一種組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置的製作方法

2023-12-04 01:35:51 1

專利名稱：一種組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築施工設備技術領域，涉及一種板式梁橋加固裝置，特別是一種組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置，用於對鋼板類板梁橋的加固和穩定支撐。
背景技術：
目前，在公路和小跨度橋涵的建設中，廣泛採用了組裝式鉸接板梁結構，各板梁橫向之間通過現澆的企口混凝土鉸接聯結，使各板梁橫向連成整體，各板梁共同承受作用於橋面的荷載，減小了單根板梁的受力(設計荷載)，以達到經濟合理的目的。然而，隨著時間的推移，由於設計、施工、不斷增加的交通量以及自然環境等原因，鉸縫普遍存在不同程度的破壞病害，特別是在中小跨度(跨度16. Om以內)的簡支板梁橋中鉸縫破壞現象更為普遍，鉸縫一旦遭受破壞，其傳遞剪力的效果將大大降低，橋梁的橫向分布、整體受力性能將會受到嚴重的影響，當車輪作用於某一根板梁時，全部輪重將由該板梁單獨承受，形成不利的「單板梁受力」狀態，致使板梁的撓度過大、板底橫向開裂及橋面鋪裝破壞，由於雨水下滲進而造成混凝土腐蝕、板梁內鋼筋鏽蝕、結構耐久性降低等不利狀況，從而對橋梁結構的安全性構成嚴重的隱患。如何採取快捷而有效的措施對鉸縫進行加固和修復，恢復鉸縫的抗剪能力，提高既有裝配式板梁橋的結構性能，延長該類橋梁的安全使用壽命，已成為當前公路管理部門普遍面臨的難題。現有技術實現對鉸縫破壞的加固(修復)的關鍵問題和難點在於加固施工過程中不能中斷道路交通或儘量減少中斷和幹擾交通；經檢索，目前針對板梁橋鉸縫破壞的加固方法，已公開的文獻中涉及的主要有五種一是重新橋面鋪裝，即鑿除、清理原有橋面鋪裝及破壞了的鉸縫混凝土，重新鋪設橋面鋪裝鋼筋網，重新澆注橋面鋪裝及鉸縫混凝土，恢復鉸縫的剪力傳遞，可視具體情況加粗、加密鋼筋網，加厚鋪裝層，增設鉸縫鋼筋；二是剪力鋼筋，即穿過鉸縫，按一定間距設置錨固於板頂和板底的剪力鋼筋，以實現鉸縫處的剪力傳遞；三是連接鋼板，即在鉸縫頂面或底面按一定距離增設錨固於鉸縫兩側的連接鋼板，實現剪力傳遞；四是化學灌漿，即將鉸縫造成一個密閉空腔，有控制地預留進出口，運用高壓灌漿設備將化學灌漿料(聚合物灌漿料、環氧樹脂等)灌入鉸縫縫隙內，以恢復兩側混凝土之間的粘結五是橫向預應力，即通過加配橫向預應力筋，對板梁間鉸縫的下緣產生橫向預壓應力，以減小其下緣混凝土的橫向拉應力，同時增大兩側板梁間的摩阻力，增大鉸縫傳遞剪力的能力；現有的這些方法都需要鑿除、清理既有橋面鋪裝及破壞了的鉸縫混凝土，需要在完全或部分中斷交通的情況下進行，施工工期長，經濟性較差；又要涉及鋼筋或鋼板的錨固，施工較為複雜；儘管有些方法不需要完全中斷交通，但在成品養護期不得擾動鉸縫，其靜養時間根據不同材料及現場氣溫做適宜選擇；有些方法要耗用較多預應力筋及夾具，安裝、張拉預應力筋的工藝較為複雜；另外，施加橫張預應力對鉸縫剪力只是起到間接提高的作用，鉸縫受損程度較大時，其作用相對有限。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的缺陷，尋求設計提供一種用於組裝式板梁橋鉸縫加固對拉的鋼板裝置，該裝置的構造簡單，施工方便，能夠在不中斷交通的情況下，對不同破壞程度的鉸縫提供有效的加固工具，為解決當前普遍存在的裝配式梁板橋鉸縫劣損，提高結構整體作用，保證橋梁安全性，延長使用壽命提供有效加固技術和可靠的加固裝置。