CN209508841U - 利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，包括定位钢板、精轧螺纹钢筋和改性聚合物混凝土层，空心板梁桥由多根空心板梁构成；特征在于：空心板梁桥待加固部位下表面的两端均固定有定位钢板，两端的定位钢板经多根精轧螺纹钢筋固定连接，改性聚合物混凝土层形成于两定位钢板之间，精轧螺纹钢筋包裹在改性聚合物混凝土层中。本实用新型的旧空心板梁桥加固构造，改性聚合物混凝土材料与精轧螺纹钢均具有较高强度，同时作为加固材料，相比传统加固方法，进一步提高了旧桥抗弯承载能力。精轧螺纹钢和角型定位钢板均可工厂定制，大大提高了施工效率，节省了施工时间，社会效益和经济效益十分显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种旧空心梁加固构造，更具体的说，尤其涉及一种利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造。
背景技术
桥梁作为国家基础设施建设中必不可少的一环，对公路运输、铁路运输起到至关重要的作用，甚至全球经济的大发展都离不开桥梁的推动。桥梁的大规模发展对于完善区域路网规划具有重要的意义，符合国家提出的“一带一路”新思路。随着在役公路混凝土桥梁交通量、重型荷载量以及使用年限的增加，导致多数空心板梁存在不能满足正常使用或承载能力的状况，制约了国民经济的发展。
迄今为止，我国钢筋及预应力混凝土公路桥梁的常规加固补强方法有体外预应力加固法、粘贴碳纤维加固法、粘贴钢板法加固法、以及加大截面方法等。但结果表明，利用上述的常规公路桥梁加固补强方法加固后桥梁的实际加固效果和使用效果不佳。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；加大截面法因在加固的同时，较大幅度的增加了结构自重，因此目前较少采用；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、改性聚合物混凝土材料等），从而提高结构承载能力的一种加固方法。虽然相比加大截面法、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。精轧螺纹钢筋安装便捷，方便挂篮锚固，松驰小，耐久性好，至目前仍为大多数桥梁所采用。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，开发旧空心梁桥精轧螺纹钢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，提供了一种利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造。
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，包括定位钢板、精轧螺纹钢筋和改性聚合物混凝土层，空心板梁桥由多根相邻并同向排列的空心板梁构成；其特征在于：空心板梁桥待加固部位下表面的两端均固定有定位钢板，定位钢板的长度方向与空心板梁的长度方向垂直，两端的定位钢板经多根精轧螺纹钢筋固定连接，螺纹钢筋的长度方向与空心板梁的长度方向一致；所述改性聚合物混凝土层形成于两定位钢板之间，精轧螺纹钢筋包裹在改性聚合物混凝土层中。
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，所述定位钢板为L形角钢，L形角钢的一个面板经膨胀螺栓锚固于空心板梁桥的下表面上，另一个面板用于固定精轧螺纹钢筋。
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，所述L形角钢的一个面板上等距钻出直径为6mm的膨胀螺栓锚固孔，另一个面板上每隔35cm钻出直径为8mm的精轧螺纹钢筋固定孔；所述精轧螺纹钢筋的两端经精轧螺母和精轧垫板固定于L形角钢上。
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造的施工方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
步骤1：制作定位钢板和钢筋，在工厂加工长度与梁桥宽度相等的L形定位钢板，L形定位钢板长度与单个空心板梁宽度相等，在L形定位钢板的一个面板上沿长度方向等距钻6mm直径膨胀螺栓锚固孔，在L形定位钢板的另一个面板上沿长度方向等距钻8mm直径孔，孔洞均贯穿钢板厚度；在工厂加工直径8mm的精轧螺纹钢筋；步骤2：梁桥底面修复，现场搭设梁底工作平台，凿除清理掉梁底松散的混凝土、去除钢筋锈蚀层，并涂刷阻锈剂和砂浆局部修复；步骤3：锚固定位钢板，在空心板梁每端的角型定位钢版长边上等距锚固3-4个金属膨胀螺栓，使金属膨胀螺栓贯穿L形定位钢板，并穿入旧空心板梁；步骤4：连接钢筋，把在工厂加工好的精轧螺纹钢筋从L形定位钢板短边的8mm孔中插入，并在L形定位钢板外侧放置精轧垫板，然后用精轧螺母将精轧螺纹钢筋固定，并根据实际情况略微切割超出角钢的精轧螺纹钢筋；步骤5：浇筑混凝土，配置改性聚合物混凝土材料，架设浇筑改性聚合物混凝土的铝模板，在铝模板内浇筑改性聚合物混凝土并自然养护24小时；步骤6：养护完成后拆除铝模板，打磨改性聚合物混凝土因膨胀而不规整的地方，完成整个旧桥抗弯加固施工。
本实用新型的旧空心板梁桥加固构造，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精轧螺纹钢均具有较高强度，同时作为加固材料，相比传统加固方法，进一步提高了旧桥抗弯承载能力。
