CN209010994U - 一种旧空心板梁桥钢丝绳mpc复合抗弯加固构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，包括改善受损的混凝土，并控制裂缝的发展。在所述的空心板梁的底部布置钢绞线并张拉锚固，然后再将MPC复合材料浇筑加固，且张拉的钢绞线与锚具是在MPC复合材料的内部。本实用新型将MPC复合材料与钢绞线组合进行空心板梁的加固，施工工期短，不中断交通；MPC复合材料具有较强的抗冻性，裂缝开展的较为缓慢，并且防止钢绞线的锈蚀，减轻锚具的压力。最终增强了空心板梁的抗弯承载力。

Description

一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造

技术领域

本实用新型涉及一种用于土木工程桥梁加固技术领域，更具体涉及一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造。

背景技术

随着我国经济的不断发展，交通量以及大型的货运车急剧增加，在长期的自然环境和使用环境下，相当一部分桥梁老化加剧、使用功能急剧下降，已不能满足正常的通行要求。其主要的表现为：混凝土材料劣化、钢筋发生锈蚀、梁的底部开裂、铰缝破坏等，这些现象导致桥梁的抗弯承载能力下降，已不能满足交通发展的需要。

近年来我国的桥梁到了大规模的维修养护阶段，各种桥梁的加固技术层出不穷。例如：增大截面加固法、粘贴加固法、体外预应力加固法。但是这些方法都有一定的局限性。例如：增大截面加固法增大了自重、影响了桥下净空、施工的时间长、植筋容易对原有的结构产生二次破坏；粘贴碳纤维布、钢板等厚度较薄材料，在较大荷载作用下基材粘结效果较难保证， MPC材料虽然具有轻质、高强、高韧、粘结性好等优点，但单一使用此种材料加固，承载能力提高程度有限；体外预应力加固法使预应力索容易遭到外界的破坏、锚具容易锈蚀、锚固端混凝土受力复杂。

所以在这种背景下，开发一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造及施工方法，具有很大的实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上述问题，提出一种能够大幅增强桥梁抗弯承载能力、并且控制原桥裂缝开展、同时对交通的影响较小、又比较美观的加固装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，包括钢绞线、MPC复合材料、T型钢、角钢、镦头锚锚具、千斤顶、膨胀螺栓和模板；

在所加固空心板梁的底板底部固定至少两个T型钢，两个T型钢之间设有钢绞线，用千斤顶对钢绞线进行张拉后钢绞线的两端固定在两个T型钢上；在钢绞线的下方设有一个模板，所述的模板的两端延伸到钢绞线的固定端外，其固定在所述加固空心板梁的底板上，且在所述的模板与所述底板形成的空间内浇筑有MPC复合材料，MPC复合材料包裹住钢绞线。

进一步的，所述的T型钢相对于所述底板的中心线相互对称。

进一步的，所述钢绞线的长度等于所述的底板的二分之一长，且相对于所述底板的中心线相互对称。

进一步的，所述钢绞线两端通过锚具锚固在T型钢上。

进一步的，所述的模板也相对于所述的底板的中心线对称分布。

进一步的，所述的模板通过角钢固定在所述的底板的下方。

进一步的，所述的角钢位于空心板梁底板下侧，在钢绞线的两侧，通过膨胀螺栓固定在空心板梁的底板下，起到固定模板的作用；所述的模板通过螺栓与角钢连接在一起，位于空心板梁底板的下方。

进一步的，所述的T型钢提前进行冷加工，首先锚固住T型钢的底板，在腹板锚固数根高强度钢丝绳，然后千斤顶张拉钢丝绳至超过T型钢的屈服强度，放松拉力，此时T型钢产生了塑性变形；将T型钢于常温下存放15-20天后再进行加固。

进一步的，所述加固区域是整片梁的二分之一长度，以梁的中心为对称轴；此梁段的底板受拉力，而靠近梁端的四分之一处梁段以受剪力为主，因此提升梁的抗弯承载力主要加固梁的中心二分之一处则可提升加固的效率。

