一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法:先設(shè)計(jì)折線形預(yù)應(yīng)力筋沿縱向在空心板梁橋的路線,制作小鋼梁,再根據(jù)設(shè)計(jì)的折線形預(yù)應(yīng)力筋在空心板梁橋的路線,在空心板梁橋上打孔,折線形預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)空心板梁橋的孔,在折線形預(yù)應(yīng)力筋的水平段與傾斜段的連接處安裝轉(zhuǎn)向器,轉(zhuǎn)向器安裝在空心板梁橋的下側(cè)面,之后在空心板梁橋的端部沿橋的橫向切割出折線形預(yù)應(yīng)力筋的安裝位置,小鋼梁沿橋的橫向布置,折線形預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)小鋼梁,且其端部通過(guò)錨具張拉后錨固。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高空心板梁的縱向承載能力,減小橋下高空作業(yè)量,在增加縱向抗彎能力的同時(shí),提高橋梁的抗剪能力,且大部分施工都在橋面上快速完成。
【專利說(shuō)明】一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著車輛荷載軸重的增加,人們需要對(duì)早期修建的預(yù)制拼裝空心板梁橋加固,以提高其荷載等級(jí),該空心板梁橋一般由常規(guī)空心板或空心箱梁拼裝成。當(dāng)僅靠施加沿橋?qū)挾确较虻臋M向預(yù)應(yīng)力加固不足以達(dá)到要求的荷載等級(jí)時(shí),就需要通過(guò)縱向加固提高預(yù)制空心板梁的承載力??v向預(yù)應(yīng)力加固是比粘貼鋼板或碳纖維條帶等更加高效的方法。常規(guī)的縱向加固是將鋼絞線或其他材料的預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在底板下,兩端錨固在通過(guò)植筋與空心板梁橋底板連接的錨固件上。在橋下安裝這種要求較高的錨固件比較困難,因需滿足張拉的需要,錨固件的尺寸較大,影響觀瞻。錨固件錨固在厚度本身不大的空心板底板上,局部應(yīng)力較大,在施工和運(yùn)營(yíng)期間存在安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,能夠提高空心板梁的縱向承載能力,減小橋下高空作業(yè)量,在增加縱向抗彎能力的同時(shí),提高橋梁的抗剪能力,且大部分施工都在橋面上快速完成。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,依次按以下步驟進(jìn)行:
O設(shè)計(jì)折線形預(yù)應(yīng)力筋沿縱向在空心板梁橋的路線,該路線滿足以下要求:折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段穿過(guò)空心板梁橋的底板,且折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的端部位于空心板梁橋的端部,折線形預(yù)應(yīng)力筋的水平段位于空心板梁橋的下方且與空心板梁橋平行;
2)制作小鋼梁,準(zhǔn)備連接蓋板,在連接蓋板上開(kāi)設(shè)孔洞,再將兩個(gè)槽鋼背對(duì)背設(shè)置,且在兩個(gè)槽鋼之間設(shè)置間隙,將兩個(gè)槽鋼的翼緣板通過(guò)連接蓋板焊接連接,使連接蓋板與槽鋼焊接為一體,且使連接蓋板上開(kāi)設(shè)的孔洞與槽鋼間隙中心位置處對(duì)應(yīng);
3)根據(jù)設(shè)計(jì)的折線形預(yù)應(yīng)力筋在空心板梁橋的路線,在空心板梁橋上預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)的位置處打孔,在預(yù)設(shè)折線形預(yù)應(yīng)力筋水平段與傾斜段的連接處所對(duì)應(yīng)的空心板梁橋上安裝轉(zhuǎn)向器,在該空心板梁橋處的下側(cè)面通過(guò)植筋技術(shù)在空心板梁橋上植入螺栓,將轉(zhuǎn)向器通過(guò)該螺栓安裝在空心板梁橋的下側(cè)面;
4)在空心板梁橋的端部沿橋的橫向布置折線形預(yù)應(yīng)力筋的安裝位置,沿與預(yù)設(shè)的縱向預(yù)應(yīng)力筋傾斜段垂直方向切除相應(yīng)空心板梁橋端部的空腔頂板,將相應(yīng)空心板梁橋的兩側(cè)腹板混凝土和中間隔板切去一斜角,所形成的斜面與此處預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段方向垂直,將小鋼梁沿橋的橫向布置在切割后所形成的斜面上;
5)將折線形預(yù)應(yīng)力筋沿預(yù)設(shè)的路線縱向穿過(guò)空心板梁橋,最后將小鋼梁處的折線形預(yù)應(yīng)力筋的端部通過(guò)錨具在張拉后錨固; 6)在小剛梁和錨具上加設(shè)保護(hù)罩,然后澆筑混凝土或直接在小剛梁和錨具上澆筑混凝土。
[0005]所述折線形預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為單束或橫向排列設(shè)置多束,每束折線形預(yù)應(yīng)力筋由單根鋼絞線制成或由兩根以上鋼絞線制成。
[0006]所述折線形預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為單束時(shí)采用單孔圓錨;所述折線預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為兩束以上時(shí)采用扁錨或多孔圓錨。
