[發明專利]具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統及其施工方法

有效

• 申請號: 201811206733.5
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109468943B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 梁雄;范學明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/08;E01D21/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發明公開了一種具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統，所述豎向預應力鋼筋防彈出系統由上至下依次包括橋面功能恢復系統、膠結緩沖系統、沖擊力分散系統、抗震錨固系統。本發明還公開了一種具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統的施工方法。本發明的縱橫鋼筋及植入鋼筋的加工、焊釘與抗沖擊鋼板焊接、鋼板的開孔及熱鍍鋅等關鍵工序均在工廠完成，極大提高了整體施工質量，確保了系統可靠性；本發明可在部分通車情況下施工，現場作業簡單，工效高，能全部覆蓋所有豎向預應力鋼筋，不留隱患，系統壽命理論上與橋梁壽命相同，極大地提高該類橋梁的安全性，推動了橋梁加固技術的發展，可靠、安全、環保且造價低，具有良好的社會及經濟效益。

技術領域

本發明涉及豎向預應力鋼筋防彈出系統及施工方法，具體是指一種針對大跨徑預應力混凝土梁橋豎向預應力鋼筋的防彈出系統及施工方法，該系統具有抗震功能。

背景技術

如圖1所示，大跨徑預應力混凝土梁橋通常設置豎向預應力鋼筋8以提高箱梁的腹板的承載力及抗裂性，早期設計的豎向預應力鋼筋一般采用較大直徑高強度精軋螺紋鋼筋，包括豎向預應力鋼筋8上設置有上錨具3、上錨墊板6、下錨墊板11、下螺母1，所示豎向預應力鋼筋8設在在貫穿箱梁懸臂板混凝土7、箱梁腹板混凝土10、箱梁底板混凝土13內的孔道內，所述孔道與豎向預應力鋼筋8之間的空隙內設置有道壓漿料9。 上述設置常存在以下問題：

1、高強度精軋螺紋鋼筋在生產過程中容易產生異常的馬氏體組織、表面缺陷或裂紋、夾渣及成分偏析等問題，在張拉應力作用，容易導致鋼筋滯后斷裂。

2、高強度精軋螺紋鋼筋是剛性桿，對施工安裝錨固螺母、高強度精軋螺紋鋼筋、錨墊板三者安裝精度要求相當高，否則易造成高強度精軋螺紋鋼筋偏心受拉，局部應力過大。

3、豎向預應力鋼筋一般采用二次張拉，但高強度精軋螺紋鋼筋長度短，伸長量較少，若操作不當，容易引起超張拉，造成應力過大。

4、豎向預應力筋普遍容易存在壓漿質量問題，主要有漏壓漿、壓漿不飽滿或壓漿料強度不足等。

由于以上各種因素，部分大跨徑預應力混凝土梁橋運營十多年間，常有豎向預應力鋼筋斷裂或脫錨而彈出，露出橋面0.2m~8m不等，豎向預應力鋼筋彈出瞬間具有強大的沖擊力，原封錨混凝土2、原橋面瀝青混凝土1被沖破產生瀝青混凝土塊4、混凝土塊5，隨豎向預應力鋼筋一同彈出，危害性極大；

存在嚴重行車安全隱患，容易造成重大交通安全事故及較大人員傷亡，也降低了橋梁腹板局部抗剪承載力及抗裂性，是需要迫切解決的關鍵技術問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的之一是提供一種具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統，該彈出系統由抗震錨固系統、沖擊力分散系統、膠結緩沖系統及橋面功能恢復系統共同組成。通過僅在豎向預應力鋼筋附近較小范圍內，將瀝青混凝土更換為具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統，達到防止豎向預應力鋼筋彈出的目的，避免了由預應力鋼筋彈出造成的重大交通事故，也保證了腹板的抗剪承載力及抗裂性；由于局部施工，可以維持通車施工，施工作業時間短，可恢復原來瀝青混凝土橋面行駛舒適性功能，該系統有較強抗地震等動力荷載作用能力，具有良好的社會及經濟效益。

本發明的上述目的是通過如下技術方案來實現的：

一種具有抗震功能的豎向預應力鋼筋防彈出系統，所述豎向預應力鋼筋防彈出系統由上至下依次包括橋面功能恢復系統、膠結緩沖系統、沖擊力分散系統、抗震錨固系統，

所述的橋面功能恢復系統由上至下依次包括薄層瀝青混凝土和防水層，所述防水層主要功能防止水汽滲入膠結緩沖系統，保護抗震錨固系統及沖擊力分散系統的鋼材不受腐蝕，所述的薄層瀝青混凝土將恢復與原來橋面鋪裝一致性功能，采用薄層結構，具有抗滑性能好、抗磨耗、開放交通早、降低路面行駛噪音等優良性能。