所述固定钢板11呈竖直向布设且其沿横桥向布设，两个所述固定钢板11分别布设在待加固盖梁1的前侧壁与后侧壁上，且两个所述固定钢板11均通过多个第二锚栓15固定在待加固盖梁1上。

本实施例中，两个所述固定钢板11均与底钢板2呈垂直布设，所述底钢板2的前后两端分别焊接固定在两个所述固定钢板11上。所述底钢板2的前后两端与两个所述固定钢板11之间均设置有多个呈水平布设的加劲钢板，多个所述加劲钢板均沿横桥向布设且其由上至下布设。

本实施例中，所述固定钢板11为矩形钢板，每个所述固定钢板11均通过四个所述第二锚栓15固定在待加固盖梁1上，四个所述第二锚栓15分两排两列进行布设。所述加劲钢板为直角三角形钢板12。

本实施例中，所述预应力锚具包括安装在体外预应力钢筋束13端部的锚头8、套装在锚头8上的锚垫板9和位于锚垫板9外侧的锚固螺母7，所述锚垫板9、锚固螺母7和锚头8均与体外预应力钢筋束13呈同轴布设。

并且，所述锚垫板9内侧安装有钢垫板6，所述钢垫板6呈竖直向布设且其夹装于所述型钢支架与锚垫板9之间；两根所述工字钢10的上翼缘板均焊接固定在钢垫板6上。

结合图3、图5和图6，所述型钢支架中的两根所述工字钢10分别为上工字钢和位于所述上工字钢正下方的下工字钢，所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间以及所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间均通过多个呈竖直向布设的第一横隔板4进行连接，多个所述第一横隔板4均沿横桥向布设，连接于所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板4均位于所述上工字钢的腹板上方且其均焊接固定在所述上工字钢的腹板上，连接于所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板4均位于所述下工字钢的腹板下方且其均焊接固定在所述下工字钢的腹板上，每个所述第一横隔板4与所述上工字钢或所述下工字钢的上翼缘板和下翼缘板之间均以焊接方式进行固定连接；两根所述工字钢10的腹板之间通过多个呈竖直向布设的第二横隔板5进行连接，多个所述第二横隔板5均沿横桥向布设，每个所述第二横隔板5均以焊接方式与两根所述工字钢10的上翼缘板、腹板和下翼缘板固定连接。多个所述第一横隔板4和多个所述第二横隔板5均沿纵桥向由前至后进行布设。

本实施例中，多个所述第一横隔板4呈均匀布设，且多个所述第二横隔板5呈均匀布设。

实际施工时，两根所述工字钢10的下翼缘板均焊接固定在底钢板2上。

同时，每根所述工字钢10的腹板两端均设置有加固钢板3，所述腹板两端所设置的加固钢板3均为两个，两个所述加固钢板3分别焊接在所述腹板的两侧。所述加固钢板3为矩形钢板且布设于工字钢10的腹板与第一横隔板4或第二横隔板5之间。

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)

1.一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：包括两道分别布设在待加固盖梁(1)前后两侧且呈水平布设的体外预应力钢筋束(13)、两个分别布设在待加固盖梁(1)左右两侧的受力支架和两组分别对两道所述体外预应力钢筋束(13)进行锚固的锚固装置，两道所述体外预应力钢筋束(13)呈对称布设且二者均沿横桥向布设；两组所述锚固装置的结构相同，两组所述锚固装置分别位于待加固盖梁(1)的前后两侧且二者呈前后对称布设；每组所述锚固装置均包括两个分别对体外预应力钢筋束(13)的两端进行锚固的预应力锚具，两个所述预应力锚具分别安装在体外预应力钢筋束(13)的两端且二者呈左右对称布设，两个所述预应力锚具分别位于两个所述受力支架外侧；两个所述受力支架呈左右对称布设，所述受力支架夹装于所述预应力锚具与待加固盖梁(1)的左侧壁或右侧壁之间；所述受力支架包括由多根呈水平布设的型钢组成的型钢支架，多根所述型钢均沿纵桥向布设且其由上至下进行布设，上下相邻两根所述型钢紧固连接为一体。

2.按照权利要求1所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：多根所述型钢的纵向长度均相同且其长度均大于待加固盖梁(1)的纵向宽度。

3.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述型钢支架由两根工字钢(10)组成。

4.按照权利要求3所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述受力支架还包括支垫在所述型钢支架与待加固盖梁(1)的左侧壁或右侧壁之间的底钢板(2)，所述底钢板(2)呈竖直向布设且其沿纵桥向布设，两根所述工字钢(10)的下翼缘板均固定在底钢板(2)上；所述底钢板(2)通过多个第一锚栓(14)紧固固定在待加固盖梁(1)的左侧壁或右侧壁上。

5.按照权利要求4所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述底钢板(2)为长方形钢板，多个所述第一锚栓(14)均布设在同一直线上且其均位于底钢板(2)的中心线上，多个所述第一锚栓(14)沿纵桥向由前至后进行布设。

6.按照权利要求4所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述受力支架还包括两个对底钢板(2)进行固定的固定钢板(11)，所述固定钢板(11)呈竖直向布设且其沿横桥向布设，两个所述固定钢板(11)分别布设在待加固盖梁(1)的前侧壁与后侧壁上，且两个所述固定钢板(11)均通过多个第二锚栓(15)固定在待加固盖梁(1)上。

7.按照权利要求6所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：两个所述固定钢板(11)均与底钢板(2)呈垂直布设，所述底钢板(2)的前后两端分别焊接固定在两个所述固定钢板(11)上；所述底钢板(2)的前后两端与两个所述固定钢板(11)之间均设置有多个呈水平布设的加劲钢板，多个所述加劲钢板均沿横桥向布设且其由上至下布设。

8.按照权利要求4所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述预应力锚具包括安装在体外预应力钢筋束(13)端部的锚头(8)、套装在锚头(8)上的锚垫板(9)和位于锚垫板(9)外侧的锚固螺母(7)，所述锚垫板(9)、锚固螺母(7)和锚头(8)均与体外预应力钢筋束(13)呈同轴布设。

9.按照权利要求8所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述锚垫板(9)内侧安装有钢垫板(6)，所述钢垫板(6)呈竖直向布设且其夹装于所述型钢支架与锚垫板(9)之间；两根所述工字钢(10)的上翼缘板均焊接固定在钢垫板(6)上。

10.按照权利要求3所述的一种桥墩盖梁的体外预应力加固构造，其特征在于：所述型钢支架中的两根所述工字钢(10)分别为上工字钢和位于所述上工字钢正下方的下工字钢，所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间以及所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间均通过多个呈竖直向布设的第一横隔板(4)进行连接，多个所述第一横隔板(4)均沿横桥向布设，连接于所述上工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板(4)均位于所述上工字钢的腹板上方且其均焊接固定在所述上工字钢的腹板上，连接于所述下工字钢的上翼缘板与下翼缘板之间的多个所述第一横隔板(4)均位于所述下工字钢的腹板下方且其均焊接固定在所述下工字钢的腹板上，每个所述第一横隔板(4)与所述上工字钢或所述下工字钢的上翼缘板和下翼缘板之间均以焊接方式进行固定连接；两根所述工字钢(10)的腹板之间通过多个呈竖直向布设的第二横隔板(5)进行连接，多个所述第二横隔板(5)均沿横桥向布设，每个所述第二横隔板(5)均以焊接方式与两根所述工字钢(10)的上翼缘板、腹板和下翼缘板固定连接；多个所述第一横隔板(4)和多个所述第二横隔板(5)均沿纵桥向由前至后进行布设。