无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法与流程

本发明涉及桥梁或其他建筑结构加固技术领域，特别涉及一种无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法。

背景技术：

为了延长钢筋混凝土梁的使用寿命，往往需要对其进行加固，如何能够在保持原构件不拆的基础上进行加固或修复改造是行业内的一大热点。其中预应力钢绞线加固技术具有自重增加小、耐久性能好、砂浆与混凝土之间具有良好的相容性等优点，备受加固界青睐，广泛应用于桥梁建筑等结构加固工程。但实际工程中，预应力钢绞线布置为梁底纵向布筋，腹板与梁底角点区域由于应力集中易开裂；钢绞线张拉时需设置角钢等固定装置，但加固层中设置角钢等张拉锚固装置势必会增加砂浆加固层的厚度，进而加大梁的自重，工程实际适应性不够强。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种加固层内无锚固装置，加固层厚度小，自重轻、加固层粘结性能好、施工便捷、加固后角点区域不易开裂，加固效果优异及适应性强的无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法，包括待加固钢筋混凝土梁的底部设有用于加固的U型加固系统，所述的U型加固系统包括包覆于待加固钢筋混凝土梁底部的U型砂浆固定层、纵向间隔排列底板预应力钢绞线、腹板预应力钢绞线及横向间隔排列的横向U型钢绞线，具体包括以下操作步骤：

1）、搭设张拉台座，待加固混凝土梁底处理：搭设预应力钢绞线张拉台座于加固梁底，并对待加固混凝土梁底进行凿毛，凿毛后清除松动混凝土块，增加砂浆层与加固混凝土面层粘结；

2）、预应力钢绞线安装：备齐纵向预应力高强钢绞线及相应的多个锚扣，利用张拉台座的锚固端固定横梁及张拉端固定横梁将整排底板高强钢绞线及腹板钢绞线穿设好，每根预应力钢绞线的两端分别穿入两锚扣，并在张拉台座的张拉端活动横梁与张拉端固定横梁之间预留锚扣，然后将锚固端及张拉固定端的锚扣挤压固定好；

3）、预应力钢绞线张拉：通过张拉台座的张拉端活动横梁与张拉端固定横梁之间的顶压装置顶压，张拉整排预应力钢绞线，当预应力达到设计值时，对上述预留锚扣进行挤压锚固，张拉完毕；

4）、梁底打孔植筋；在梁底位置一定间距电钻打孔，孔内灌注植筋胶，植入钢筋；

5）安装U型钢绞线：梁底安装U型钢绞线，采用钢丝与预应力高强钢绞线绑扎定位，形成预应力高强钢绞线网；

6）聚合物砂浆外层喷涂：梁底喷涂界面剂层，保持梁底湿润清洁，喷涂聚合物砂浆面层，砂浆养护直至面层达到养护强度；

7）、剪断张拉端固定横梁上预应力钢绞线端头，拆除张拉台座，加固完毕。

与现有技术相比，本发明的优点在于：针对现有实际工程高强钢绞线加固混凝土结构中存在预应力张拉及加固后梁角点区域易开裂等问题，本发明采用了加固层内无锚固装置的预应力高强钢绞线网U型加固，其具有以下优点：

1.加固后混凝土结构加固层内没有锚固装置，有效的减小了加固层的厚度，减轻结构自重。

2. 预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件，通过梁底与腹板区域同时张拉纵向钢绞线，并与横向U型钢绞线组成高强预应力钢绞线网，解决了梁底角点区域易开裂的难题。

3.高强钢绞线通过加固层砂浆粘结施加预应力予加固结构，充分发挥砂浆材料性能；同时通过梁底植筋与U型加固等措施来确保加固层与原混凝土结构的粘结性能。

4.预应力钢绞线张拉采用整排张拉，施工便捷，大大提高了施工效率。

5.对比现有高强钢绞线预应力借助锚固装置施加，而砂浆层本身仅为外层保护层基本不参与结构受力；本项方法依靠砂浆加固层自身的粘结传递高强钢绞线预应力，使得砂浆层材料的使用效率大大提升。

附图说明

图1为本发明的无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法的施工示意图。

图2本发明的无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件的U型加固系统示意图。

图3为图1的台座部分的放大结构示意图。

图4为本发明的无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件的截面示意图。

图1-4中：1腹板钢绞线、2底板钢绞线 、3 U型钢绞线、4U型砂浆层、5加固钢筋混凝土梁、6操作平台、7台座纵梁、8台座立柱、9锚固端固定横梁、10张拉端固定横梁、11张拉端活动横梁、12千斤顶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1-4所示，一种无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件方法，包括待加固钢筋混凝土梁的底部设有用于加固的U型加固系统，所述的U型加固系统包括包覆于待加固钢筋混凝土梁底部的U型砂浆固定层、纵向间隔排列底板预应力钢绞线、腹板预应力钢绞线及横向间隔排列的横向U型钢绞线（实际实施过程中采用底板预应力高强钢绞线，腹板预应力高强钢绞线及横向U型普通钢绞线，本领域技术人员熟知底板预应力高强钢绞线及腹板预应力高强钢绞线均为较细的钢绞线能实现的，也就是说其必然比普通钢绞线要细一些。）具体包括以下操作步骤：

