CN209339015U - 利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧t型梁桥加固构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，包括定位钢板、钢绞线和改性聚合物混凝土层，T型梁桥由多T型梁组成，T特征在于：T型梁靠近支座的两横截面处的腹板表面和马蹄两侧面上均固定有定位钢板，两侧的定位钢板经多条钢绞线张拉连接；改性聚合物混凝土层形成于T型梁的腹板表面和马蹄两侧面上，并包裹定位钢板和钢绞线。本实用新型的旧T型梁桥加固构造，利用钢绞线施加的预应力和改性聚合物混凝土层的包裹极大提升了旧T型梁的抗弯承载能力，可以对正在使用的桥梁进行加固，也可对单片T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。

Description

利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造

技术领域

本实用新型涉及一种旧T型梁桥加固构造，更具体的说，尤其涉及一种利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造。

背景技术

现役中小桥梁，在交通压力不断增加和长期环境作用下，很大一部分桥梁承载力已不能满足要求。其主要的表现为：混凝土材料开裂、钢筋锈蚀、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。

目前，常用的梁桥加固方法有截面增厚法、体外预应力加固法、粘贴加固法等。截面增厚法因在加固的同时，较大幅度的增加了结构自重，因此较少采用；体外预应力加固法虽然可以较大幅度提高结构承载能力，但体外预应力钢筋耐久性较难保证。粘贴加固法是采用在结构受力部位粘贴异种材料（如：碳纤维布、钢板等），从而提高结构承载能力的一种加固方法。虽然相比截面增厚法、体外预应力加固法，粘贴加固法具有一定的优势，但目前仍存在较多不足，例如：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；改性聚合物混凝土材料虽然具有轻质、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，随着我国公路交通量的不断提高，这对其加固构造及加固方法提出了更高的要求。

所以在这种背景下，开发一种旧T型梁桥钢绞线改性聚合物混凝土复合抗弯加固构造及施工方法，具有很大的实用价值。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造。

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，包括定位钢板、钢绞线和改性聚合物混凝土层，T型梁桥由多条相邻同向排列的T型梁组成，T型梁的两端固定于支座上；其特征在于：所述T型梁靠近支座的两横截面处的腹板表面和马蹄两侧面上均固定有定位钢板，两侧的定位钢板经多条钢绞线张拉连接；改性聚合物混凝土层形成于T型梁的腹板表面和马蹄两侧面上，并包裹定位钢板和钢绞线。

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，所述定位钢板采用L形角钢，L形角钢的一个板面经膨胀螺栓固定于T型梁的腹板和马蹄上。

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，所述钢绞线的两端经压花锚具固定于L形角钢的另一个板面上。

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，所述T型梁两端的定位钢板均设置于T型梁长度的1/4位置处。

本实用新型的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造的使用方法，通过以下步骤来实现：

a).制备定位钢板，根据T型梁的腹板表面和马蹄两侧面的尺寸，在工厂加工足够段数的定位钢板，然后在定位钢板一个板面上沿其长度方向等距钻出膨胀螺栓锚固孔，在定位钢板的另一个板面上沿其长度方向等距钻出钢绞线定位孔，膨胀螺栓锚固孔、钢绞线定位孔均贯穿钢板厚度；b).T型梁钻孔，在T型梁抗弯加固区两侧的腹板表面和马蹄两侧面上，所对应的定位钢板固定位置上钻孔并预埋膨胀螺栓；c).锚固定位钢板，利用预埋的膨胀螺栓穿过膨胀螺栓锚固孔，将定位钢板锚固于T型梁相应位置上的腹板和马蹄侧面上；d).穿束和张拉钢绞线，把下好料的钢绞线从两侧的定位钢板上对应的左右两个钢绞线定位孔穿出；采用单端张拉的张拉方式，先把一侧的钢绞线头进行压花锚固，另一端用多台可实时读数的小型千斤顶同时进行张拉，张拉至设计张拉力值时，进行压花锚具锚固；e).浇筑改性聚合物混凝土层，在抗弯加固区搭设将定位钢板和钢绞线包裹在内的模板，并在模板上涂抹脱模剂，易于脱模；然后浇筑改性聚合物混凝土高韧性聚合物，浇筑前保证混凝土凿毛面处于湿润状态，养生一段时间后进行脱模，形成改性聚合物混凝土层；完成整个旧T型梁抗弯加固施工。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的旧T型梁桥加固构造，通过在旧T型梁的抗弯加固区两端的两端腹板和马蹄两侧面上固定定位钢板，两端的定位钢板经多根钢绞线张拉，并利用改性聚合物混凝土层对定位钢板、钢绞线进行包裹，利用钢绞线施加的预应力和改性聚合物混凝土层的包裹极大提升了旧T型梁的抗弯承载能力，可以对正在使用的桥梁进行加固，也可对单片T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。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

（1）、改性聚合物混凝土材料与钢绞线均具有较高强度，将改性聚合物混凝土复合材料与钢绞线组合在一起进行T型梁的加固，钢绞线施加预应力后能极大的提升T梁的抗弯承载能力；同时，改性聚合物混凝土复合材料使钢绞线不容易锈蚀，并对梁底的裂缝的开展也起到抑制作用。

（2）、改性聚合物混凝土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）、改性聚合物混凝土材料与高强钢绞线均具有较好的力学性能，同时作为加固材料，能够协调变形。经主梁抗弯承载力计算与传统加固方法对比，很有效的提高了旧梁抗弯承载能力。

（4）、本本实用新型的旧T型梁桥加固构造结构简单，可以对正在使用的桥梁进行加固，也可对单片T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

