一种增设预应力混凝土板加固结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种增设预应力混凝土板加固结构，在T梁下缘设置有预应力混凝土板，预应力混凝土板内设置有预应力钢绞线；T梁垂直设置有横隔板加强筋；横隔板加强筋内内侧位置上固定设置有锚杆固定端；预应力钢绞线穿过设置在预应力混凝土板两端位置的转向块与锚杆固定端相连接。T梁横截面主筋刚性联接，截面为箱型截面。该实用新型装置中，新增设的预应力钢筋混凝土底板能与原T梁协调变形、共同承担活载。加固后主梁整体刚度的提高，跨中截面挠度较加固前减小30%～70%，跨中截面应变较加固前减小30%～60%，主梁的力学性态得到了较大幅度的改善。T型梁经加固增强截面转换封闭成箱型梁后,其抗扭刚度可提高12倍以上。
【专利说明】一种增设预应力混凝土板加固结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种增设预应力混凝土板加固结构，属于混凝土加固【技术领域】。【背景技术】
[0002]现有的增设普通混凝土底板加固Τ( π )形梁技术可以提高结构的强度、刚度，但是简支梁桥或连续梁桥在活载作用下受弯拉应变为主，而普通混凝土结构的抗拉能力较差，一般都处于带裂缝工作状态，在持久状况下，对结构的强度、刚度以及耐久性均产生不利的影响。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种增设预应力混凝土板加固结构，以通过增设预应力混凝土板加固技术对加固层施加预应力，使加固层处于受压状态，提高了结构的强度、刚度和抗裂性，保证结构的耐久性，可以充分发挥混凝土的抗压能力，因此具有更优的力学性态。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0005]一种增设预应力混凝土板加固结构，包括T梁，在T梁下缘设置有预应力混凝土板，预应力混凝土板内设置有预应力钢绞线；τ梁垂直设置有横隔板加强筋；横隔板加强筋内内侧位置上固定设置有锚杆固定端；预应力钢绞线穿过设置在预应力混凝土板两端位置的转向块与锚杆固定端相连接。
[0006]进一步地，T梁横截面主筋刚性联接，截面为箱型截面。
[0007]该实用新型装置中，简支T型或π型梁桥由多片T型或π型梁片构成，相邻两片主梁间形成了开口的型，截面转换加固钢筋混凝土T (或π )型梁桥技术是通过在相邻两片主梁下缘间增设钢筋混凝土底板，使原来的开口截面转换成封闭的箱形截面。采用本项技术加固后，在活载作用下桥跨结构将由原T型梁受力形态转变为箱梁受力形态。
[0008]在原T梁下缘增设预应力钢筋混凝土底板，通过底板与T梁下缘主筋的刚性联接，截面转换成箱型截面，达到活载作用下桥梁全截面受力的目的。其实施工艺如下:剥开原梁下缘混凝土露出主筋一增焊横筋于两相邻原梁下缘主筋上一增设纵向主筋，并与横筋相交处一律采用点焊一清除烧伤、松散混凝土一架模板现浇梁间混凝土，预留孔道一千斤顶支于混凝土构件上，张拉预应力钢筋一用锚具将预应力钢筋锚固后进行孔道压浆一形成封闭箱型梁结构。
[0009]钢筋混凝土 T (或π )型梁桥采用截面转换技术加固后，原桥将在以下5个方面改善受力特性:
[0010]I)抗弯刚度增大:主梁下缘受拉区增设普通钢筋和预应力钢筋后，不仅本身受拉区钢筋面积增大，而且随着主梁中性轴的下移，使受压区混凝土承压面积增大，从而提高了桥梁的抗弯刚度。
[0011]2)抗扭刚度大幅度增大:封闭成箱型梁后，桥梁将调整原横向分布系数，改善桥梁受力特性，提高桥梁的极限承载力。
[0012]3)施加预应力可以将混凝土变成弹性材料:预加应力的目的只是为了改变混凝土的性能，变脆性材料为弹性材料。这种概念认为预应力混凝土与普通钢筋混凝土是两种完全不同的材料，预应力钢筋的作用不是配筋而是施加预压应力以改变混凝土性能的一种手段。如果预压应力大于荷载产生的拉应力，则混凝土就不承受拉应力。
[0013]4)施加预应力可以将高强度钢筋和混凝土能够共同工作:将预应力混凝土看作是高强钢筋与混凝土两种材料组成的一种特殊的钢筋混凝土。预先将预应力钢筋张拉到一定的应力状态，在使用阶段预应力钢筋的应力(应变)增加的幅度较小，混凝土不开裂或裂缝较细，这样高强钢筋就可以与混凝土一起正常工作。