[0007]所述步驟三的空心板梁橋的打孔處位于空心板梁橋的空腔下的底板上,打孔時(shí)可采用鋼筋位置測(cè)試儀輔助微調(diào)孔打孔的具體位置,以避開(kāi)橋體內(nèi)鋪設(shè)的預(yù)應(yīng)力筋或鋼筋。
[0008]所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),折線形預(yù)應(yīng)力筋先沿縱向依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,之后從空心板梁橋的打孔處穿至空心板梁橋的下方,然后折線形預(yù)應(yīng)力筋沿縱向繞過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向器后從另一側(cè)的空心板梁橋的打孔處穿過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋再依次穿過(guò)該側(cè)設(shè)置的連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。
[0009]所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端先沿縱向分別從空心板梁橋的下方的兩個(gè)轉(zhuǎn)向器繞過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端分別從空心板梁橋的打孔處穿至小鋼梁處,折線形預(yù)應(yīng)力筋在小鋼梁處依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。
[0010]所述折線形預(yù)應(yīng)力筋由相互分離的兩個(gè)傾斜段和一個(gè)水平段的預(yù)應(yīng)力筋組成,所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),將折線形預(yù)應(yīng)力筋的水平段的兩端與轉(zhuǎn)向器連接,將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的一端與轉(zhuǎn)向器連接,再將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的另一端從空心板梁橋的打孔處穿至小鋼梁處,折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段在小鋼梁處依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。
[0011]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于該加固方法對(duì)空心板梁橋采用縱向折線形預(yù)應(yīng)力筋加固,提高拼裝預(yù)制空心板梁橋的縱向承載能力,延長(zhǎng)橋梁使用年限,節(jié)約投資;與傳統(tǒng)橋梁加固方法相t匕,轉(zhuǎn)向器的安裝減小了橋下的高空作業(yè)量;切割空心板梁橋的端部,將相應(yīng)空心板梁橋橋體空腔的兩側(cè)腹板和中間隔板切去一斜角,所形成的斜面與設(shè)計(jì)的此處折線形預(yù)應(yīng)力筋方向垂直,該設(shè)計(jì)與錨具和小剛梁的配合使用可以使大部分施工都在橋面上快速完成,在增加縱向抗彎能力的同時(shí),提高橋梁的抗剪能力。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中A處的放大圖;
圖3是圖1中B處的放大圖;
圖4是實(shí)施例中空心板梁橋橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一:本實(shí)施例中空心板梁橋由常規(guī)空心板制成,折線形預(yù)應(yīng)力筋4選用單根體外鋼絞線,兩個(gè)槽鋼22之間設(shè)置的間隙為2厘米,連接蓋板21上與槽鋼22間隙對(duì)應(yīng)的中心位置處開(kāi)設(shè)的孔洞的直徑為2厘米,空心板梁橋I上設(shè)計(jì)折線形預(yù)應(yīng)力筋4穿過(guò)的位置處打孔的直徑為2厘米,體外鋼絞線能穿過(guò)上述的槽鋼之間的間隙、連接板的孔洞、空心板梁橋上打的孔,結(jié)合圖1至圖4所示,本發(fā)明的一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,依次按以下步驟進(jìn)行:
O設(shè)計(jì)折線形預(yù)應(yīng)力筋4沿縱向在空心板梁橋I的路線,該路線滿足以下要求:折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段穿過(guò)空心板梁橋I的底板,且折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段41的端部位于空心板梁橋I的端部,折線形預(yù)應(yīng)力筋4的水平段42位于空心板梁橋I的下方且與空心板梁橋I平行;
2)制作小鋼梁2,準(zhǔn)備連接蓋板21,在連接蓋板21上開(kāi)設(shè)孔洞,再將兩個(gè)槽鋼22背對(duì)背設(shè)置,且在兩個(gè)槽鋼22之間設(shè)置間隙,將兩個(gè)槽鋼22的翼緣板23通過(guò)連接蓋板21焊接連接,使連接蓋板21與槽鋼22焊接為一體,且使連接蓋板21上開(kāi)設(shè)的孔洞與槽鋼22間隙中心位置處對(duì)應(yīng);
