一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，包括布设在所加固盖梁的待加固区下方的底钢板、两个分别布设在待加固区左右两侧的侧面钢板和两个分别布设在待加固区前后两端的封堵钢板，底钢板和侧面钢板均呈横桥向布设，封堵钢板呈纵桥向布设；底钢板、两个侧面钢板和两个封堵钢板组成一个由下至上套装在盖梁下部的钢套箱，底钢板与盖梁的底板之间以及两个侧面钢板与盖梁的两个侧壁之间均设置有钢筋网，钢套箱内浇筑有混凝土结构；两个封堵钢板均包括一个底面封堵钢板和左右两个对称布设在底面封堵钢板左右两侧上方的侧面封堵钢板。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能解决现有盖梁加固方法存在的多种问题。
【专利说明】一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥墩盖梁加固【技术领域】，尤其是涉及一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造。
【背景技术】
[0002]我国高速公路发展迅速，大部分是采用原有线路改造而成，因而众多桥梁的荷载等级不能满足实际需要，若拆除重建则消耗大量的财力，而且需要相当长的施工工期，目前我国大多是对原有桥梁进行加固处理，具体是通过对桥梁构件补强和改善结构性能，进而恢复和提高桥梁承载力、延长使用寿命，以适应现代交通需求。桥墩盖梁作为桥梁结构中承上启下的重要构件，将上部结构的荷载传递给下部结构和基础。随着交通量的不断增大以及大量超重车辆的作用，加之设计和施工中存在一些不合理的地方，致使一些桥墩盖梁出现了各种不同程度的病害。究其病因大致可划分如下几种:第一、设计阶段忽视了盖梁的重要性，受力计算按深受弯构件处理，而实际盖梁的跨高比大多在3?5之间，达不到深梁的范围；第二、支座处承受较大的局部压力，导致局部裂缝的产生；挡块处由于配筋不足、上部结构渗水使得混凝土膨胀或者局部压力过大，导致挡块破损；第三、地基沉陷，台背填料压缩，引起沉陷跳车，构件承受较大的冲击荷载；第四、伸缩缝破损或其他原因导致上部结构渗水，原裂缝处钢筋锈蚀膨胀、裂缝扩展；第五、混凝土保护层不足、钢筋表面碳化，混凝土保护层开裂、剥离，产生纵向裂缝；第六、施工工艺和建筑材料等原因导致的混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等，导致盖梁出现裂缝；第七、设计标准和承载力与当今公路运营的要求不一致，且大型、重型车的增加造成了车辆超载现象严重，致使盖梁病害较多。因此，对桥墩盖梁加固技术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，进而提高桥梁的通行能力和延长其使用寿命。
[0003]桥墩盖梁加固通常有体外预应力、增大截面、粘贴钢板、粘贴碳纤维等加固方式。其中，体外预应力加固是通过添加体外预应力使原结构的内力重分布，降低原构件的应力水平，是一种主动加固方法；但体外预应力的大小要受到原构件、锚固条件、施工条件以及其副作用等实际情况的影响，一般用于其他方法加固不理想的较高应力状态下的结构中。粘贴钢板加固是采用建筑结构胶，在原构件的受拉区或抗剪薄弱部位粘贴钢板使之与原构件共同受力，提高结构的刚度和承载力，该方法施工工艺较复杂，耐久性受粘结胶的影响大，并且钢板养护不及时易锈蚀。粘贴纤维复合材料加固是采用建筑结构胶将高强度纤维复合材料粘贴在被加固构件的薄弱部分，以限制裂缝的发展，提高梁的抗弯和抗剪承载力；但纤维复合材料价格昂贵，耐久性受粘结胶的影响大，且粘结剂对环境的要求较高。增大截面加固是采用钢筋混凝土或钢筋网砂浆层来增大原混凝土的截面积，提高混凝土结构的承载能力，其缺点主要表现在施工工期长、结构自重增加、混凝土施工养护不当、易出现表面干缩裂缝等。
