专利名称：竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造的制作方法
技术领域：
竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造技术领域[0001]本实用新型涉及一种竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造，属桥梁加固领域。
技术背景[0002]箱梁桥在桥梁建设中得到越来越广泛的应用。我国的高等级公路上已修建了大量的预应力连续箱梁，但通过一定时间的运营后，其结构本身存在的缺陷和薄弱环节也暴露出来，发现目前相当数量的箱梁腹板普遍开裂。[0003]现有的加同方法如粘贴钢板、粘贴碳纤维布(板)材往往只能提高箱梁的强度，而难以改善腹板应力或裂缝状况。采用传统方法(如增大腹板厚度、粘贴钢板等)加固箱梁腹板后再次开裂者也不乏其例。对于箱梁腹板承受剪力、提升力和割裂拉力的不足，以沿主梁和横梁腹板布设而不穿过腹板的竖向预应力钢丝束或精轧螺纹钢对其追加预应力。[0004]本实用新型提出一种沿腹板穿过箱梁布设而不穿过腹板的竖向体外预应力加固箱梁构造，能提高构件的安全稳定性的优点，适用于加固混凝土箱梁，具有安全可靠、施工方便的特点。实用新型内容[0005]本实用新型要解决的技术问题是提出新的竖向预应力结合钢板加固构造，改善箱梁的使用性能、提高结构的承载力。[0006]所谓竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造，是将预应力筋穿过贴在箱梁底板的钢板并锚固于箱梁顶底板，以恢复或提高原结构的承载力的一种构造。在竖向预应力筋作用下，竖向预应力筋、底板的钢板与原梁形成闭合结构，其效果类似于箍筋而又不破坏原结构，能明显改善混凝土箱梁桥的抗裂性能，减小或抑制裂缝和其他变形发展，控制预应力筋张拉应力可使混凝土箱梁的裂缝将全部或部分闭合。与此同时，产生的“箍筋效应”可明显提高原箱梁的抗剪承载力及结构的耐久性。具有截面尺寸小、自重轻、对桥梁的运营影响小、施工工期短、经济效益显著等优点。[0007]竖向预应力筋结合钢板加固法是变“被动加固”为“主动加固”思想的充分体现。它是不穿过腹板在箱梁内部设置竖向预应力钢筋，增加预压应力，以主动调整箱梁腹板的应力状况，改善箱梁使用阶段的受力性能；同时在设置预应力筋截面处的箱梁内植筋，绑扎钢筋网，浇注15-20cm厚混凝土以加厚腹板、减小箱宽，增大受损截面刚度，降低自重在腹板内外侧产生的竖向应力，减小宽箱效应，阻止腹板裂缝的进一步扩展；而增加的钢板(层)， 分散了锚块作用于混凝土顶底板的预加力，能有效避免应力集中。钢板表面的预加力及粘结剂的作用，使钢板与原结构可靠连接，具有足够的粘结强度和耐久性。通过钢板与原梁混凝土的共同作用，提高其刚度，主动调整箱梁底板的应力状况，可以直接有效的限制裂缝的开展，改善原箱梁钢筋及混凝土的应力状态，提高箱梁的承载力。[0008]作为本构造的进一步改进，该梁内布设竖向预应力截面处的梁顶处还可增设横向钢板。横向钢板是带预留孔的，预应力筋可穿过钢板，尺寸与板底横向钢板可相同，显著加强预应力筋结合钢板形成的“套箍效应”。在加固抗弯处钢板可薄些，在加固抗剪处钢板可厚些，具体尺寸可根据实际加固的需要进行计算。[0009]作为本构造更进一步改进，在加固抗弯处时，该梁梁底混凝土与横向钢板结合处增设两道纵向纤维布(或钢板)。纵向纤维布(或钢板)是带预留孔的，其横向尺寸大于加厚的腹板宽度，预应力筋可穿过。[0010]与现有的贴钢法加固相比，“竖向体外预应力结合钢板”的加固方法效果明显，确实可行，为大跨度混凝土箱梁桥腹板开裂加固提供了新途径。[0011]本实用新型是通过以下技术方案来实现的竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造，组成中包括箱梁顶底板的竖向孔，加厚的腹板，预应力筋，外贴的钢板，锚下混凝土块。[0012]本实用新型取得的技术进步是竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构安全可靠，施工方便。
[0013]图1、竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构断面图1[0014]图2、竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构立面图2[0015]图3、竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构平面图3[0016]图4、本构造的另一种竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构断面图4[0017]图5、本构造的另一种竖向体外预应力结合钢板加固箱梁结构立面图5[0018]其中1、预应力筋，2、顶板竖向孔，3、锚块，4、加厚的腹板，5、加厚的腹板预留孔道，6、板底板竖向孔，7、箱梁底板粘贴预留孔的横向钢板，8、箱梁，9、原梁顶板，10、原梁腹板，11、箱梁顶板粘贴预留孔的横向钢板。
具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明[0020]针对预应力混凝土箱梁桥，采用竖向体外预应力结合钢板加固箱梁时，在箱梁8 的顶底板处钻孔2及6，将有预留孔的底板钢板6粘贴于箱梁底板，在箱梁内布设竖向预应力截面处设置加厚腹板4并预留预应力孔道5，将竖向体外预应力筋1穿过孔2、预留管道 5、孔6和板底钢板7，浇筑锚块3，将体外预应力筋张拉锚固，并灌注环氧树脂砂浆防护。[0021]如上所述，便可实现本实用新型。[0022]本实用新型的另一种构造，是在箱梁8的顶底板处钻孔2及6，将有预留孔的底板钢板6、碳纤维布及顶板钢板11粘贴于箱梁顶底板，在箱梁内布设竖向预应力截面处设置加厚腹板4并预留预应力孔道5，将竖向体外预应力筋1穿过顶板钢板11、孔2、预留管道 5、孔6、碳纤维布和板底钢板7，浇筑锚块3，将体外预应力筋张拉锚固，并灌注环氧树脂砂浆防护。[0023]如上所述，便可实现本实用新型的另一种构造。
权利要求1. 一种竖向体外预应力结合钢板加固箱梁构造，其特征在于有预留孔的底板钢板粘贴于箱梁底板，在箱梁内布设竖向预应力截面处设置加厚腹板，竖向体外预应力筋穿过板底钢板。
专利摘要本实用新型公开了一种竖向体外预应力结合钢板加固箱梁时，采用竖向体外预应力加固时，在箱梁8的顶底板处钻孔2及6，将有预留孔的底板钢板6粘贴于箱梁底板，在箱梁内布设竖向预应力截面处设置加厚腹板4并预留预应力孔道5，将竖向体外预应力筋1穿过孔2、预留管道5、孔6和板底钢板7，浇筑锚块3，将体外预应力筋张拉锚固，并灌注环氧树脂砂浆防护。本技术能提高构件的安全稳定性的优点，适用于加固混凝土箱梁。
文档编号E01D22/00GK202247707SQ20112019605
公开日2012年5月30日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者姜海波, 王浩瀚, 陈黎, 龚景森 申请人:广东工业大学