一种预应力混凝土箱梁的加固结构的制作方法

本发明属于桥梁加固领域，具体为一种预应力混凝土箱梁横向加固结构。

背景技术：

随着我国国民经济的发展，汽车保有量不断增加，车辆向重型化发展，以往修建的部分桥梁，其承载力已不能满足现代交通的需要，出现了多种病害，影响桥梁使用的安全性。必须对桥梁进行加固。

混凝土结构的裂缝是固体材料内部的初始缺陷，是一种不连续的现象。属于结构强度理论范畴。导致混凝土结构开裂的因素很多，侧重点不同分类也不同。对桥梁裂缝成因的细致分析，是判断桥梁裂缝风险性以及如何对其进行预防与加固的根据；如果不对裂缝经过细致地剖析研究，就针对其随便处理，不但获得不了预想的良好结果，甚至还会有引发突发性事件的可能性，严重影响了桥梁结构的使用寿命。

对于大跨度的预应力混凝土箱梁桥，尤其是箱梁设置的横隔板比较少，在荷载的作用下，混凝土箱梁的变形符合经典理论周边刚性假设，会引起畸变。腹板肯定会出现竖向正应力。由竖向正应力引起的腹板水平裂缝，一般集中出现在边跨支座附近区域以及中跨单跨长度的1/4～3/4间的区域，基本都发生在腹板上缘。由于箱梁的实际变形不符合刚性周边假定，箱壁比较薄，横隔板太少，对扭转约束太小，会产生畸变变形。

针对桥梁产生的各种裂缝，现有的加固方法主要有以下8种：1、桥梁补强层加固方法；2、预应力加固法；3、粘贴碳纤维片加固法；4、粘贴钢板加固法；5、外包钢加固法；6、增大截面和配筋加固法；7、增加构件加固法；8、改变结构受力体系加固法。桥梁的具体加固方法应根据桥梁的裂缝成因、各部位缺陷、经济效果等多方面进行全面细致的分析，选择上述一种或多种加固方法。现有技术主要存在以下两方面的问题：1、有的技术虽然对桥梁的裂缝预防能起到好的作用，但加固的方法复杂、施工难度高，经济效果上也不好。2、大部分的加固技术都是针对桥梁的斜裂缝进行加固预防，没有考虑到桥梁的水平裂缝。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提出一种预应力混凝土箱梁的横向加固方法。本发明通过增设钢架，提高了箱梁的整体截面刚度，使得箱梁受力更趋均匀，发挥了钢架作为刚性支撑的作用，而且结构整体受力性能提高。并且加固的方法简单、施工方便，经济型高。

本发明通过以下技术方法实现：

一种预应力混凝土箱梁的加固结构，用于加固原有预应力混凝土箱梁1，其特征在于：包括槽钢2，角钢3，锚栓5；将槽钢2固定在原来预应力混凝土箱梁1的腹、顶、底板上，将槽钢2开孔，用埋在原预应力混凝土箱梁1上的锚固螺栓5将槽钢2固接在预应力混凝土箱梁1上，用焊接的方式将腹、顶、底板上的槽钢2焊接成整体，焊接的位置形成焊缝4，两个角钢3为一组，共两组，每一组角钢成“v”型，两组角钢3相互平行，且固定安装在上、下两个槽钢2之间。

还可以采用粘贴方式将槽钢2固定在原预应力混凝土箱梁1上。

在预应力混凝土箱梁单跨纵向长度的1/4～3/4间的区域，每隔2米增加一道用于提高预应力混凝土箱梁的横向刚度和扭转约束的预应力混凝土箱梁加固结构。

所述的在槽钢2上的开孔，其位置在槽钢2的中线上，且成等间距分布。

还可以在角钢3与槽钢2的翼缘之间设置用于增加槽钢2和角钢3的接触面积的垫板7，角钢3与槽钢2之间通过螺栓6固定连接,也可以铆接。

本发明提供一种新型的预应力混凝土箱梁横向加固结构。封闭式钢架可以增加桥梁的横向刚度，可以有效提高预应力混凝土箱梁的整体受力性能，改善腹板的受力状态。将槽钢用环氧砂浆粘贴在预应力混凝土箱梁的腹、顶、底板上，并用锚栓锚固。用螺栓将角钢固定在上下槽钢上，增加钢架的整体刚度，提高受力性能。由于增加了钢架，箱梁的横向刚度和整体受力性能将有很大的改善。采用此法对预应力混凝土箱梁进行加固，施工简单，施工费用低，对梁的自重增加也不大。

钢架中间的“v”字形腹杆是由角钢制成的，将角钢用螺栓与槽钢的翼缘相连，形成两组“v”字形腹杆，两组腹杆平行布置。

有益效果：

1、加固后提高了箱梁的整体截面刚度，横向各梁受力更趋均匀，发挥了钢架作为刚性支撑的作用，而且结构整体受力性能提高。

2、加固的方法简单、施工方便，经济型高。

附图说明

图1、钢架加固预应力混凝土箱型梁结构横断面图

图2、钢架加固预应力混凝土箱型梁结构纵断面图

图3、局部示意图

其中：1、混凝土箱梁，2、槽钢，3、角钢，4、焊缝，5、锚栓，6、螺栓，7、垫板。

具体实施方式

下面结合附图对本方案做进一步详细说明：

如图1所示的预应力混凝土箱梁，在进行加固时，用环氧砂浆将槽钢2粘贴在原来预应力混凝土箱梁1的腹、顶、底板上。将槽钢2开孔，用埋在原预应力混凝土箱型梁1上的锚固螺栓5将槽钢2固接在预应力混凝土箱梁1上，用焊接的方式将腹、顶、底板上的槽钢2焊接成整体，焊接的位置形成焊缝4。在槽钢2跟角钢3之间设置垫板7，将角钢3用螺栓6固接在槽钢2上。在预应力混凝土箱梁单跨纵向长度的1/4～3/4间的区域每隔2米增加一道预应力混凝土箱梁的加固结构，可以形成多个加固单元。

如上所述，便能实现本发明。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种预应力混凝土箱梁的加固结构，用于加固原有预应力混凝土箱梁，包括槽钢，角钢，锚栓；将槽钢固定在原来预应力混凝土箱梁的腹、顶、底板上，将槽钢开孔，用埋在原预应力混凝土箱梁上的锚固螺栓将槽钢固接在预应力混凝土箱梁上，用焊接的方式将腹、顶、底板上的槽钢焊接成整体，焊接的位置形成焊缝，两个角钢为一组，共两组，每一组角钢成“V”型，两组角钢相互平行，且固定安装在上、下两个槽钢之间。本发明通过增设钢架，提高了箱梁的整体截面刚度，使得箱梁受力更趋均匀，发挥了钢架作为刚性支撑的作用，结构整体受力性能提高，且施工简便，解决了现有箱梁加固中存在的方法复杂、施工难度大、自重增加大等问题。

技术研发人员：周宏宇;刘亚南;麻全周;袁慧
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.04.12