[0004]综上，现有的桥墩盖梁加固方法都不同程度地存在加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能有效解决现有盖梁加固方法存在的加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:包括布设在所加固盖梁的待加固区下方的底钢板、两个分别布设在所述待加固区左右两侧的侧面钢板和两个分别布设在所述待加固区前后两端的封堵钢板，两个所述侧面钢板呈左右对称布设，所述底钢板和两个所述侧面钢板均呈横桥向布设；所述底钢板和两个所述侧面钢板均为平直钢板且二者的长度均与所述待加固区的长度相同；两个所述封堵钢板呈前后对称布设且二者均呈纵桥向布设；所述底钢板与盖梁的底板呈平行布设，两个所述侧面钢板分别与盖梁的两个侧壁呈平行布设；所述底钢板、两个所述侧面钢板和两个所述封堵钢板组成一个由下至上套装在盖梁下部的钢套箱，所述底钢板与盖梁的底板之间以及两个所述侧面钢板与盖梁的两个侧壁之间均设置有钢筋网，所述钢套箱内浇筑有混凝土结构；所述底钢板与盖梁的底板之间以及两个所述侧面钢板与盖梁的两个侧壁之间所设置的钢筋网连接为一体且其均浇筑于混凝土结构内；两个所述封堵钢板均包括一个底面封堵钢板和左右两个对称布设在底面封堵钢板左右两侧上方的侧面封堵钢板，所述底面封堵钢板和两个所述侧面封堵钢板均布设在同一竖直面上，两个所述侧面封堵钢板的底部均与底面封堵钢板紧固连接；两个所述侧面封堵钢板分别布设在两个所述侧面钢板与盖梁的两个侧壁之间，且两个所述侧面封堵钢板分别与两个所述侧面钢板紧固连接为一体；所述底面封堵钢板布设在底钢板与盖梁的底板之间且其与底钢板呈平行布设，所述底面封堵钢板与底钢板紧固连接为一体；所述侧面封堵钢板的长度与侧面钢板的宽度一致，所述底面封堵钢板的宽度与底钢板的宽度一致。
[0007]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述侧面封堵钢板为槽钢一或角钢一；当侧面封堵钢板为槽钢一时，所述槽钢一的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁的侧壁上，所述槽钢一的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在侧面钢板上；当侧面封堵钢板为角钢一时，所述角钢一的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁的侧壁上，所述角钢一的另一边为封堵边且其外端与侧面钢板焊接固定为一体。
[0008]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述底钢板与盖梁的底板之间以及两个所述侧面钢板与盖梁的侧壁之间的间距均为8cm?15cm。
[0009]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述底面封堵钢板为槽钢二或角钢二 ；当底面封堵钢板为槽钢二时，所述槽钢二的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁的底板上，所述槽钢二的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在底钢板上；当底面封堵钢板为角钢二时，所述角钢二的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁的底板上，所述角钢二的另一边为封堵边且其外端与底钢板焊接紧固连接为一体。
[0010]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述底钢板通过多个锚栓一固定在盖梁的底板上，两个所述侧面钢板均通过多个锚栓一固定在盖梁的两个侧壁上；所述底面封堵钢板的梁体固定边通过多个锚栓二固定在盖梁的底板上；所述槽钢一的钢板固定边与侧面钢板之间以及所述槽钢二的钢板固定边与底钢板之间均通过多个锚栓三进行紧固连接。
[0011]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述底钢板和两个所述侧面钢板均为矩形钢板。
[0012]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:两个所述侧面钢板呈平行布设，两个所述侧面封堵钢板均与侧面钢板呈垂直布设；两个所述侧面钢板均与底钢板呈垂直布设。
[0013]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:所述侧面钢板的宽度为30cm~50cm。
