CN210104592U - 桥墩盖梁的预应力复合加固构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥墩盖梁的预应力复合加固构造，包括待加固盖梁，所述待加固盖梁的侧立面增设有钢筋混凝土结构、后张预应力钢绞线体系和后张预应力钢绞线锚固装置，所述待加固盖梁侧立面增设的钢筋混凝土结构顺桥向两侧和横桥向两侧均对称加宽，本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，能够有效的解决现有桥墩盖梁加固方式存在的加固构造复杂、建设成本和后期维护成本高、加固效果较差等问题，便于在混凝土盖梁加固中大面积推广运营，特别是在景观要求高的城市桥梁加固和防腐要求严的滨海地区的桥梁加固，应用前景更为广阔。

Description

桥墩盖梁的预应力复合加固构造

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程加固技术领域，尤其涉及一种桥墩盖梁的预应力复合加固构造。

背景技术

随着国民经济的发展，交通量和车辆载重不断加大，道路交通的负荷日趋增大，使部分早期设计修建的桥梁因为设计标准低，病害严重，已不能维持正常使用，严重影响和制约了交通运输和地方经济的发展。受资金和材料资源的限制，上述桥梁不可能全部拆除重建，而期望尽量利用既有桥梁，通过技术手段对旧桥进行技术改造，恢复和提高其承载能力，延长其使用寿命，同时城市桥梁还要考虑景观性。众所周知，作为桥梁结构中起着承上启下作用的桥墩盖梁，肩负着将上部结构的荷载传递给下部结构和基础的重要作用。在出现病害需要加固的桥梁结构中，桥墩盖梁也出现了或多或少的病害。因此，对桥墩盖梁加固构造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，进而提高桥梁整体的通行能力和延长其使用寿命，特别城市桥梁还需兼顾加固后桥梁的景观性。

目前，桥梁盖梁加固方法主要有增大截面加固法、外加预应力加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法等。

其中，增大截面加固法是用增大结构构件受力截面面积进行加固的一种方式，它不仅可以提高被加固构件的承载能力，而且还可以加大其截面刚度，使结构性能在某种程度上得到改善。该方式具有原理简单、使用经验丰富、受力可靠、加固费用低廉等优点。但它也有一些缺点，如施工周期长、增加结构自重、占用建筑空间较多、表面易出现收缩裂缝、受限条件比较多、加固效果不明显等。

体外预应力加固法将预应力钢筋布置于混凝土截面之外的加固方法，是一种积极的加固方法。体外预应力技术能大大缩短施工工期，通过施加体外预应力，抵消部分恒载应力，起到卸载的作用，从而使结构整体承载力显著提高，但加固后对原结构外观有一定影响。此外，本法对体外索的防锈、防腐要求较高。

粘贴纤维复合材料加固法主要是利用粘结材料将高强度的纤维复合材料粘贴于结构表面，从而使纤维复合材料能够与结构变形协调，共同受力。该法主要应用于提高混凝土结构中梁的抗弯承载能力和抗剪承载能力。纤维复合材料具有高强度、轻自重、耐腐蚀、耐疲劳等优异的物理力学性能，以及施工速度快，工期短，粘贴质量容易得到保证的优点。但是，纤维复合材料的弹性模量较小，往往是在结构产生相当大的变形时，粘贴的纤维复合材料才能发挥较大的强度，因此采用粘贴纤维复合材料加固法对梁的开裂荷载和屈服荷载提高程度有限，对梁在使用阶段的各项性能的改善作用也有限，此外，材料价格相对较高。

粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位，使钢板与加固混凝土结构形成整体，以提高构件的抗弯、抗剪能力，提高原结构的刚度，限制裂缝的开展，改善钢筋与混凝土的应力状态。该结构优点主要有：施工周期短，对运营影响较小；粘结剂强度高于混凝土强度，从而可以使粘贴的钢板和构件共同工作。但是由于钢材易受腐蚀，施工时的防腐措施以及后期的维护工作难度较大。此外，加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。

