預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及橋梁加固工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]提高列車軸重、增加編組長(zhǎng)度是實(shí)現(xiàn)重載鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕夹g(shù)發(fā)展方向。隨軸重的提尚，既有橋涵所受的動(dòng)載強(qiáng)度加大，受載頻率增尚，導(dǎo)致橋涵結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)和應(yīng)力幅加大;既有鐵路提高貨車軸重、開行長(zhǎng)大編組重載列車必然會(huì)使既有鐵路橋涵使用壽命縮短，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等方面的安全儲(chǔ)備下降，各種病害出現(xiàn)的幾率加大、危害性加劇。對(duì)于公路運(yùn)輸中的橋涵也存在著重載車輛導(dǎo)致載荷效應(yīng)和應(yīng)力幅度加大而使橋涵的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性下降的情況。為了使橋涵適應(yīng)重載運(yùn)輸條件，需要對(duì)既有線路基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)化改造。
[0003]鐵路或公路路線在跨越鐵路、公路時(shí)，部分橋梁的凈空受限，為避免抬高橋梁路段路基標(biāo)高以降低建設(shè)成本，部分孔跨采用了超低高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁。根據(jù)超低高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁原設(shè)計(jì)受力狀態(tài)和橋梁的孔跨布置型式，該類型橋梁加固一般有如下加固方法:增大混凝土截面加固法、粘貼鋼板增大截面方案、增加體外預(yù)應(yīng)力方案、雙線橋梁連成整體方案、增設(shè)梁體支撐方案和簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁方案等。
[0004]上述的加固方法存在各種不足。對(duì)于增大截面方案(增大混凝土截面與粘貼鋼板)，存在新舊結(jié)構(gòu)連接可靠性不足，增加橋梁梁體恒載過(guò)大且新加結(jié)構(gòu)恒載需要原梁來(lái)承擔(dān)，對(duì)施工工藝要求高，難以達(dá)到加固效果。對(duì)于體外預(yù)應(yīng)力等改變?cè)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)方案，雖然可提高梁體承載能力，但體外預(yù)應(yīng)力方案對(duì)梁體剛度的提高極其有限，難以滿足提高梁體剛度要求。對(duì)于改變結(jié)構(gòu)受力體系方案(雙線梁體橫向聯(lián)結(jié)方案、增設(shè)梁體支撐方案、簡(jiǎn)支變連續(xù)方案)存在加固橋梁有較大限制的缺點(diǎn)，比如簡(jiǎn)直變連續(xù)方案就需要原梁存在至少2孔等跨超低高度梁，梁體輔助支撐方案應(yīng)占用梁端至L/8橋梁凈空等，并且改變結(jié)構(gòu)受力體系加固方案對(duì)原梁損壞大等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提出一種預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)，以提高既有橋梁承載能力和橋梁剛度以滿足重載運(yùn)輸要求。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的左側(cè)和/或右側(cè)的輔助鋼梁、以及設(shè)置在所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的跨中位置的橫梁，并且所述橫梁、所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁和所述輔助鋼梁通過(guò)預(yù)應(yīng)力束預(yù)應(yīng)力連接，所述輔助鋼梁的兩端通過(guò)支座支撐，使所述輔助鋼梁的自重由支座承擔(dān)，不增加預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁承受的載荷。
[0008]優(yōu)選地，所述支座為縱向活動(dòng)球形鋼支座。
[0009]優(yōu)選地，所述輔助鋼梁與所述橫梁之間通過(guò)錨栓及兩者施加預(yù)應(yīng)力之后的摩擦力連接。
[0010]優(yōu)選地，所述預(yù)應(yīng)力束通過(guò)設(shè)置在所述橫梁和所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力管道穿過(guò)所述橫梁和所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁。
[0011 ]優(yōu)選地，所述預(yù)應(yīng)力管道的數(shù)量為多根，多根所述預(yù)應(yīng)力管道設(shè)置為上下平行的若干排。
[0012]優(yōu)選地，所述預(yù)應(yīng)力管道的數(shù)量為6根，呈3排設(shè)置，每排兩根，其中一排位于所述輔助鋼梁的腹板的上部，另外兩排位于所述輔助鋼梁的腹板的下部。
[0013]本實(shí)用新型預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)通過(guò)架設(shè)輔助鋼梁，并通過(guò)橫梁將輔助鋼梁和預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橫向預(yù)應(yīng)力連接，從而實(shí)現(xiàn)新舊梁體連接可靠、橫向受力協(xié)同一致、豎向協(xié)同變形能力好。新架設(shè)的輔助鋼梁承擔(dān)了既有預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的恒載，充分利用了輔助鋼梁的材料強(qiáng)度，達(dá)到加固新舊組合結(jié)構(gòu)恒載調(diào)整、活載分配的目的，從而提高了既有預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁承載能力和橋梁剛度，滿足了重載運(yùn)輸要求。
[0014]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只示出了跨中部分一側(cè)的加固結(jié)構(gòu)(加固結(jié)構(gòu)關(guān)于應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的跨中部分對(duì)稱)；
[0017]圖2是圖1的俯視剖視圖；
[0018]圖3是圖1中沿1-1方向的剖視圖(該結(jié)構(gòu)關(guān)于單線梁中心線對(duì)稱)；
[0019]圖4是本實(shí)用新型預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固結(jié)構(gòu)的跨中部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0021]I輔助鋼梁2預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁
