一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法与流程

本专利涉及建筑结构与施工技术领域，主要涉及高速铁路双线预制预应力混凝土简支箱梁，更具体地说是一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法。

背景技术：

高速铁路建设过程中，为尽量减少占地面积，适应地形及地质条件，经常采用桥梁，桥梁的比例一般较高，桥梁结构中以预制预应力混凝土简支箱梁桥式为主。预制简支箱梁从制造到安装就位，需多次进行提梁作业。目前，双线预制简支箱梁基本采用单箱单室结构，在箱梁顶板设置吊点进行提梁作业，提梁时顶板与腹板相接处易出现混凝土开裂，影响结构的外观和耐久性。

针对上述问题，现有技术多采用加强混凝土保护层控制、加强钢筋配置等措施，效果不甚理想，提梁时混凝土开裂的情况仍普遍存在。

技术实现要素：

本专利的目的是提供一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法，避免出现混凝土提梁裂纹，以满足高速铁路工程验收标准要求。

本专利是通过以下技术方案实现的：

一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法，包括：

预制箱梁提梁前，在箱梁的顶板6和底板7间施加体外预应力，使箱梁的顶板6和腹板8连接处混凝土在提梁前处于受压状态，避免提梁时该处混凝土受拉出现裂纹。

所述的施加体外预应力的方法包括：

在顶板6和底板7间设置多个张紧机构，张紧机构上端固定于顶板6，下端固定于底板7，向顶板6和底板7间施加体外预应力。

所述的张紧机构包括双头螺柱1、两端配合的螺母以及顶板6和底板7上的开孔；

双头螺柱1穿过顶板6和底板7上的开孔，在顶板6的顶面与底板7的底面通过螺母固定；

施加体外预应力方法包括：根据箱梁结构的空间计算分析，确定避免混凝土开裂所需的预加力值，按照预加力值选取双头螺柱1与螺母的参数；

从箱梁顶板6的开孔穿入双头螺柱1，从底板7的开孔穿出，并用螺母固定在底板7的底面；

在箱梁顶板6的顶面利用千斤顶对双头螺柱1进行张拉，张拉到位后，拧紧双头螺柱1上端的螺母，拆除千斤顶，施加预压力工序完成。

所述箱梁浇筑前在顶板6和底板7上的开孔内预埋pvc管浇筑后取出pvc管成孔，并设置活动模块，施工完成后在预留孔内灌筑补偿收缩混凝土。

所述的提梁安装结束后，利用千斤顶松开双头螺柱1，拆除张紧机构。

所述的张紧机构设于设在提梁吊孔5靠箱梁结构中心线侧对称设置，且设置的位置避开箱梁纵向预应力钢束2、防落梁挡块预埋套筒3和支座预埋钢板4。

由上述本专利提供的技术方案可以看出，本专利提供的一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法，在提梁前给箱梁顶板、腹板连接处提供预压力，使得顶板、底板共同受力，从结构受力的角度解决了箱梁顶板、腹板连接处混凝土受拉开裂的问题。

附图说明

图1为本专利提供的提梁加固措施的立面结构示意图；

图2为本专利提供的提梁加固措施的平面结构示意图。

图中：

1、双头螺柱，2、纵向预应力钢束，3、防落梁挡块预埋件，4、支座预埋钢板，5、提梁吊孔，6、顶板，7、底板，8、腹板，9、吊预埋钢板。

具体实施方式

下面将对本专利实施例作进一步地详细描述。

如图1与2所示，一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法，据预制箱梁结构确定提梁吊孔5的布置、纵向预应力钢束2的布置、防落梁挡块预埋套筒3的布置以及支座预埋钢板4的布置。使用时通过在提梁吊孔5处加装吊勾进行吊装，还要在梁吊孔5处下方增设吊预埋钢板9，以增加强度，具体的方法包括：