（2）、克服了传统旧空心板梁桥黏贴加固法的不足，使用角型定位钢板和金属膨胀螺栓增加了精轧螺纹钢与旧空心板梁的连接性，从而进一步保证了改性聚合物混凝土材料、精轧螺纹钢与旧桥的整体工作性能。
（3）、由于本施工过程主要在旧空心板梁底部进行，所以可在空心板梁桥正常通车的情况下施工，不影响车辆的通行，为交通出行提供了便捷条件。
（4）、本发明结构简单，精轧螺纹钢和角型定位钢板均可工厂定制，大大提高了施工效率，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为本实用新型的旧空心板梁桥加固构造横断面图；
图2为本实用新型的旧空心板梁桥加固构造侧面图；
图3为本实用新型的精轧螺纹钢和角型定位钢板局部放大图；
图4为本实用新型的旧空心板梁桥加固构造仰视图。
图中：1空心板梁，2改性聚合物混凝土层，3精轧螺纹钢筋，4定位钢板，5膨胀螺栓，6精轧螺母，7精轧垫板，8盆式橡胶支座。
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和图2所示，分别给出了本实用新型的旧空心板梁桥加固构造横断面图和侧面图，图4给出了本实用新型的旧空心板梁桥加固构造仰视图，所示的本实用新型的旧空心板梁桥加固构造由定位钢板4、精轧螺纹钢筋3和改性聚合物混凝土层2组成，空心板梁桥由多根相邻且同向排列的空心板梁1组成，每根空心板梁1待加固部位下表面的两端均固定有定位钢板4，定位钢板4的方向与空心板梁1的方向垂直，每根空心板梁1均通过多根膨胀螺栓5锚固于空心板梁1的下表面上。通常情况下，待加固的区域位于空心板梁1的中部区域，长度为空心板梁1长度的1/2。
锚固于空心板梁1下表面两端的两个定位钢板4，通过多根精轧螺纹钢筋3固定连接，如图3所示，给出了本实用新型的精轧螺纹钢和角型定位钢板局部放大图，精轧螺纹钢筋3的两端经精轧垫板7和精轧螺母6固定于定位钢板4上，通过精轧螺母6的旋紧，精轧螺纹钢筋3处于拉紧状态。所示的改性聚合物混凝土层2形成于两侧的定位钢板4之间，改性聚合物混凝土层2的上部与空心板梁1的下表面粘结在一起，精轧螺纹钢筋3包裹在改性聚合物混凝土层2中，通过改性聚合物混凝土层2和精轧螺纹钢筋3的共同作用，实现对旧空心板梁桥的加固，以增强其抗弯曲强度。
改性聚合物混凝土层2的材料可为由聚醚、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，改性聚合物混凝土层2的厚度约为4cm。精轧螺纹钢筋3直径约为8mm，长度为空心板梁长度二分之一，其作用为提高旧空心板梁抗弯承载能力。定位钢板4采用L形角钢，L形角钢不仅可固定于空心板梁1的下表面上，而且还可实现对精轧螺纹钢筋3的固定。属膨胀螺栓5的型号为M6×100，总长10cm，螺杆直径为6mm。
本实用新型的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造的施工方法，包括以下几个步骤：
步骤1：在工厂加工角型定位钢板，角型钢板长度与单个空心板梁宽度大致相同，在角型钢板的长边沿长度方向等距钻6mm直径膨胀螺栓锚固孔；并在角型钢板的短边沿长度方向等距钻8mm直径孔，孔洞均贯穿钢板厚度；在工厂加工直径8mm的精轧螺纹钢（每隔35cm布置1根）。
步骤2：现场搭设梁底工作平台，凿除清理掉梁底松散的混凝土、去除钢筋锈蚀层、涂刷阻锈剂和砂浆局部修复。
步骤3：在旧空心板梁每端的角型定位钢版长边上等距锚固3-4个金属膨胀螺栓，使金属膨胀螺栓贯穿角型定位钢板，最后穿入旧空心板梁。
步骤4：把在工厂加工好的精轧螺纹钢从角型定位钢板短边的8mm孔中插入在角板外侧放置精轧垫板，然后用精轧螺母将精轧螺纹钢固定，并根据实际情况略微切割超出角钢的精轧螺纹钢。
步骤5：配置改性聚合物混凝土材料，架设设计好尺寸的铝模板为浇筑改性聚合物混凝土的模板，在铝模板内浇筑改性聚合物混凝土并自然养护24小时。
步骤6：养护完成后拆除铝模板，打磨改性聚合物混凝土因膨胀而不规整的地方，完成整个旧桥抗弯加固施工。
Claims (3)
1.一种利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，包括定位钢板（4）、精轧螺纹钢筋（3）和改性聚合物混凝土层（2），空心板梁桥由多根相邻并同向排列的空心板梁（1）构成；其特征在于：空心板梁桥待加固部位下表面的两端均固定有定位钢板（4），定位钢板的长度方向与空心板梁（1）的长度方向垂直，两端的定位钢板经多根精轧螺纹钢筋（3）固定连接，螺纹钢筋的长度方向与空心板梁的长度方向一致；所述改性聚合物混凝土层形成于两定位钢板之间，精轧螺纹钢筋包裹在改性聚合物混凝土层中。
2.根据权利要求1所述的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，其特征在于：所述定位钢板（4）为L形角钢，L形角钢的一个面板经膨胀螺栓（5）锚固于空心板梁桥的下表面上，另一个面板用于固定精轧螺纹钢筋（3）。
3.根据权利要求2所述的利用螺纹钢和改性聚合物混凝土的旧空心板梁桥加固构造，其特征在于：所述L形角钢的一个面板上等距钻出直径为6mm的膨胀螺栓锚固孔，另一个面板上每隔35cm钻出直径为8mm的精轧螺纹钢筋固定孔；所述精轧螺纹钢筋（3）的两端经精轧螺母（6）和精轧垫板（7）固定于L形角钢上。
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