进一步的，所述张拉预应力是同时张拉一断面上所有的钢绞线，避免了分别张拉钢绞线所引起的预应力损失。

对所述增强空心板梁抗弯承载能力的施工方法，有以下步骤：

步骤一、空心板梁底板基面处理，用钢丝刷将空心板梁底板碳化的混凝土除去，然后再将表面的粉尘清除掉，冲洗表面；

步骤二、在开过孔的T型钢翼缘板上通过膨胀螺栓固定在空心板梁的四分之一处；

步骤三、将钢绞线穿过锚杯的蜂窝眼，然后将钢绞线端头镦粗，直接承压将钢绞线锚固在锚杯上，然后在固定端将锚圈拧上；张拉端，将与千斤顶连接的拉杆旋入锚杯内，千斤顶支撑于T型钢上进行张拉，达到设计的张拉力时，将锚圈拧紧，在慢慢放松千斤顶，退出拉杆；

步骤四、在T型钢的外侧、钢绞线的两侧，固定角钢；

步骤五、使混凝土表面湿润；

步骤六、安装模板；将模板安装在空心板的下方，并预留压浆孔道，同时在模板的内侧涂刷脱模剂；

步骤七、制备MPC复合材料；将液体原料A与特制水泥混合搅拌一段时间，然后再加入液体原料B混合搅拌一段时间，使MPC复合材料均匀；

步骤八、浇筑MPC复合材料；将制备好的MPC复合材料通过孔道压浆，养护一段时间后拆模，完成加固层的施工。

本实用新型相对于现有技术具有以下优点：

(1)MPC材料与钢绞线均具有较高强度，将MPC复合材料与钢绞线组合在一起进行空心板梁的加固，钢绞线施加预应力后能极大的提升空心板梁的抗弯承载能力；同时，MPC复合材料使钢丝绳不容易锈蚀，并对梁底的裂缝的开展也起到抑制作用。

(2)MPC复合材料的粘结力较强不会与水泥混凝土发生滑移，同时也可减轻锚具的压力。

(3)模板通过角钢及膨胀螺栓固定在梁底，无需搭设脚手架进行模板支撑，施工更加方便，并且最大程度的减少了对桥下交通的影响。

(4)T型钢提前进行拉伸使其抵抗变形的能力大大提升，自身的变形很小；同时张拉钢绞线。这两种措施减小了预应力的损失。

(5)本实用新型结构简单，可以对正在使用的桥梁进行加固，也可对单片空心板梁进行加固，提高了施工效率，节省了施工时间，社会效益和经济效益十分显著。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为空心板加固总体示意图；

图2为空心板加固层的局部示意图；

图3为墩头锚锚具示意图；

图4为空心板加固横截面图；

图5为桥底板钢绞线示意图；

图6为模板架立示意图。

图中：1-旧空心板梁2-MPC复合材料3-钢绞线4-T型钢5-膨胀螺栓6-钢丝镦头7-锚杯 8-锚圈9-垫板10-钢绞线，11-T字钢12-模板13-角钢。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，目前加固空心板梁的技术存在以下问题：(1)增大截面加固法增大了自重、影响了桥下净空、施工的时间长、植筋容易对原有的结构产生二次破坏；(2) 粘贴碳纤维布、钢板等厚度较薄材料，在较大荷载作用下基材粘结效果较难保证，MPC材料虽然具有轻质、高强、高韧、粘结性好等优点，但单一使用此种材料加固，承载能力提高程度有限；(3)体外预应力加固法使预应力索容易遭到外界的破坏、锚具容易锈蚀、锚固端混凝土受力复杂为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造及施工方法。

以下结合附图1、2、3、4、5、6，对本实用新型的结构作进一步描述。

本实用新型提供了一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造及施工方法，满足施工工期、加固效果的增强空心板梁抗弯承载能力的装置及施工方法。