预制箱梁提梁前，在箱梁的顶板6和底板7间施加体外预应力，使箱梁的顶板6和腹板8连接处混凝土在提梁前处于受压状态，避免提梁时该处混凝土受拉出现裂纹。

这里的，所述的施加体外预应力的方法包括：

在顶板6和底板7间设置多个张紧机构，多个张紧机构设于设在提梁吊孔5靠箱梁结构中心线侧对称设置，且可以根据需要设定数量。且设置的位置避开箱梁纵向预应力钢束2、防落梁挡块预埋套筒3和支座预埋钢板4。张紧机构上端固定于顶板6，下端固定于底板7，向顶板6和底板7间施加体外预应力。具体的，所述的张紧机构包括双头螺柱1、两端配合的螺母以及顶板6和底板7上的开孔；在实际使用中，所述的箱梁浇筑前在顶板6和底板7上的开孔内预埋pvc管浇筑后取出pvc管成孔，并设置底模活动模块以提供双头螺柱1在底板7下侧的锚固空间。施工完成后在预留孔内灌筑补偿收缩混凝土。双头螺柱1穿过顶板6和底板7上的开孔，在顶板6的顶面与底板7的底面通过螺母固定。

施加体外预应力方法包括：

(1)，根据箱梁结构的空间计算分析，确定避免混凝土开裂所需的预加力值，按照预加力值选取双头螺柱1与螺母的参数；

空间计算分析是常规的结构设计手段，本领域技术人员均可以熟练掌握，主要是确定预加力值供后续千斤顶工作时使用，确定双头螺柱1与螺母的参数，如材料，直径等待，影响强度的参数。

为方便技术人员工作，仅举一例，某预制箱梁根据空间计算分析，确定单个双头螺柱1需施加的预加力为40t。施工时按照1.5倍安全系数选取60t及以上的千斤顶，按照1.5倍安全系数选取承载力60t或更高的双头螺柱1及配套螺母即可(如选用直径32mm、抗拉标准强度830mpa、单根承载力为66.7t的精轧螺纹钢筋及配套螺母)。

(2)、从箱梁顶板6的开孔穿入双头螺柱1，从底板7的开孔穿出，并用螺母固定在底板7的底面；

(3)、在箱梁顶板6的顶面利用千斤顶对双头螺柱1进行张拉，张拉到位后，张拉到位指达到预加力值，拧紧双头螺柱1上端的螺母，拆除千斤顶，施加预压力工序完成。

(4)、所述的提梁安装结束后，利用千斤顶松开双头螺柱1，拆除张紧机构。并在预留孔内灌筑补偿收缩混凝土。

本专利的优点是：

1、本专利采用施加体外预应力的方式，从结构受力角度解决了预制箱梁提梁过程中混凝土开裂的问题，效果显著，受外部条件影响小。

2、本专利加固措施所涉及的双头螺柱1为临时构造，施工完成后可拆除重复利用，节约成本；双头螺柱1可回收用于其它永久结构。

3、本专利加固措施涉及的双头螺柱1的布设位置和预加力值按照需要计算确定，可在各种采用顶板提梁的预制箱梁中实施，应用范围广。

以上所述，仅为本专利较佳的具体实施方式，但本专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本专利披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利的保护范围之内。因此，本专利的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本专利公开了一种高速铁路双线预制箱梁提梁加固方法，包括：预制箱梁提梁前，在箱梁的顶板(6)和底板(7)间施加体外预应力，使箱梁的顶板(6)和腹板(8)连接处混凝土在提梁前处于受压状态，避免提梁时该处混凝土受拉出现裂纹。在提梁前给箱梁顶板、腹板连接处提供预压力，使得顶板、底板共同受力，从结构受力的角度解决了箱梁顶板、腹板连接处混凝土受拉开裂的问题。

技术研发人员：李方柯;梁志新;胡明;王合希;苏国明;薛红云;刘俊;李莉;田明;王冰;朱勇战;罗支贵;夏文明;毕文文
受保护的技术使用者：中铁第五勘察设计院集团有限公司;中铁四局集团第四工程有限公司
技术研发日：2017.04.17
技术公布日：2017.07.14