混凝土桥梁加固方法及加固结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及体外预应力法加固桥梁领域，具体地，涉及一种混凝土桥梁加固方法及加固结构。
【背景技术】
[0002]体外预应力法是桥梁加固领域的一种常用方法，该方法通过增设加固材料与加固构造对原梁结构施加体外力(一般为偏心设置)，施加的体外预应力效应与外荷载效应的效果相反，可使梁体存储一定的预压应力以部分抵消结构自重效应或者活载效应，从而显著提高混凝土桥梁尤其是预应力混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力。
[0003]在工程领域，目前常用的体外预应力加固材料为由钢绞线制成的预应力钢束。如图1所示，体外预应力束加固体系需要在每侧梁端附近通过植入钢筋与现浇混凝土增设I个锚固横梁I’(其内埋设导管、锚圈、垫板、螺旋筋等)，在桥跨内通过植筋与现浇混凝土增设I?2个转向横梁2’(其内埋设转向器)，同时需要对原横向加固构造进行局部凿除和改动。将体外预应力钢束3’(体外预应力钢束一般为多根，图1中示意性的示出了一根)布设于原结构的侧面，预应力钢束3’穿过两端锚固横梁内的预埋导管以及梁跨内转向横梁2’的预埋转向器，通过千斤顶进行张拉后利用锚具锚固于锚固横梁。
[0004]但现有体外预应力束加固法中，锚固横梁作为一个整体承受所有预应力束产生的预应力，导致预应力通常集中在同一断面和同一点，锚固力相对集中，不利于应力扩散，为了避免锚固力相对集中，必然要求锚固横梁和转向横梁具有较大的尺寸，同时需要在横梁内布设和张拉一定数量的横向预应力束以降低锚固区主应力。由于加固体系自重较大(增设构造重量约占原结构重量的8%?10%)，加固体系对原桥梁结构的加固效率相应降低，另外加固体系的自重也会增加桥墩及基础的负担，不适合一些安装空间受到限制的桥梁。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的是提供一种混凝土桥梁加固方法，在提高混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力的同时，能够避免混凝土桥梁局部应力集中，并且加固体系的体积和自重较小，可保证抗裂性加固效果，且具有很高的抗弯加固效率。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土桥梁加固方法，包括下列步骤:
[0007]步骤A，在混凝土桥梁梁体受拉区的一端通过锚固螺栓沿所述混凝土桥梁的横向交错地固定有至少两个第一锚固座，在所述受拉区的另一端通过锚固螺栓沿所述混凝土桥梁的横向交错地固定有数量与第一锚固座数量相同的第二锚固座；
[0008]步骤B，将两端分别固定有张拉端锚具和固定端锚具的预应力束的两端分别安装在所述第一锚固座和所述第二锚固座上，每个所述第一锚固座和所述第二锚固座均设置有一根所述预应力束，所述预应力束相互平行；
[0009]步骤C，张紧所述预应力束，形成加固结构。
[0010]优选地，当所述混凝土桥梁部分梁体承受正弯矩时，所述混凝土桥梁梁体受拉区为梁体正弯矩区的底面或中性轴以下的侧面；
[0011 ]当所述混凝土桥梁部分梁体承受负弯矩时，所述混凝土桥梁梁体受拉区为梁体负弯矩区的顶面或中性轴以上的侧面。
[0012]优选地，所述第一锚固座或第二锚固座上滑动地穿设有纵向设置的连杆，所述张拉端锚具通过所述连杆的一端与所述第一锚固座或第二锚固座连接，所述连杆的另一端固定有第一反力板，当张紧所述预应力束时，将千斤顶设置在所述第一反力板与所述第一锚固座或第二锚固座之间，通过所述千斤顶使所述第一反力板远离所述第一锚固座或第二锚固座，所述连杆带动所述张拉锚具接近所述第一锚固座或第二锚固座，从而张拉所述预应力束，张拉所述预应力束后，将所述连杆与所述第一锚固座或第二锚固座固定连接。
[0013]优选地，所述第一锚固座或第二锚固座上设置的所述连杆的数量为两根，两根所述连杆沿所述第一锚固座或第二锚固座的横向均布，所述连杆的两端均固定有第二反力板，所述张拉端锚具通过所述第二反力板与所述连杆连接。
[0014]优选地，所述连杆为螺纹杆，当张拉所述预应力束后，通过转动安装在所述连杆上的螺母，使所述螺母的端面压在所述第一锚固座或第二锚固座上而使所述连杆与所述第一锚固座或第二锚固座相对固定。
