专利名称：加固混凝土盖梁的体外预应力结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁下部结构中盖梁因外荷载增加、结构质量缺陷、腐蚀损坏等原因，需要提高现有承载力或恢复原有承载力所采取加固的一种体外预应力加固桥梁结构的技术领域，具体地讲是一种预应力筋加固混凝土盖梁的装置及应用。
背景技术：
对于桥梁的加固，目前有增大截面法、粘贴钢板法、粘贴纤维复合材料加固法、体外预应力加固法、改变结构体系加固法五大类。在《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22-2008中，体外预应力加固法是通过增设体外预应力索(包括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋)对既有混凝土梁体主动施加外力，以改善原结构的受力状况的加固方法。预应力钢筋(束)可由水平筋(束)和斜筋(束)组成，亦可由通长布置的钢丝束或钢绞线组成。加固中采用的体外索应具有防腐能力，宜具有可更换型。目前体外索加固技术己广泛运用于结构加固工程中，实践证明，采用体外预应力加固方法与其他加固方法相比有如下优点I)体外预应力加固属于主动加固范畴，通过对后加补强材料施加预应力，构成预应力加固体系，解决了后加补强材料应变(应力)滞后的问题，提高后加补强材料的利用效率；2)通过施加预应力可以对结构间接卸载，从而较大幅度地提高结构的承载能力和结构刚度；3)能够有效控制结构的裂缝和挠度，使裂缝全部或部分闭合，大幅度减小挠度；4)体外预应力索加固技术所需设备简单，人力投入少，施工工期短，在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通；且加固后自重增加小，对墩台及基础受力影响不大，可节省对墩台及基础的加固费用，经济效益明显；5)能够控制和调整校核体外索的应力、便于更换体外力筋且体外索变化幅度小，无疲劳问题；6)可以做到不影响桥下净空，且不增加路面标高。体外预应力加固体系虽然存在以上诸多优点，但同时也存在一定的缺陷I)转向块(有时候即齿板或者横隔板)应力集中，受力复杂，很容易出现大量的裂缝，而且结构特别笨重；2)由于体外索与混凝土仅在锚固区与转向块处相连接，容易发生振动，因此必须增加定位装置对体外索自由长度加以限制；3)体外索容易受到环境的侵蚀及火灾的影响；4)经体外预应力加固后，结构很可能会处于超筋状态，因此在极限状态下可能因延性不足而产生没有预警的失效；5)体外力筋的实际偏心较小，极限状态下的抗弯能力小于体内有粘结力筋。发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供一种加固混凝土盖梁的体外预应力结构，在盖梁上缘两侧面布置体外束，由于位置较靠上，因此应严格控制张拉力不能过大，避免在盖梁下缘引起过大应力。为调整盖梁截面上的应力，同时为消除上部预应力束在截面下缘引起的拉应力，盖梁下部两侧面外布置预应力束。从而使盖梁各个截面上缘压应力增加，而盖梁各个截面下缘应力基本保持不变。本实用新型加固混凝土盖梁的体外预应力结构，对已有混凝土盖梁因外荷载增力口、施工质量缺陷、偶然荷载作用以及环境腐蚀等原因需提高现有正截面抗弯、斜截面抗剪或恢复原设计承载力，在梁的体外增加的一种体外预应力结构。本实用新型具体的技术方案为，一种加固混凝土盖梁的体外预应力结构，其特征是在盖梁上下端部混凝土表面凿毛部位设有锚固块；在上缘锚固块I、下缘锚固块2两侧穿入钢绞线3，在张拉端设置扁形锚4 ;在钢绞线处安装预应力筋固定件5。