3)根據(jù)設(shè)計(jì)的折線形預(yù)應(yīng)力筋4在空心板梁橋I的路線,在空心板梁橋I上預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋4穿過(guò)的位置處打孔,該打孔處位于空心板梁橋I的空腔下的底板14上,在預(yù)設(shè)折線形預(yù)應(yīng)力筋4水平段42與傾斜段41的連接處所對(duì)應(yīng)的空心板梁橋I上安裝轉(zhuǎn)向器3,在該空心板梁橋I處的下側(cè)面通過(guò)植筋技術(shù)在空心板梁橋I上植入螺栓5,將轉(zhuǎn)向器3通過(guò)該螺栓5安裝在空心板梁橋I的下側(cè)面;
4)在空心板梁橋I的端部沿橋的橫向布置折線形預(yù)應(yīng)力筋4的安裝位置,沿與預(yù)設(shè)的縱向預(yù)應(yīng)力筋4傾斜段41垂直方向切除相應(yīng)空心板梁橋I端部的空腔頂板13,將相應(yīng)空心板梁橋的兩側(cè)腹板混凝土 12和中間隔板11切去一斜角,所形成的斜面7與此處預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段41方向垂直,將小鋼梁2沿橋的橫向布置在切割后所形成的斜面7上;
5)將折線形預(yù)應(yīng)力筋4沿預(yù)設(shè)的路線縱向穿過(guò)空心板梁橋1,折線形預(yù)應(yīng)力筋4先沿縱向依次穿過(guò)連接蓋板21的孔洞、兩個(gè)槽鋼22之間的間隙、連接蓋板21的孔洞,之后從空心板梁橋I的打孔處穿至空心板梁橋I的下方,然后折線形預(yù)應(yīng)力筋4沿縱向繞過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向器3后從另一側(cè)的空心板梁橋I的打孔處穿過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋4再依次穿過(guò)該側(cè)設(shè)置的連接蓋板21的孔洞、兩個(gè)槽鋼22之間的間隙、連接蓋板21的孔洞,最后將小鋼梁2處的折線形預(yù)應(yīng)力筋4的端部通過(guò)錨具6在張拉后錨固;
6)在小剛梁2和錨具6上加設(shè)保護(hù)罩,然后澆筑混凝土或直接在小剛梁和錨具上澆筑混凝土。
[0014]實(shí)施例二:該實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于:所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋4在安裝時(shí),折線形預(yù)應(yīng)力筋4的兩端先沿縱向分別從空心板梁橋I的下方的兩個(gè)轉(zhuǎn)向器3繞過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋4的兩端分別從空心板梁橋I的打孔處穿至小鋼梁處2,折線形預(yù)應(yīng)力筋4在小鋼梁2處依次穿過(guò)連接蓋板21的孔洞、兩個(gè)槽鋼22之間的間隙、連接蓋板21的孔洞,最后將小鋼梁2處的折線形預(yù)應(yīng)力筋4的端部通過(guò)錨具6在張拉后錨固。
[0015]實(shí)施例三:該實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于:所述折線形預(yù)應(yīng)力筋4由相互分離的兩個(gè)傾斜段41和一個(gè)水平段42的預(yù)應(yīng)力筋組成,所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋4在安裝時(shí),將折線形預(yù)應(yīng)力筋4的水平段42的兩端與轉(zhuǎn)向器3連接,將折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段41的一端與轉(zhuǎn)向器3連接,再將折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段41的另一端從空心板梁橋I的打孔處穿至小鋼梁2處,折線形預(yù)應(yīng)力筋4的傾斜段41在小鋼梁2處依次穿過(guò)連接蓋板21的孔洞、兩個(gè)槽鋼22之間的間隙、連接蓋板21的孔洞,最后將小鋼梁2處的折線形預(yù)應(yīng)力筋4的端部通過(guò)錨具6錨固,錨固時(shí)用扭矩扳手張緊后錨固,折線形預(yù)應(yīng)力筋4的水平段42也可在橋下用扭矩扳手張緊后錨固。
[0016]根據(jù)空心板梁橋的橫向?qū)挾?,折線形預(yù)應(yīng)力筋4可以設(shè)置為單束或橫向排列設(shè)置多束;每束折線形預(yù)應(yīng)力筋4可以有由單根鋼絞線制成,也可以由兩根以上鋼絞線制成;當(dāng)折線形預(yù)應(yīng)力筋4設(shè)置為單束時(shí)采用單孔圓錨,當(dāng)折線預(yù)應(yīng)力筋4設(shè)置為兩束以上時(shí)可采用扁錨或多孔圓錨。