综上，现有的桥墩盖梁加固构造都不同程度存在技术中的不足。因此，本领域的技术人员致力于研究一种节约建设成本而且提升加固效果的桥梁盖梁加固构造。

本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的技术目的在于解决现有桥墩盖梁的加固构造复杂、安全度低、投入成本和后期维护成本高、加固效果较差等问题。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了一种桥墩盖梁的预应力复合加固构造，包括待加固盖梁，所述待加固盖梁的侧立面增设有钢筋混凝土结构、后张预应力钢绞线体系和后张预应力钢绞线锚固装置，所述待加固盖梁侧立面新增钢筋混凝土结构顺桥向两侧对称各加宽，横桥向两侧对称各加宽。

优选的，所述钢筋混凝土结构包括建筑加固料、骨架主钢筋、侧立面钢筋和表层钢筋，所述侧立面钢筋种植在待加固盖梁的侧立面，所述建筑加固料比待加固盖梁混凝土标号提高一至二级，所述待加固盖梁侧立面种植的侧立面钢筋其植筋间距按待加固盖梁箍筋间距为模数布置，一般考虑二至三倍模数，并在预应力锚具端头部位下适当加密，所述侧立面钢筋埋深不小于十倍钢筋直径。

优选的，所述后张预应力钢绞线体系包括预应力钢绞线预埋管和预应力钢绞线，所述预应力钢绞线预埋管对称布置在待加固盖梁顺桥向左右侧面新增的钢筋混凝土结构范围内，所述预应力钢绞线穿设在预应力钢绞线预埋管的内部，所述预应力钢绞线可根据受力要求布置相应的束形和组数。

优选的，所述后张预应力钢绞线锚固装置包括预应力锚具和传力钢垫板构造，所述预应力锚具对预应力钢绞线的端部进行锚固，所述传力钢垫板构造设置在待加固盖梁和预应力锚具之间，所述传力钢垫板构造与待加固盖梁横桥向侧立面通长，所述传力钢垫板构造为条形钢板，其长度与加宽后的待加固盖梁顺桥向同宽(需扣除保护层厚度)，为了增加传力钢垫板构造的整体传力效果，并在传力钢垫板构造背离待加固盖梁的正面焊接了两个间隔距离的槽钢，槽钢与传力钢垫板构造同长度。

优选的，所述预应力锚具在预应力钢绞线两端可均采用张拉型锚具，也可以一端采用张拉型锚具，一端采用固定型锚具。

优选的，所述传力钢垫板构造与对应的预应力钢绞线垂直布置。

优选的，所述待加固盖梁对应的桥墩立柱可设置为独柱形式或多柱形式。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，能够有效的解决现有桥墩盖梁加固方式存在的加固构造复杂、建设成本和后期维护成本高、加固效果较差等问题，便于在混凝土盖梁加固中大面积推广运营，特别是在景观要求高的城市桥梁加固和防腐要求严的滨海地区的桥梁加固，应用前景更为广阔。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单、技术成熟、总投入成本较低且施工简便。

2、通过施加后张预应力钢绞线体系，使待加固盖梁内力重分布，抵消部分恒载应力，起到卸载的作用，从而使待加固盖梁结构整体承载力显著提高，是一种主动加固构造，加固效果好。

3、钢筋混凝土结构顺桥向两侧和横桥向两侧均对称加宽的的截面尺寸仅需满足预应力钢绞线布设的构造要求即可，不会过多的增加加固结构的重量。相对于只能呈直线线形布置的体外预应力钢束而言，本加固构造预应力钢绞线在待加固盖梁体内设置，其线形布置可按结构受力需要进行合理的调控，适应性好。

4、预应力钢绞线为体内布置，很好的解决了其他加固构造中外露钢材或钢绞线的防锈和防腐的问题，提高了结构的耐久性，增加了结构的景观效果。

5、借助传力钢垫板构造充分发挥钢材的抗拉性能，使待加固盖梁与钢筋混凝土结构顺桥向两侧和横桥向两侧均对称加宽的截面，更好的协同受力。

附图说明

图1为本实用新型立面的结构示意图；

图2为本实用新型平面的结构示意图；

图3为本实用新型断面的结构示意图；

图4为本实用新型端部的结构示意图。

图中：1待加固盖梁、2新增的钢筋混凝土结构、21建筑加固料、22骨架主钢筋、23侧立面钢筋、24表层钢筋、3后张预应力钢绞线体系、31预应力钢绞线预埋管、32预应力钢绞线、4后张预应力钢绞线锚固装置、41预应力锚具、42传力钢垫板构造。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