本实用新型对混凝土盖梁采用体外预应力筋加固，即从盖梁的上下缘端部设置锚固块，在上下缘锚固块两侧逐根张拉钢绞线。钢绞线在锚固端形成体外预应力作用于承压板上，再传至锚固块。由于锚固块与盖梁形成一个整体共同参与受力，使盖梁产生一定的内力，用以平衡外荷载的作用，以提高盖梁的承载力。具体的说分为以下几个技术要点I)体外预应力束应严格采用环氧涂层无粘结筋的专用锚具，以免张拉过程中对环氧涂层产生破坏，而影响体外束使用耐久性；2)在盖梁上钻锚固孔时应严格控制钻孔位置与深度，以免对盖梁内原有预应力筋产生破坏，建议采用钢筋位置检测仪测出钢筋位置后再进行钻孔；3)施工过程中应严格控制混凝土浇筑质量与密实度，确保新老混凝土结合良好(浇筑混凝土前应先凿除老混凝土 2 3cm厚保护层一钻锚固孔一清洗锚固孔一锚孔风干后压入植筋胶一插入锚筋一设置钢筋网一清洗并湿润混凝土接触面一浇筑新混凝土)；4)加强体外预应力锚固块混凝土内的锚筋施工质量，施工完成后应抽取不少于5%进行抗拨试验，要求每根锚筋抗拨力不小于35kN ；5)为使预应力筋尽量靠近盖梁，以减小新老混凝土结合面的拉应力，因而采用扁锚，并在每束预应力束上设置支承支架6)体外预应力束的张拉要求采用单根张拉法逐根张拉；本实用新型使用的设备简单，操作简便，便于在混凝土盖梁加固中的大面积推广应用，由于张拉钢绞线产生了一定的体外预应力，用以平衡外荷载的作用，从而提高了盖梁的承载力。具体有如下优点I)采用高强低松弛无粘结钢绞线，结构在长期使用过程中，有效预应力损失较小，能满足工程加固的预期要求；2)钢绞线的布置紧贴构件表面，减小了钢绞线的振动效应；3)有效提高了盖梁的正截面抗弯、斜截面抗剪的能力；4)钢绞线采用预应力专用千斤顶张拉方式，能够准确地控制张拉力数值。
图I为本实用新型的结构图；图2为图I的盖梁底平面结构图；图3为本使用新型的结构截面图；图4为本实用新型的预应力 筋固定件示意图。
具体实施方式
结合附图对本使用新型做进一步说明，参见图1、2及图3、4，首先对盖梁上下端部混凝土表面进行凿毛，并在盖梁体内植入钢筋，而后支模现浇锚固块I和2 ;其次，在上缘锚固块I、下缘锚固块2两侧穿入钢绞线3，并按照设计要求对钢绞线3进行逐根张拉，张拉完成后在张拉端设置扁形锚4 ;最后，在钢绞线处安装预应力筋固定件5。本实用新型的预应力筋固定件示意图，固定件一般采用2 3mm钢板焊接而成，两端预留直径2 3cm的螺栓孔。
权利要求1.一种加固混凝土盖梁的体外预应力结构，其特征是在盖梁上下端部混凝土表面凿毛部位设有上缘锚固块(I)和下缘锚固块(2);在上缘锚固块(I)、下缘锚固块(2)两侧穿入钢绞线(3)，在张拉端设置扁形锚(4);在钢绞线处安装预应力筋固定件(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种新型加固混凝土盖梁的体外预应力结构，首先对盖梁上下端部混凝土表面进行凿毛，并在盖梁体内植入钢筋，而后支模现浇锚固块其次，在上缘锚固块(1)下缘锚固块(2)两侧穿入钢绞线(3)，并按照设计要求对钢绞线(3)进行逐根张拉，张拉完成后在张拉端设置扁形锚(4)；最后，在钢绞线处安装预应力筋固定件(5)。本实用新型使用的设备简单，操作简便，便于在混凝土盖梁加固中的大面积推广应用，由于张拉钢绞线产生了一定的体外预应力，用以平衡外荷载的作用，从而提高了盖梁的承载力。
文档编号E01D22/00GK202787099SQ201220334609
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者江祥林, 易汉斌, 俞博, 曾国良, 张冬兵 申请人:江祥林