[實(shí)用新型]基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520367169.0
• 申請(qǐng)日: 2015-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204715226U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石雄偉;袁卓亞;趙衍紅;王常青;馮威;苗建寶;柯亮亮;雷丹;趙庭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安公路研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E01D22/00
• 分類(lèi)號(hào): E01D22/00;E01D101/28
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專(zhuān)利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于箱梁加固技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造。

背景技術(shù)

我國(guó)高速公路大規(guī)模建設(shè)始于上世紀(jì)90年代中期，目前許多地方公路橋梁已經(jīng)運(yùn)營(yíng)近30年，甚至達(dá)到40-50年，已達(dá)到或接近設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，或存在各種原因引起結(jié)構(gòu)病害與損傷，都需要進(jìn)行維修加固。據(jù)第二次全國(guó)公路普查統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)27.8萬(wàn)座公路橋梁中，三、四類(lèi)需要維修加固的橋梁約占10％左右。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁是橋梁上部結(jié)構(gòu)的一種重要形式，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩、橋面裂縫少、行車(chē)舒適性好，能滿(mǎn)足大跨徑橋梁受力要求等特點(diǎn)，因而在公路、城市和鐵路的橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。

從已建成橋梁的運(yùn)營(yíng)狀況來(lái)看，預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)存在一些較為典型的病害。調(diào)研分析表明，由于多種原因，如設(shè)計(jì)上的不足、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)、交通量日益增大等原因，一些連續(xù)箱梁橋在運(yùn)營(yíng)十幾年甚至幾年后就出現(xiàn)了不同程度的病害，如箱梁跨中下?lián)稀⒏拱寤炷脸霈F(xiàn)斜裂縫以及箱梁底板混凝土開(kāi)裂等，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力下降，橋梁的耐久性、實(shí)用性和安全性難以保證。因此，為了保證這些病害橋梁能正常使用，就必須對(duì)其進(jìn)行加固，以恢復(fù)橋梁的承載能力。

體外預(yù)應(yīng)力加固是目前所采用的一種較好的加固方法。體外預(yù)應(yīng)力加固的原理是通過(guò)增設(shè)的體外索進(jìn)行張拉，以提高原結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力水平，改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，抵消部分恒荷載應(yīng)力，起到卸載作用，從而大幅提高橋梁的承載能力。現(xiàn)有采用體外預(yù)應(yīng)力筋加固箱梁底板的加固構(gòu)造，通常包括錨固塊和轉(zhuǎn)向塊等構(gòu)造。但是，在體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造中，體外索布置于承載結(jié)構(gòu)的主跨本體之外，預(yù)應(yīng)力鋼筋束僅在錨固塊和轉(zhuǎn)向塊處同梁體發(fā)生作用，體外索與梁體截面混凝土之間的變形不協(xié)調(diào)，容易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中現(xiàn)象，由于預(yù)應(yīng)力筋需要轉(zhuǎn)向，會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。另一方面，在體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造中，錨固塊和轉(zhuǎn)向塊中任何一個(gè)結(jié)構(gòu)失效都將導(dǎo)致整個(gè)加固工作的失敗：當(dāng)轉(zhuǎn)向塊和錨固塊采用混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，轉(zhuǎn)向塊在預(yù)應(yīng)力鋼筋束產(chǎn)生的力的作用下容易開(kāi)裂破壞；當(dāng)采用鋼制的轉(zhuǎn)向塊和錨固塊時(shí)，鋼制塊件與混凝土合理而有效的連接也是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，連接不便且連接效果不易保證，但其連接效果直接決定最終的加固效果。另外，采用現(xiàn)有體外預(yù)應(yīng)力筋錨固構(gòu)造錨固的預(yù)應(yīng)力鋼筋束通常只布設(shè)在箱梁的兩側(cè)，當(dāng)箱梁寬度較大時(shí)，很難提供足夠的預(yù)應(yīng)力；而如果預(yù)應(yīng)力鋼筋束布置在箱梁靠近中間的位置時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生很大的橫向拉力。

綜上，現(xiàn)有的體外預(yù)應(yīng)力加固方法均不同程度地存在弊端，適用條件受限。因而，需設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、加固效果好的基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造，能有效解決現(xiàn)有箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固方法存在的施工不便、加固效果較差等問(wèn)題，能對(duì)箱梁進(jìn)行有效加固。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、加固效果好，能解決現(xiàn)有箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固方法存在的施工不便、加固效果較差等問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造，其特征在于：包括多道均位于待加固箱梁底板下方的體外預(yù)應(yīng)力筋和兩個(gè)分別供多道所述體外預(yù)應(yīng)力筋兩端錨固的錨固結(jié)構(gòu)，多道所述體外預(yù)應(yīng)力筋均布設(shè)在同一水平面上且其均沿待加固箱梁的縱橋向布設(shè)，兩個(gè)所述錨固結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)布設(shè)在待加固箱梁的需加固區(qū)前后兩端下方；所述待加固箱梁的底板底部設(shè)置有兩個(gè)分別供兩個(gè)所述錨固結(jié)構(gòu)固定的錨頭鋼板，兩個(gè)所述錨頭鋼板呈對(duì)稱(chēng)布設(shè)且二者均為沿待加固箱梁橫橋向布設(shè)的水平鋼板；

所述錨固結(jié)構(gòu)包括一個(gè)位于待加固箱梁下方的錨固鋼板和一個(gè)位于錨固鋼板內(nèi)側(cè)的混凝土錨固塊，所述錨固鋼板沿待加固箱梁的橫橋向布設(shè)且其呈豎直向布設(shè)，所述錨固鋼板位于錨頭鋼板下方且其上部固定在錨頭鋼板上；所述混凝土錨固塊沿待加固箱梁的橫橋向布設(shè)且其呈水平布設(shè)，所述混凝土錨固塊的前側(cè)上部固定在錨頭鋼板上且其后側(cè)上部與待加固箱梁的底板緊固連接；所述混凝土錨固塊內(nèi)設(shè)置有多個(gè)分別供多道所述體外預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)的預(yù)應(yīng)力孔道；

每道所述體外預(yù)應(yīng)力筋的兩端分別錨固在兩個(gè)所述錨固結(jié)構(gòu)的錨固鋼板上。

上述基于鋼板-混凝土錨固塊的體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造，其特征是：兩個(gè)所述錨固結(jié)構(gòu)的錨固鋼板外側(cè)均設(shè)置有多個(gè)分別對(duì)多道所述體外預(yù)應(yīng)力筋的端部進(jìn)行錨固的預(yù)應(yīng)力錨具。