[0014]上述一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征是:位于侧面钢板上方的混凝土结构的顶面为倾斜角度为45°的坡面。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、结构简单、投入成本较低且施工简便，施工工期短。
[0017]2、采用钢板-混凝土组合结构对盖梁进行加固后，所采用的钢板-混凝土结构能大幅度增加结构承载能力及结构刚度，加固效率高且加固效果好。
[0018]3、钢套箱内所 浇筑的混凝土结构能有效限制原盖梁表面裂缝的进一步开展，同时保护了内部的钢筋网不受锈蚀，进一步提高了结构的耐久性，使加固结构与原结构成为整体。
[0019]4、能充分利用钢板的抗拉性能，同时与增大截面法相比，采用钢套箱能有效减少混凝土厚度，减轻了加固结构重量。
[0020]5、加固箱体为由钢板组成的钢套箱，施工时兼做绑扎钢筋网的支架及浇筑混凝土结构的模板，省去拆模工序，施工方便快速。
[0021]6、实用价值高，所施工成型的加固结构具有外部整齐、耐久性好、稳定性高、经济性好和施工方便等优点，能有效解决现有盖梁加固方法存在的加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。
[0022]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能有效解决现有盖梁加固方法存在的加固方法复杂、投入成本较高、加固效果较差等问题。
[0023]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的加固状态示意图。
[0025]图2为本实用新型的结构示意图。
[0026]图3为本实用新型所加固桥墩盖梁的横断面结构示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]I—盖梁； 2 —底钢板；3—侧面钢板；
[0029]4-1 一侧面封堵钢板；4_2—底面封堵钢板；5—混凝土结构；
[0030]6一钢筋网； 7-1—铺检一 ；7-2—铺检_.；
[0031 ]7_3—铺检二。【具体实施方式】
[0032]如图1、图2及图3所示，本实用新型包括布设在所加固盖梁I的待加固区下方的底钢板2、两个分别布设在所述待加固区左右两侧的侧面钢板3和两个分别布设在所述待加固区前后两端的封堵钢板，两个所述侧面钢板3呈左右对称布设，所述底钢板2和两个所述侧面钢板3均呈横桥向布设；所述底钢板2和两个所述侧面钢板3均为平直钢板且二者的长度均与所述待加固区的长度相同。两个所述封堵钢板呈前后对称布设且二者均呈纵桥向布设。所述底钢板2与盖梁I的底板呈平行布设，两个所述侧面钢板3分别与盖梁I的两个侧壁呈平行布设。所述底钢板2、两个所述侧面钢板3和两个所述封堵钢板组成一个由下至上套装在盖梁I下部的钢套箱，所述底钢板2与盖梁I的底板之间以及两个所述侧面钢板3与盖梁I的两个侧壁之间均设置有钢筋网6，所述钢套箱内浇筑有混凝土结构5。所述底钢板2与盖梁I的底板之间以及两个所述侧面钢板3与盖梁I的两个侧壁之间所设置的钢筋网6连接为一体且其均浇筑于混凝土结构5内。两个所述封堵钢板均包括一个底面封堵钢板4-2和左右两个对称布设在底面封堵钢板4-2左右两侧上方的侧面封堵钢板4-1，所述底面封堵钢板4-2和两个所述侧面封堵钢板4-1均布设在同一竖直面上，两个所述侧面封堵钢板4-1的底部均与底面封堵钢板4-2紧固连接。两个所述侧面封堵钢板4-1分别布设在两个所述侧面钢板3与盖梁I的两个侧壁之间，且两个所述侧面封堵钢板4-1分别与两个所述侧面钢板3紧固连接为一体。所述底面封堵钢板4-2布设在底钢板2与盖梁I的底板之间且其与底钢板2呈平行布设，所述底面封堵钢板4-2与底钢板2紧固连接为一体。所述侧面封堵钢板4-1的长度与侧面钢板3的宽度一致，所述底面封堵钢板4-2的宽度与底钢板2的宽度一致。