结合图1到图6，增强空心板梁抗弯承载能力的装置具体包括-MPC复合材料2、钢绞线3、 T型钢4、墩头锚锚具(图3)、模板。

结合图示1与图示2，T型钢位于所加固空心板梁底板的四分之一处(这里所述的四分之一处是指从加固空心板梁底板的两端开始，各往里缩进四分之一；所述钢绞线的长度等于所述的底板的二分之一长，且相对于所述底板的中心线相互对称。)。

T字钢4采用tw50×100型号的，在翼缘板的四个角开孔，通过膨胀螺栓5固定在空心板梁的底板上。

结合图示1与图示2，钢绞线3位于空心板梁1的梁底下方，钢绞线采用直径12.7的预应力钢绞线。所述的镦头锚锚具位于T型钢处；所述的钢绞线在空心板梁的底板下，用千斤顶进行张拉，并通过锚具锚固在T型钢板处；

其中：墩头锚锚具由锚圈8、垫板9、锚杯7组成，具体的位置关系如图3所示；

进一步的，钢绞线3采用直径12.7预应力钢绞线。

进一步的，角钢13采用L45*6规格的。

进一步的，模板12采用1.5厘米厚的钢板。

结合图示1、图示2、图示3，镦头锚锚具位于T型钢处，墩头锚锚具由锚圈8、垫板9、锚杯7组成，由千斤顶进行张拉。

对所述的增强空心板梁抗弯承载能力的施工方法，包括以下几个步骤：

步骤一：空心板梁1底板基面处理，用钢丝刷将空心板梁底板碳化的混凝土除去，然后再将表面的粉尘清除掉，用自来水冲洗表面。

步骤二：在开过孔的T型钢4翼缘板上通过膨胀螺栓5固定在空心板梁1的四分之一处。

步骤三：将钢绞线3穿过锚杯7的蜂窝眼，然后用镦头机将钢丝端头镦粗，借镦头直接承压将钢绞线锚固在锚杯7上，然后在固定端将锚圈8拧上。张拉端，将与千斤顶连接的拉杆旋入锚杯7内，千斤顶支撑于T型钢4上进行张拉，达到设计的张拉力时，将锚圈8拧紧，在慢慢放松千斤顶，退出拉杆。

步骤四：在T型钢4的外侧、钢绞线3的两侧，通过膨胀螺栓5固定角钢13。

步骤五：将自来水冲洗清理过的混凝土表面使表面湿润。

步骤六：安装模板12。通过角钢连接到空心板底板下方，并预留压浆孔道。

步骤七：制备MPC复合材料2。将液体原料A与特制水泥混合搅拌一段时间，然后再加入液体原料B混合搅拌一段时间，使MPC复合材料均匀。

步骤八：浇筑MPC复合材料。将制备好的MPC复合材料2通过孔道压浆，养护24小时后拆模12，完成加固层的施工。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型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实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，包括钢绞线、MPC复合材料、T型钢和模板；

在所加固空心板梁的底板底部固定至少两个T型钢，两个T型钢之间设有钢绞线，用千斤顶对钢绞线进行张拉后钢绞线的两端固定在两个T型钢上；在钢绞线的下方设有一个模板，所述的模板的两端延伸到钢绞线的固定端外，其固定在所述加固空心板梁的底板上，且在所述的模板与所述底板形成的空间内浇筑有MPC复合材料，MPC复合材料包裹住钢绞线。

2.如权利要求1所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述的T型钢相对于所述底板的中心线相互对称。

3.如权利要求1所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述钢绞线的长度等于所述的底板的四分之一长，且相对于所述底板的中心线相互对称。

4.如权利要求1所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述钢绞线两端通过锚具锚固在T型钢上。

5.如权利要求1所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述的模板也相对于所述的底板的中心线对称分布。

6.如权利要求1所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述的模板通过角钢固定在所述的底板的下方。

7.如权利要求6所述的旧空心板梁桥钢丝绳MPC复合抗弯加固构造，其特征在于，所述的角钢位于空心板梁底板下侧，在钢绞线的两侧，通过膨胀螺栓固定在空心板梁的底板下，起到固定模板的作用；所述的模板通过螺栓与角钢连接在一起，位于空心板梁底板的下方。