[0022]3橫梁4預(yù)應(yīng)力管道
[0023]5橫梁鋼板
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0025]在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“縱向”通常是指沿預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的長(zhǎng)度方向，“橫向”通常是指沿預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的寬度方向，“豎向”通常是指沿預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的高度方向?！吧稀⑾隆蓖ǔＪ侵秆仡A(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的高度方向的上下，“左、右”通常是指沿預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的寬度方向的左右，并與圖3中所示方向一致?！皟?nèi)、外”是指相對(duì)于各零部件本身的輪廓的內(nèi)外。
[0026]這些方位詞是為了便于理解本實(shí)用新型而采用的，因而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0027]本實(shí)用新型基本實(shí)施方式的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固方法可以包括下列步驟:
[0028]步驟A，制造輔助鋼梁I;并在所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的跨中位置(即預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁長(zhǎng)度方向的中間位置)施工與所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2連接的橫梁3;
[0029]步驟B，將輔助鋼梁I移動(dòng)至所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的左側(cè)和/或右側(cè)，通過(guò)支座支撐所述輔助鋼梁I，使所述輔助鋼梁I處于簡(jiǎn)支狀態(tài);并使所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2、所述橫梁3與所述輔助鋼梁I預(yù)應(yīng)力連接；
[0030]步驟C，在輔助鋼梁I兩端施加頂力，并在支座的下座板底部填塞墊板，確保輔助鋼梁I的自重由支座承擔(dān)，不增加預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2承受的載荷。
[0031]經(jīng)過(guò)上述加固方法后，實(shí)現(xiàn)了輔助鋼梁I和預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2可靠的連接，使得二者橫向受力協(xié)同一致、豎向協(xié)同變形能力好。輔助鋼梁I承擔(dān)了預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的恒載，提高了既有預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁承載能力和橋梁剛度，滿足了運(yùn)輸要求。
[0032]在本實(shí)用新型預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁加固方法的步驟A中，所述輔助鋼梁I通常是在工廠內(nèi)預(yù)制。對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的輔助鋼梁I，可以在工廠分段加工，然后在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接成簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)。
[0033]優(yōu)選地，在制造輔助鋼梁I時(shí)，所述輔助鋼梁I設(shè)置預(yù)拱度，以使在所述輔助鋼梁I的支座處施加頂力后，所述輔助鋼梁I的線形(梁的線形是指梁的沿縱向方向上的彎曲度)與所述預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的線形一致或基本一致，從而克服輔助鋼梁I產(chǎn)生變形而對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2形成附加載荷。在本實(shí)施方式中，所述輔助鋼梁I優(yōu)選為工字形鋼梁。
[0034]在本實(shí)用新型中，連接輔助鋼梁I和預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的橫梁3可以采用多種結(jié)構(gòu)，如采用鋼結(jié)構(gòu)的橫梁。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選采用以下方式施工形成的橫梁3:
[0035]首先，在所述步驟A中施工橫梁3時(shí)，在預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的梁體表面鉆預(yù)應(yīng)力管道孔和植筋孔，并清理預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的梁體表面。
[0036]在預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的腹板上鉆植筋孔和預(yù)應(yīng)力管道孔時(shí)，需探測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的鋼筋位置，當(dāng)與預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的鋼筋有沖突時(shí)，需要局部調(diào)整鉆孔位置。
[0037]在清理預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的梁體表面時(shí)，首先將梁體表面鑿毛處理，露出新鮮、堅(jiān)實(shí)的混凝土，鑿毛深度為0.2-0.8cm，優(yōu)選為在0.5cm左右，然后清理表面的雜物(如粉塵等)O
[0038]然后在所述植筋孔內(nèi)植筋并綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力管道4和橫梁鋼板5，并安裝橫梁剪力筋。
[0039]在植筋和綁扎鋼筋時(shí)，首先需要清理植筋孔內(nèi)的粉塵，并按相應(yīng)植筋膠的施工工藝要求在植筋孔內(nèi)注入植筋膠，再安裝鋼筋并將鋼筋臨時(shí)固定;對(duì)于穿過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁2的腹板的鋼筋，也需清理孔內(nèi)的粉塵，并用植筋膠錨固；植筋膠達(dá)到強(qiáng)度后可以綁扎鋼筋。
[0040]安