為了實現上述目的，本發明的主體結構包括預製板梁、企口鉸縫、螺紋鋼筋、底部鋼板、螺帽、環氧砂漿調平層、頂部鋼板和塞焊；在板梁橋的預製板梁的對接處的企口鉸縫處的中心位置上下串通式制有螺紋鋼筋，螺紋鋼筋的頂部平鋪式固定制有頂部鋼板，螺紋鋼筋的頂端與頂部鋼板的上平面平行，其兩者交接處的縫隙中注澆式制有塞焊，頂部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層，用於調整兩者之間的平整結構和穩定性；螺紋鋼筋的底端處串通式制有底部鋼板，底部鋼板通過螺旋在螺紋鋼筋上的螺帽固定於預製板梁的底側面，底部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層，與頂部的環氧砂漿調平層採用相同方法墊鋪和相同材料並具有相同的結構和功能；頂部鋼板和底部鋼板通過螺紋鋼筋上的螺帽的旋轉實現對拉加固功能。本發明採用一根或多根對拉結構的螺紋鋼筋焊接固定於頂部鋼板上，螺紋鋼筋的軸線與預製板梁和頂部、底部的鋼板平面垂直，頂部鋼板置於預製板梁鉸縫的上方，對拉螺紋鋼筋穿過事先在鉸縫部位鑽好的豎向孔洞，再穿過底部鋼板，並通過配套的螺帽實現錨固；螺紋鋼筋直徑、鋼板厚度及尺寸、螺帽擰緊力和加固對拉裝置沿預製板梁縱向的布置間距根據工程具體情況，通過板梁橋鉸縫的加固設計確定；為了防止加固裝置在長期使用過程中發生鏽蝕，對加固對拉裝置整體外層採用塗刷環氧樹脂進行防護，或選用鍍鋅鋼筋和鋼板；螺帽擰緊力通過扭力扳手或張拉千斤頂實施；施工時，無需全部鑿除原有橋面鋪裝和鉸縫混凝土，只需在橋面相應部位鑿出能夠容納頂部鋼板的局部橋面即可，螺帽擰緊之後，採用環氧砂漿等材料將橋面填平。本發明與現有技術相比，其主體構造簡單，製備方便，施工操作快捷，加固過程無需中斷交通，利用豎向預應力原理，充分提高了鉸縫傳遞豎向剪力的能力，對鉸縫的加固效果顯著，造價低廉，為公路組裝式板橋梁的鉸縫加固提供可靠裝置。


圖1為本發明加固梁板橋梁橫斷面結構原理示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例並結合附圖作進一步說明。實施例本實施例的主體結構包括預製板梁1、企口鉸縫2、螺紋鋼筋3、底部鋼板4、螺帽5、環氧砂漿調平層6、頂部鋼板7和塞焊8 ;在板梁橋的預製板梁I的對接處的企口鉸縫2處的中心位置上下串通式制有螺紋鋼筋3，螺紋鋼筋3的頂部平鋪式固定制有頂部鋼板7，螺紋鋼筋3的頂端與頂部鋼板7的交接處的縫隙中注澆式制有塞焊8，頂部鋼板7與預製板梁I之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層6，用於調整兩者之間的平整結構和穩定性；螺紋鋼筋3的底端處串通式制有底部鋼板4，底部鋼板4通過螺旋在螺紋鋼筋3上的螺帽5固定於預製板梁I的底側面，底部鋼板4與預製板梁I之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層6，與頂部的環氧砂漿調平層6採用相同方法墊鋪並具有相同的結構和功能；頂部鋼板7和底部鋼板4通過螺紋鋼筋3上的螺帽5的旋轉實現對拉加固功能。本實施例的加固設計根據工程具體情況，通過板梁橋鉸縫加固設計，對拉鋼板裝置沿板梁縱向的布置間距、螺紋鋼筋直徑、鋼板厚度及尺寸、螺帽擰緊力等，對拉鋼板裝置構造簡單，可按要求在工廠批量生產或現場加工，加工過程中，同時考慮塗刷環氧樹脂等防護措施；其具體安裝施工工藝包括(I)、局部鑿除橋面鋪裝，獲得可供放置頂部鋼板的局部空間；(2)、依據螺紋鋼筋直徑，在鉸縫的相應位置採用電錘等工具鑽取滿足穿筋要求的豎向孔洞；(3)、採用環氧砂漿對板梁頂、底部鋼板接觸面進行找平處理；(4)、將螺紋鋼筋穿過豎向孔洞，再穿過底部帶孔鋼板，並通過配套的螺帽加以錨固，通過扭力扳手或張拉千斤頂控制螺帽擰緊力，以保證鋼筋中保持設計所要求的預應力大小；(5)、採用環氧砂漿或浙青混凝土等材料將局部鑿除的橋面填平。