[0033]本实施例中，所述侧面封堵钢板4-1为槽钢一或角钢一；当侧面封堵钢板4-1为槽钢一时，所述槽钢一的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁I的侧壁上，所述槽钢一的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在侧面钢板3上；当侧面封堵钢板4-1为角钢一时，所述角钢一的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁I的侧壁上，所述角钢一的另一边为封堵边且其外端与侧面钢板3焊接固定为一体。
[0034]所述底面封堵钢板4-2为槽钢二或角钢二 ；当底面封堵钢板4-2为槽钢二时，所述槽钢二的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁I的底板上，所述槽钢二的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在底钢板3上；当底面封堵钢板4-2为角钢二时，所述角钢二的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁I的底板上，所述角钢二的另一边为封堵边且其外端与底钢板3焊接紧固连接为一体。
[0035]实际施工时，所述底钢板2通过多个锚栓一 7-1固定在盖梁I的底板上，两个所述侧面钢板2均通过多个锚栓一 7-1固定在盖梁I的两个侧壁上；所述底面封堵钢板4-2的梁体固定边通过多个锚栓二 7-2固定在盖梁I的底板上；所述槽钢一的钢板固定边与侧面钢板3之间以及所述槽钢二的钢板固定边与底钢板2之间均通过多个锚栓三7-3进行紧固连接。
[0036]本实施例中，所述侧面封堵钢板4-1为槽钢一，所述底面封堵钢板4-2为槽钢二。
[0037]所述底钢板2与盖梁I的底板之间以及两个所述侧面钢板3与盖梁I的侧壁之间的间距均为8cm?15cm。本实施例中，所述底钢板2与盖梁I的底板之间以及两个所述侧面钢板3与盖梁I的侧壁之间的间距均为10cm。实际施工时，可以根据具体需要，对底钢板2与盖梁I的底板之间以及两个所述侧面钢板3与盖梁I的侧壁之间的间距进行相应调
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[0038]本实施例中，所述底钢板2和两个所述侧面钢板3均为矩形钢板。
[0039]本实施例中，两个所述侧面钢板3呈平行布设，两个所述侧面封堵钢板4-1均与侧面钢板3呈垂直布设。两个所述侧面钢板3均与底钢板2呈垂直布设。
[0040]实际加工时，所述侧面钢板3的宽度为30cm?50cm。也就是说，所述钢套箱的高度为30cm?50cm。本实施例中，所述侧面钢板3的宽度为40cm。实际施工时，可以根据具体需要，对侧面钢板3的宽度进行相应调整。
[0041]本实施例中，位于侧面钢板3上方的混凝土结构5的顶面为倾斜角度为45°的坡面。
[0042]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:包括布设在所加固盖梁(O的待加固区下方的底钢板(2)、两个分别布设在所述待加固区左右两侧的侧面钢板(3)和两个分别布设在所述待加固区前后两端的封堵钢板，两个所述侧面钢板(3)呈左右对称布设，所述底钢板(2)和两个所述侧面钢板(3)均呈横桥向布设；所述底钢板(2)和两个所述侧面钢板(3)均为平直钢板且二者的长度均与所述待加固区的长度相同；两个所述封堵钢板呈前后对称布设且二者均呈纵桥向布设；所述底钢板(2)与盖梁(I)的底板呈平行布设，两个所述侧面钢板(3)分别与盖梁(I)的两个侧壁呈平行布设；所述底钢板(2)、两个所述侧面钢板(3)和两个所述封堵钢板组成一个由下至上套装在盖梁(I)下部的钢套箱，所述底钢板(2)与盖梁(I)的底板之间以及两个所述侧面钢板(3)与盖梁(I)的两个侧壁之间均设置有钢筋网(6)，所述钢套箱内浇筑有混凝土结构(5);所述底钢板(2)与盖梁(I)的底板之间以及两个所述侧面钢板(3)与盖梁(I)的两个侧壁之间所设置的钢筋网(6)连接为一体且其均浇筑于混凝土结构(5)内；两个所述封堵钢板均包括一个底面封堵钢板(4-2)和左右两个对称布设在底面封堵钢板(4-2 )左右两侧上方的侧面封堵钢板(4-1 )，所述底面封堵钢板(4-2)和两个所述侧面封堵钢板(4-1)均布设在同一竖直面上，两个所述侧面封堵钢板(4-1)的底部均与底面封堵钢板(4-2)紧固连接；两个所述侧面封堵钢板(4-1)分别布设在两个所述侧面钢板(3)与盖梁(I)的两个侧壁之间，且两个所述侧面封堵钢板(4-1)分别与两个所述侧面钢板(3)紧固连接为一体；所述底面封堵钢板(4-2)布设在底钢板(2 )与盖梁(I)的底板之间且其与底钢板(2 )呈平行布设，所述底面封堵钢板(4-2 )与底钢板(2)紧固连接为一体；所述侧面封堵钢板(4-1)的长度与侧面钢板(3)的宽度一致，所述底面封堵钢板(4-2)的宽度与底钢板(2)的宽度一致。