[0015]优选地，在所述步骤C，张紧所述预应力束后，使用模板灌注封锚灌浆材料封闭所述第一锚固座和所述第二锚固座。
[0016]与现有技术的不同之处在于，本发明提供的混凝土桥梁加固方法通过在混凝土桥梁梁体受拉区的两端分别沿所述混凝土桥梁的横向交错地固定有至少两个第一锚固座和第二锚固座，每个第一锚固座和第二锚固座上均连接一根预应力束，能够有效的避免混凝土桥梁局部应力集中，并且由于预应力束通过锚固在混凝土桥梁梁体上的第一锚固座和第二锚固座固定，相对于现有技术中通过现浇混凝土的锚固横梁和转向横梁构成的加固体系，自重较小，能够保证加固效率。因此本发明提供的混凝土桥梁加固方法能够在提高混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力的同时，避免混凝土桥梁局部应力集中，可保证抗裂性加固效果，且具有很高的抗弯加固效率。
[0017]本发明的另一个目的在于提出一种混凝土桥梁加固结构，能够提高混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力，避免混凝土桥梁局部应力集中，并且加固体系的体积和自重较小，可保证抗裂性加固效果，且具有很高的抗弯加固效率。
[0018]针对上述技术问题，本发明提供了一种混凝土桥梁加固结构，包括锚固在混凝土桥梁梁体受拉区的一端的至少两个第一锚固座和锚固在混凝土桥梁梁体受拉区的另一端的至少两个第二锚固座，至少两个所述第一锚固座沿混凝土桥梁的横向交错设置，至少两个所述第二锚固座沿混凝土桥梁的横向交错设置，每个所述第一锚固座与一个所述第二锚固座之间均连接有一根预应力束，每根所述预应力束均张拉有预应力且相互平行。
[0019]优选地，所述第一锚固座和第二锚固座的数量均为5个，其中三个所述第一锚固座沿所述混凝土桥梁的横向对齐，另外两个所述第一锚固座沿所述混凝土桥梁的横向对齐；其中三个所述第二锚固座沿所述混凝土桥梁的横向对齐，另外两个所述第二锚固座沿所述混凝土桥梁的横向对齐；
[0020]横向对齐的三个所述第一锚固座与横向对齐的三个所述第二锚固座之间连接有所述预应力束，横向对齐的两个所述第一锚固座与横向对齐的两个所述第二锚固座之间连接有所述预应力束。
[0021]优选地，横向对齐的两个所述第一锚固座与横向对齐的两个所述第二锚固座位于横向对齐的三个所述第一锚固座与横向对齐的三个所述第二锚固座之间。
[0022]优选地，横向对齐的两个所述第一销固座位于横向对齐的三个所述第一销固座与横向对齐的三个所述第二锚固座之间，横向对齐的三个所述第二锚固座位于横向对齐的两个所述第一锚固座与横向对齐的两个所述第二锚固座之间。
[0023]为了能够更加灵活、自由地调整锚固螺栓的位置，以避开混凝土横梁的浅层预应力钢束、管道，同时也便于各个锚固座的精准定位与现场安装，优选地，横向对齐的两个所述第一锚固座、横向对齐的两个所述第二锚固座、横向对齐的三个所述第一锚固座与横向对齐的三个所述第二锚固座分别为一体结构。
[0024]可选地，所述第一锚固座和第二锚固座均通过植入梁体的锚固螺栓或嵌入梁体的锚固块体连接和固定在梁体表面，所述锚固块体的形状为棱柱体、圆柱体或椭圆柱体。
[0025]优选地，所述预应力束为纤维材料或者金属材料制成的板、束或棒材，预应力束与梁体通过粘胶粘结或通过连接件连接。
[0026]本发明提供的混凝土桥梁加固结构与现有技术的不同之处在于，本发明通过在混凝土桥梁梁体受拉区的两端分别沿所述混凝土桥梁的横向交错地固定有至少两个第一锚固座和第二锚固座，能够有效的避免混凝土桥梁局部应力集中，并且由于预应力束通过锚固在混凝土桥梁梁体上的第一锚固座和第二锚固座固定，相对于现有技术中通过现浇混凝土的锚固横梁和转向横梁构成的加固体系，自重较小，能够保证加固效率。因此本发明提供的混凝土桥梁加固结构能够在提高混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力的同时，避免混凝土桥梁局部应力集中，可保证抗裂性加固效果，且具有很高的抗弯加固效率。
[0027]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0028]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0029]图1是现有技术的桥梁体外预