本實施例中涉及的塞焊為普通金屬焊接材料，塞焊的結構與螺紋鋼筋和頂部鋼板對接處形成的縫隙結構相同；所述的環氧砂漿調平層具有加固調平功能，同時具有減振功效，環氧砂漿調平層的尺寸為長X寬與頂部鋼板、底部鋼板尺寸相同，其厚度為5-30mm。
權利要求
1.一種組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置，其特徵在於主體結構包括預製板梁、企口鉸縫、螺紋鋼筋、底部鋼板、螺帽、環氧砂漿調平層、頂部鋼板和塞焊；在板梁橋的預製板梁的對接處的企口鉸縫處的中心位置上下串通式制有螺紋鋼筋，螺紋鋼筋的頂部平鋪式固定制有頂部鋼板，螺紋鋼筋的頂端與頂部鋼板的上平面平行，其兩者交接處的縫隙中注澆式制有塞焊，頂部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層，用於調整兩者之間的平整結構和穩定性；螺紋鋼筋的底端處串通式制有底部鋼板，底部鋼板通過螺旋在螺紋鋼筋上的螺帽固定於預製板梁的底側面，底部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層， 與頂部的環氧砂漿調平層採用相同方法墊鋪和相同材料並具有相同的結構和功能；頂部鋼板和底部鋼板通過螺紋鋼筋上的螺帽的旋轉實現對拉加固功能。
2.根據權利要求1所述的組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置，其特徵在於採用一根或多根對拉結構的螺紋鋼筋焊接固定於頂部鋼板上，螺紋鋼筋的軸線與預製板梁和頂部、底部的鋼板平面垂直，頂部鋼板置於預製板梁鉸縫的上方，對拉螺紋鋼筋穿過事先在鉸縫部位鑽好的豎向孔洞，再穿過底部鋼板，並通過配套的螺帽實現錨固；螺紋鋼筋直徑、鋼板厚度及尺寸、螺帽擰緊力和加固對拉裝置沿預製板梁縱向的布置間距根據工程具體情況，通過板梁橋鉸縫的加固設計確定；為了防止加固裝置在長期使用過程中發生鏽蝕，對加固對拉裝置整體外層採用塗刷環氧樹脂進行防護，或選用鍍鋅鋼筋和鋼板；螺帽擰緊力通過扭力扳手或張拉千斤頂實施；施工時，無需全部鑿除原有橋面鋪裝和鉸縫混凝土，只需在橋面相應部位鑿出能夠容納頂部鋼板的局部橋面即可，螺帽擰緊之後，採用環氧砂漿材料將橋面填平。
全文摘要
本發明屬於建築施工設備技術領域，涉及一種組裝式板梁橋鉸縫加固對拉裝置，在板梁橋的預製板梁的對接處的企口鉸縫處的中心位置上下串通式制有螺紋鋼筋，螺紋鋼筋的頂部固定制有頂部鋼板，螺紋鋼筋的頂端與頂部鋼板的上平面平行，其兩者交接處的縫隙中制有塞焊，頂部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層；螺紋鋼筋的底端處串通式制有底部鋼板，底部鋼板通過螺帽固定於預製板梁的底側面，底部鋼板與預製板梁之間墊鋪式制有環氧砂漿調平層，與頂部的環氧砂漿調平層採用相同方法墊鋪和相同材料；頂部鋼板和底部鋼板通過螺紋鋼筋上的螺帽的旋轉實現對拉加固功能；其主體構造簡單，製備方便，施工操作快捷，加固過程無需中斷交通。
文檔編號E01D22/00GK103046478SQ20131001977
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月20日 優先權日2013年1月20日
發明者姜福香, 王玉田, 李強 申請人:青島理工大學