2.按照权利要求1所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述侧面封堵钢板(4-1)为槽钢一或角钢一；当侧面封堵钢板(4-1)为槽钢一时，所述槽钢一的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁(I)的侧壁上，所述槽钢一的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在侧面钢板(3)上；当侧面封堵钢板(4-1)为角钢一时，所述角钢一 的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁(I)的侧壁上，所述角钢一的另一边为封堵边且其外端与侧面钢板(3)焊接固定为一体。
3.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述底钢板(2 )与盖梁(I)的底板之间以及两个所述侧面钢板(3 )与盖梁(I)的侧壁之间的间距均为8cm~15cm。
4.按照权利要求2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述底面封堵钢板(4-2)为槽钢二或角钢二 ；当底面封堵钢板(4-2)为槽钢二时，所述槽钢二的内侧翼缘边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁(I)的底板上，所述槽钢二的外侧翼缘边为钢板固定边且其紧贴并固定在底钢板(3)上；当底面封堵钢板(4-2)为角钢二时，所述角钢二的一边为梁体固定边且其紧贴并固定在盖梁(I)的底板上，所述角钢二的另一边为封堵边且其外端与底钢板(3)焊接紧固连接为一体。
5.按照权利要求4所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述底钢板(2)通过多个锚栓一(7-1)固定在盖梁(I)的底板上，两个所述侧面钢板(2)均通过多个锚栓一(7-1)固定在盖梁(I)的两个侧壁上；所述底面封堵钢板(4-2)的梁体固定边通过多个锚栓二(7-2)固定在盖梁(I)的底板上；所述槽钢一的钢板固定边与侧面钢板(3)之间以及所述槽钢二的钢板固定边与底钢板(2)之间均通过多个锚栓三(7-3)进行紧固连接。
6.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述底钢板(2)和两个所述侧面钢板(3)均为矩形钢板。
7.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:两个所述侧面钢板(3)呈平行布设，两个所述侧面封堵钢板(4-1)均与侧面钢板(3)呈垂直布设；两个所述侧面钢板(3)均与底钢板(2)呈垂直布设。
8.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:所述侧面钢板(3)的宽度为30cm~50cm。
9.按照权利要求1或2所述的一种桥墩盖梁的钢板-混凝土组合加固构造，其特征在于:位于侧面钢板(3)上 方的混凝土结构(5)的顶面为倾斜角度为45°的坡面。
【文档编号】E01D22/00GK203639842SQ201320883904
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月29日 优先权日:2013年12月29日
【发明者】石雄伟, 许冰, 雷丹, 王明华, 袁卓亚, 冯威, 柯亮亮, 于春雷, 苗建宝, 王旭, 张小亮, 田丞, 胡晔, 张涛 申请人:西安公路研究院