[0014]5)施加预应力可以实现荷载平衡:预加应力可认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载相反的荷载以抵消部分或全部工作荷载，使受弯构件(如板、梁及主梁)在给定的荷载条件下不受挠曲应力。这就能把一挠曲构件转换成一受轴向力的构件，大大简化结构的设计和计算。用荷载平衡的概念调整预应力与外荷载的关系，概念清晰，计算简单。应用这个概念，要求以混凝土为分离体并且用一些力来代替预应力钢筋沿跨度的作用。
[0015]该实用新型的有益效果在于:箱型截面梁同T型梁相比，具有以下三个优点:(I)具有较大的抗弯和抗扭性能，具有比T梁好的力学性态；(2)具有良好的动力特性；(3)具有较大面积底板，便于布筋；(4)比采用普通钢筋混凝土板结构刚度更大，增大了抵抗活载能力，抗裂性能更好，经久耐用。因而，通过增设预应力混凝土板把T (Ji)形截面转换成箱梁的加固增强结构具有广阔的应用前景。该实用新型装置中，新增设的预应力钢筋混凝土底板能与原T梁协调变形、共同承担活载。加固后主梁整体刚度的提高，跨中截面挠度较加固前减小30%?70%，跨中截面应变较加固前减小30%?60%，主梁的力学性态得到了较大幅度的改善。T型梁经加固增强截面转换封闭成箱型梁后，其抗扭刚度可提高12倍以上。T梁加固转换成箱梁后，其极限承载力提高幅度值达到40%?65%。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例装置纵向结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例T梁截面转换成箱形截面加固示意图。
[0018]图中标记说明:1、横隔板加强筋；2、锚杆固定端；3、转向块；4、预应力钢绞线；5、预应力混凝土板。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本实用新型。
[0020]如图1所示的增设预应力混凝土板加固结构，包括T梁，在T梁下缘设置有预应力混凝土板5，预应力混凝土板5内设置有预应力钢绞线4 ；T梁垂直设置有横隔板加强筋I ;横隔板加强筋I内内侧位置上固定设置有锚杆固定端2 ;预应力钢绞线4穿过设置在预应力混凝土板5两端位置的转向块3与锚杆固定端2相连接。
[0021]如图2所示，T梁横截面主筋刚性联接，截面为箱型截面。
[0022]上述增设预应力混凝土板加固施工工艺过程为:[0023](I)按计算高度凿除梁下缘侧面主筋的混凝土保护层:在清凿下缘侧面及底面部分混凝土之前，应在梁肋凿打范围内弹线以利后施工队，整齐凿除侧面和底面混凝土至裸露原纵筋直径一半为止。
[0024](2)增焊钢纤维底板内横筋:要求焊缝长度满足规范要求且焊缝饱满，凡附着焊壳应彻底敲除；电焊操作过程中，应尽量避免对未凿除的混凝土部分产生过大灼伤，对于已烧伤部分应急时清除。
[0025](3)在底板挂筋上布设增加主筋，待主筋位置调整到位后，封闭挂筋缺口。
[0026](4)增焊垂直于主筋方向的横筋，横筋与主筋交接处每隔一定位置进行点焊形成钢筋网格；
[0027](5)喷射或现浇混凝土直到形成与原梁下缘齐平的箱底，预留预应力孔道。喷射混凝土中使用的碎石，其最大粒径不超过2cm并有良好的级配，喷射过程中回弹损耗的混凝土严禁在下一次喷射施工中使用；混凝土养生尤应注意，期限不少于7天。
[0028](6)千斤顶支于混凝土构件上，张拉预应力钢筋。
[0029](7)用锚具将预应力钢筋锚固后进行孔道压浆，然后进行锚固处理，形成封闭箱型梁结构。
[0030]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种增设预应力混凝土板加固结构，包括T梁，其特征在于:在T梁下缘设置有预应力混凝土板，所述预应力混凝土板内设置有预应力钢绞线；τ梁垂直设置有横隔板加强筋；所述横隔板加强筋内内侧位置上固定设置有锚杆固定端；所述预应力钢绞线穿过设置在预应力混凝土板两端位置的转向块与锚杆固定端相连接。
2.根据权利要求1所述的增设预应力混凝土板加固结构，其特征在于:所述T梁横截面主筋刚性联接，截面为箱型截面。
【文档编号】E04G23/02GK203669406SQ201420010616
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】周磊 申请人:周磊