图1为旧T型梁桥加固构造横断面图；

图2为旧T型梁改性聚合物混凝土浇筑前的加固构造横断面图；

图3为旧T型梁改性聚合物混凝土浇筑后的加固构造横断面图；

图4为旧T型梁改性聚合物混凝土浇筑前的桥加固构造立面图；

图5为旧T型梁桥改性聚合物混凝土浇筑后的加固构造立面图。

图中：1 T型梁，2定位钢板，3钢绞线，4改性聚合物混凝土层，5膨胀螺栓，6压花锚具，7支座。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了旧T型梁桥加固构造横断面图，图2和图3分别为旧T型梁改性聚合物混凝土浇筑前、后的加固构造横断面图，图4和图5分别为旧T型梁改性聚合物混凝土浇筑前、后的桥加固构造立面图，所示的旧T型梁桥加固构造由设置于T型梁1上的定位钢板2、钢绞线3、改性聚合物混凝土层4、膨胀螺栓5、压花锚具6组成，待加固的T型梁桥由相邻同向设置的多根T型梁1组成，T型梁1的最下端为腹板，腹板的上方为马蹄部。所示的定位钢板2在T型梁1的抗弯加固区域两端的截面处均有设置，定位钢板2设置于T型梁1相应截面处的腹板表面和马蹄两侧面上；通常情况下，两侧的定位钢板2距离就近的T型梁1端部的距离为T型梁1的1/4，此时的抗弯加固结构具有较好的加固效果。

为了使定位钢板2固定于T型梁1上，又可实现对钢绞线3的固定，固定钢板2采用L形角钢，L形角钢的一个板面经膨胀螺栓5固定于T型梁1的腹板和马蹄侧面上，钢绞线3的端部经压花锚具6固定于L形角钢的另一个板面上。两侧的定位钢板2经多根钢绞线3连接，且钢绞线3处于张拉状态，以使加固后的T型梁1具有良好的抗弯曲性能。改性聚合物混凝土层4固定于抗弯曲加固区域的T型梁1上，并实现对定位钢板2和钢绞线3的包裹。

改性聚合物混凝土层4由改性聚合物混凝土材料构成，其可采用由聚醚、聚异氰酸酯、粉煤灰按照一定比例调配而成的复合材料，与传统的水泥砂浆相比具有轻质、高强、富有韧性、耐久性好、并且能够与混凝土表面主动粘接等优良的工程特性。

本发明的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造的施工方法，通过以下步骤来实现：

a).制备定位钢板，根据T型梁的腹板表面和马蹄两侧面的尺寸，在工厂加工足够段数的定位钢板，然后在定位钢板一个板面上沿其长度方向等距钻出膨胀螺栓锚固孔，在定位钢板的另一个板面上沿其长度方向等距钻出钢绞线定位孔，膨胀螺栓锚固孔、钢绞线定位孔均贯穿钢板厚度；

膨胀螺栓锚固孔的直径可为1.2cm，钢绞线定位孔的直径为9mm、间距为15cm。

b).T型梁钻孔，在T型梁抗弯加固区两侧的腹板表面和马蹄两侧面上，所对应的定位钢板固定位置上钻孔并预埋膨胀螺栓；

c).锚固定位钢板，利用预埋的膨胀螺栓穿过膨胀螺栓锚固孔，将定位钢板锚固于T型梁相应位置上的腹板和马蹄侧面上；

d).穿束和张拉钢绞线，把下好料的钢绞线从两侧的定位钢板上对应的左右两个钢绞线定位孔穿出；采用单端张拉的张拉方式，先把一侧的钢绞线头进行压花锚固，另一端用多台可实时读数的小型千斤顶同时进行张拉，张拉至设计张拉力值时，进行压花锚具锚固；

钢绞线3可采用公寸直径为 4.0mm 的高强钢丝束，截面面积为 5.69 mm2；高强钢绞线3包括多根，多根高强钢绞线3相互平行的锚固在左右对应的两定位钢板2之间。

e).浇筑改性聚合物混凝土层，在抗弯加固区搭设将定位钢板和钢绞线包裹在内的模板，并在模板上涂抹脱模剂，易于脱模；然后浇筑改性聚合物混凝土高韧性聚合物，浇筑前保证混凝土凿毛面处于湿润状态，养生一段时间后进行脱模，形成改性聚合物混凝土层；完成整个旧T型梁抗弯加固施工。

改性聚合物混凝土层4为由聚醚、聚异氰酸酯、粉煤灰按照一定1:1:2比例调配而成的复合材料，厚度约为4.5cm。经过大量试验分析发现，此比例下改性聚合物混凝土复合材料的抗拉、抗弯、抗弯等力学性质达到最佳，厚度在4.5cm处，耗材最少且承载力增长明显，有经济、环保的优点。

Claims (4)

1.一种利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，包括定位钢板（2）、钢绞线（3）和改性聚合物混凝土层（4），T型梁桥由多条相邻同向排列的T型梁（1）组成，T型梁的两端固定于支座（7）上；其特征在于：所述T型梁靠近支座的两横截面处的腹板表面和马蹄两侧面上均固定有定位钢板，两侧的定位钢板经多条钢绞线张拉连接；改性聚合物混凝土层形成于T型梁的腹板表面和马蹄两侧面上，并包裹定位钢板和钢绞线。

2.根据权利要求1所述的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，其特征在于：所述定位钢板（2）采用L形角钢，L形角钢的一个板面经膨胀螺栓（5）固定于T型梁（1）的腹板和马蹄上。

3.根据权利要求1所述的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，其特征在于：所述钢绞线（3）的两端经压花锚具（6）固定于L形角钢的另一个板面上。

4.根据权利要求3所述的利用钢绞线和改性聚合物混凝土的旧T型梁桥加固构造，其特征在于：所述T型梁（1）两端的定位钢板（2）均设置于T型梁长度的1/4位置处。