实施例：

如图1-图4所示，一种桥墩盖梁的预应力复合加固构造，包括待加固盖梁1，待加固盖梁1的侧立面增设有钢筋混凝土结构2、后张预应力钢绞线体系3和后张预应力钢绞线锚固装置4，待加固盖梁1侧立面新增钢筋混凝土结构2顺桥向两侧对称各加宽30cm～35cm，横桥向两侧对称各加宽20cm～25cm。

具体的，钢筋混凝土结构2包括建筑加固料21、骨架主钢筋22、侧立面钢筋23和表层钢筋24，侧立面钢筋23种植在待加固盖梁1的侧立面，建筑加固料21比待加固盖梁1混凝土标号提高一至二级，待加固盖梁1侧立面种植的侧立面钢筋23其植筋间距按待加固盖梁1箍筋间距为模数布置，一般考虑二至三倍模数，并在预应力锚具41端头部位下适当加密，侧立面钢筋23埋深不小于十倍钢筋直径，可取深度16cm。

具体的，后张预应力钢绞线体系3包括预应力钢绞线预埋管31和预应力钢绞线32，预应力钢绞线预埋管31对称布置在待加固盖梁1顺桥向左右侧面新增的钢筋混凝土结构2范围内，预应力钢绞线32穿设在预应力钢绞线预埋管31的内部，预应力钢绞线32可根据受力要求布置相应的束形和组数。

具体的，后张预应力钢绞线锚固装置4包括预应力锚具41和传力钢垫板构造42，预应力锚具41对预应力钢绞线32的左右两端部进行锚固，传力钢垫板构造42设置在待加固盖梁1和预应力锚具41之间，传力钢垫板构造42与待加固盖梁1横桥向侧立面通长，传力钢垫板构造42为宽36cm、厚3cm的条形钢板，其长度与加宽后的待加固盖梁1顺桥向同宽(需扣除保护层厚度)，为了增加传力钢垫板构造42的整体传力效果，并在传力钢垫板构造42背离待加固盖梁1的正面焊接了两个间隔24cm距离的[8槽钢，槽钢与传力钢垫板构造42同长度。

具体的，预应力锚具41在预应力钢绞线32两端可均采用张拉型锚具，也可以一端采用张拉型锚具，一端采用固定型锚具。

具体的，传力钢垫板构造42与对应的预应力钢绞线32垂直布置。

具体的，待加固盖梁1对应的桥墩立柱可设置为独柱形式或多柱形式。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种桥墩盖梁的预应力复合加固构造，包括待加固盖梁(1)，其特征在于：所述待加固盖梁(1)的侧立面增设有钢筋混凝土结构(2)、后张预应力钢绞线体系(3)和后张预应力钢绞线锚固装置(4)，所述待加固盖梁(1)侧立面增设的钢筋混凝土结构(2)顺桥向两侧和横桥向两侧均对称加宽。

2.根据权利要求1所述的桥墩盖梁的预应力复合加固构造，其特征在于：所述钢筋混凝土结构(2)包括建筑加固料(21)、骨架主钢筋(22)、侧立面钢筋(23)和表层钢筋(24)，所述侧立面钢筋(23)种植在待加固盖梁(1)的侧立面。

3.根据权利要求2所述的桥墩盖梁的预应力复合加固构造，其特征在于：所述后张预应力钢绞线体系(3)包括预应力钢绞线预埋管(31)和预应力钢绞线(32)，所述预应力钢绞线预埋管(31)对称布置在钢筋混凝土结构(2)范围内，所述预应力钢绞线(32)穿设在预应力钢绞线预埋管(31)的内部。

4.根据权利要求3所述的桥墩盖梁的预应力复合加固构造，其特征在于：所述后张预应力钢绞线锚固装置(4)包括预应力锚具(41)和传力钢垫板构造(42)，所述预应力锚具(41)对预应力钢绞线(32)的端部进行锚固，所述传力钢垫板构造(42)设置在待加固盖梁(1)和预应力锚具(41)之间，所述传力钢垫板构造(42)背离待加固盖梁(1)的正面焊接了两个间隔一定距离的槽钢。

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