[0017]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行: 1)設(shè)計(jì)折線形預(yù)應(yīng)力筋沿縱向在空心板梁橋的路線,該路線滿足以下要求:折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段穿過(guò)空心板梁橋的底板,且折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的端部位于空心板梁橋的端部,折線形預(yù)應(yīng)力筋的水平段位于空心板梁橋的下方且與空心板梁橋平行; 2)制作小鋼梁,準(zhǔn)備連接蓋板,在連接蓋板上開(kāi)設(shè)孔洞,再將兩個(gè)槽鋼背對(duì)背設(shè)置,且在兩個(gè)槽鋼之間設(shè)置間隙,將兩個(gè)槽鋼的翼緣板通過(guò)連接蓋板焊接連接,使連接蓋板與槽鋼焊接為一體,且使連接蓋板上開(kāi)設(shè)的孔洞與槽鋼間隙中心位置處對(duì)應(yīng); 3)根據(jù)設(shè)計(jì)的折線形預(yù)應(yīng)力筋在空心板梁橋的路線,在空心板梁橋上預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)的位置處打孔,在預(yù)設(shè)折線形預(yù)應(yīng)力筋水平段與傾斜段的連接處所對(duì)應(yīng)的空心板梁橋上安裝轉(zhuǎn)向器,在該空心板梁橋處的下側(cè)面通過(guò)植筋技術(shù)在空心板梁橋上植入螺栓,將轉(zhuǎn)向器通過(guò)該螺栓安裝在空心板梁橋的下側(cè)面; 4)在空心板梁橋的端部沿橋的橫向布置折線形預(yù)應(yīng)力筋的安裝位置,沿與預(yù)設(shè)的縱向預(yù)應(yīng)力筋傾斜段垂直方向切除相應(yīng)空心板梁橋端部的空腔頂板,將相應(yīng)空心板梁橋的兩側(cè)腹板混凝土和中間隔板切去一斜角,所形成的斜面與此處預(yù)設(shè)的折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段方向垂直,將小鋼梁沿橋的橫向布置在切割后所形成的斜面上; 5)將折線形預(yù)應(yīng)力筋沿預(yù)設(shè)的路線縱向穿過(guò)空心板梁橋,最后將小鋼梁處的折線形預(yù)應(yīng)力筋的端部通過(guò)錨具在張 拉后錨固; 6)在小剛梁和錨具上加設(shè)保護(hù)罩,然后澆筑混凝土或直接在小剛梁和錨具上澆筑混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述折線形預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為單束或橫向排列設(shè)置多束,每束折線形預(yù)應(yīng)力筋由單根鋼絞線制成或由兩根以上鋼絞線制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述折線形預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為單束時(shí)采用單孔圓錨;所述折線預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為兩束以上時(shí)采用扁錨或多孔圓錨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述步驟三的空心板梁橋的打孔處位于空心板梁橋的空腔下的底板上,打孔時(shí)可采用鋼筋位置測(cè)試儀輔助微調(diào)孔打孔的具體位置,以避開(kāi)橋體內(nèi)鋪設(shè)的預(yù)應(yīng)力筋或鋼筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),折線形預(yù)應(yīng)力筋先沿縱向依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,之后從空心板梁橋的打孔處穿至空心板梁橋的下方,然后折線形預(yù)應(yīng)力筋沿縱向繞過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向器后從另一側(cè)的空心板梁橋的打孔處穿過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋再依次穿過(guò)該側(cè)設(shè)置的連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端先沿縱向分別從空心板梁橋的下方的兩個(gè)轉(zhuǎn)向器繞過(guò),之后折線形預(yù)應(yīng)力筋的兩端分別從空心板梁橋的打孔處穿至小鋼梁處,折線形預(yù)應(yīng)力筋在小鋼梁處依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心板梁橋的縱向預(yù)應(yīng)力加固方法,其特征在于:所述折線形預(yù)應(yīng)力筋由相互分離的兩個(gè)傾斜段和一個(gè)水平段的預(yù)應(yīng)力筋組成,所述步驟五的折線形預(yù)應(yīng)力筋在安裝時(shí),將折線形預(yù)應(yīng)力筋的水平段的兩端與轉(zhuǎn)向器連接,將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的一端與轉(zhuǎn)向器連接,再將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的另一端從空心板梁橋的打孔處穿至小鋼梁處,折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段在小鋼梁處依次穿過(guò)連接蓋板的孔洞、兩個(gè)槽鋼之間的間隙、連接蓋板的孔洞,最后將折線形預(yù)應(yīng)力筋的傾斜段的端部通過(guò)錨具在張拉后錨固。`
【文檔編號(hào)】E01D22/00GK103774565SQ201310749355
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】魏建東, 徐平 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)