1）、搭设张拉台座，待加固混凝土梁底处理：搭设预应力钢绞线张拉台座于加固梁底，并对待加固混凝土梁底进行凿毛，凿毛后清除松动混凝土块，增加砂浆层与加固混凝土面层粘结；

2）、预应力钢绞线安装：备齐纵向预应力高强钢绞线及相应的多个锚扣，利用张拉台座的锚固端固定横梁及张拉端固定横梁将整排底板高强钢绞线及腹板钢绞线穿设好，每根预应力钢绞线的两端分别穿入两锚扣，并在张拉台座的张拉端活动横梁与张拉端固定横梁之间预留锚扣，然后将锚固端及张拉固定端的锚扣挤压固定好；

3）、预应力钢绞线张拉：通过张拉台座的张拉端活动横梁与张拉端固定横梁之间的顶压装置顶压，张拉整排预应力钢绞线，当预应力达到设计值时，对上述预留锚扣进行挤压锚固，张拉完毕；

4）、梁底打孔植筋；在梁底位置一定间距电钻打孔，孔内灌注植筋胶，植入钢筋；

5）安装U型钢绞线：梁底安装U型钢绞线，采用钢丝与预应力高强钢绞线绑扎定位，形成预应力高强钢绞线网；

6）聚合物砂浆外层喷涂：梁底喷涂界面剂层，保持梁底湿润清洁，喷涂聚合物砂浆面层，砂浆养护直至面层达到养护强度；

7）、剪断张拉端固定横梁上预应力钢绞线端头，拆除张拉台座，加固完毕。

在步骤2）中，张拉端活动横梁、张拉端固定横梁及锚固端固定横梁的定位孔槽均呈等间距排列。

在步骤2）中，张拉端固定横梁与锚固端固定横梁的预应力钢绞线铝锚扣挤压锚固后，应保证其间的钢绞线松弛，保证后期张拉钢绞线有足够的张拉长度。

在步骤3）中，当预应力达到设计值时，挤压钳强力挤压张拉端活动横梁钢绞线铝锚扣进行锚固，预应力由张拉台座的纵梁承担，应防止纵梁屈曲破坏。

在步骤5）中，砂浆养护直至面层达到养护强度，剪断预应力钢绞线端头，预应力转由砂浆加固层粘结力承担，保证聚合物砂浆粘结性能良好。

如图1-4所示，一种用于操作本发明无锚固装置预应力高强钢绞线网U型加固混凝土构件的方法所使用的先张法钢绞线张拉的装配式台座，包括间隔竖向设置的多个用于固定支承的台座立柱8、 横向固定于台座一端的锚固端固定横梁9、横向固定于台座另一端的张拉端固定横梁10及与张拉端固定横梁10间隔设置的张拉端活动横梁11，且张拉端固定横梁10及张拉端活动横梁11之间安装有用于张拉预应力的千斤顶12；底板钢绞线2及腹板钢绞线1的锚固端均通过锚固端的锚扣3固定于锚固端固定横梁9外侧，底板钢绞线2及腹板钢绞线1的固定张拉端通过固定张拉端的锚扣3固定于张拉端固定横梁10外侧；且底板钢绞线2及腹板钢绞线1的活动张拉端通过活动张端的锚扣3固定于张拉端活动横梁11外侧。

台座立柱上沿待加固钢筋混凝土梁的长度方向间隔架设有台座纵梁7，锚固端固定梁9及张拉端固定横梁10分别置于待加固钢筋混凝土梁的两侧且固定安装于台座立柱8上；且锚固端固定梁9、张拉端固定横梁10及张拉端活动横梁11上均沿横向间隔排列有多个用于供底板钢绞线2穿过的穿束孔洞。

张拉端活动横梁11的底部设有用于对张拉端活动横梁11的运动进行导向的导轨13。

锚固端固定横梁9、张拉端固定横梁10及张拉端活动横梁11上对应U型砂浆固定层4腹板的位置处均对称设有竖向设置的固定座14，且固定座14上沿竖向间隔排列有多个用于供腹板钢绞线1穿过的穿束孔洞，且固定座14与锚扣3的配合面均为平面。

待加固钢筋混凝土梁的梁底正下方设有施工操作平台6，且施工操作平台6固定于台座立柱8上。

采用该先张法钢绞线张拉的装配式台座其具有以下优点：

1）通过装配式张拉台座克服了钢绞线加固梁仅能依靠角钢等固定装置进行后张法张拉，而利用砂浆加固层良好的粘结性能进行先张法张拉，有效的降低加固层厚度，防止加固层砂浆开裂，以及降低了加固层的自重。

2）通过张拉端活动横梁可一次性整体张拉整排的钢绞线，相对现有的后张法钢绞线的张拉技术，大大加快的施工操作效率。

3）施工过程装配化操作，工序简便，装配式张拉台座所有构件都为钢配件，可重复利用，绿色环保。

4）钢绞线张拉完锚固后，前期有台座纵梁承担预应力，而在砂浆加固层达到强度后，剪断锚固端钢绞线，预应力转由砂浆加固层承担，施工过程受力明确，安全可靠。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。