專利名稱：墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法及其施工設(shè)備，屬于橋 梁墩帽加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景由于橋梁墩身帽在設(shè)計(jì)時(shí)橫向鋼筋配置不足，造成墩身帽產(chǎn)生豎向裂 紋，為使己建成的墩身帽能達(dá)到它的設(shè)計(jì)承載力，在墩身帽頂層用勁性骨架 加橫向預(yù)應(yīng)力鋼束的方法來(lái)加固處理。本加固施工屬高空作業(yè)，勁性骨架、 起吊扁擔(dān)梁、模板等安裝都難以用吊機(jī)一次安裝到位，手動(dòng)操作工序多，難 度、危險(xiǎn)性較大，加上勁性骨架梁加工精度要求高，施焊工作量大，加工費(fèi) 時(shí)等。這些都直接影響施工的安全、施工的質(zhì)量、施工的完成時(shí)間。所以目 前還尚未有一種具有安全、優(yōu)質(zhì)、高效的施工方法。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提出一種安全、優(yōu)質(zhì)、 快速完成施工的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法及其施工設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)解決方案墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其施工步驟 分為-(1) 在墩旁搭設(shè)鋼管施工支架，保證勁性骨架梁存放及施工操作平臺(tái)， 支架需能承受外側(cè)模板和外包混凝土的荷載；(2) 跨堤梁墩利用35t汽車吊機(jī)，安裝墩頂起吊扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁釆用[20 槽鋼組組成，橫置于墩頂上，在扁擔(dān)梁或鋼管支架上設(shè)置滑車吊點(diǎn)，安置導(dǎo)鏈，提升勁性骨架；其余墩用2臺(tái)5t巻揚(yáng)機(jī)提升勁性骨架起吊至支架頂平 臺(tái)上臨時(shí)對(duì)位；(3) 對(duì)勁性骨架安裝范圍的墩帽周圍槽口進(jìn)行鑿毛處理，沿勁性骨架 支承板處涂環(huán)氧樹(shù)脂膠泥；(4) 用5t導(dǎo)鏈將勁性骨架拖拉就位，在勁性骨架上焊接鋼筋，然后安 裝精軋螺紋粗鋼筋并擰緊螺帽，使勁性骨架精確定位；(5) 對(duì)勁性骨架施加予應(yīng)力。由于每個(gè)墩身帽兩側(cè)各有4根鋼束按上 下豎向排列，為保證其受力均勻，張拉采用60t千斤頂兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱循環(huán)張 拉，張拉順序先中間兩束，后上下兩束；(6) 預(yù)應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)張拉完成后，灌注槽口內(nèi)混凝土，槽口內(nèi)混凝土 采用環(huán)氧樹(shù)脂混凝土；(7 )對(duì)勁性骨架箱內(nèi)及勁性骨架與墩帽間間隙進(jìn)行壓漿處理。(8) 綁軋鋼筋，利用支架平臺(tái)和起吊扁擔(dān)梁，拼裝整體鋼外模板及模 板支撐架；(9) 澆注C30細(xì)石混凝土，混凝土攪拌車將混凝土送至墩旁,利用提升 架提升至支架頂平臺(tái)上，人工澆注、振搗；(10) 拆模、修理外觀，拆除支架及起吊扁擔(dān)梁等，轉(zhuǎn)移至其它墩使用。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明是有效解決墩身帽因橫向鋼筋配筋不足原因產(chǎn)生裂紋的加固方 法。具有安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、便于施工的優(yōu)點(diǎn)。(1)勁性骨架在工廠加工成型，保證加工精度，減少高空作業(yè)工作量，(2) 本發(fā)明僅對(duì)墩身帽外形略有改變，并不影響整體外觀效果及結(jié)構(gòu) 質(zhì)量，有效克服加固工程對(duì)橋墩外觀的影響，即保證了橋梁的內(nèi)在質(zhì)量又保 證其外觀效果。(3) 本發(fā)明實(shí)施的橋梁墩身帽經(jīng)加固后開(kāi)放交通至今，使用情況一直 良好，經(jīng)跟蹤觀察未發(fā)現(xiàn)病害，是一種經(jīng)濟(jì)、有效、 一次性成功的加固方法。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例安徽省蚌埠市朝陽(yáng)路淮河公路橋引橋跨堤連續(xù)梁主墩及部分40米連續(xù) 梁實(shí)體墩墩頂出現(xiàn)豎向裂紋，采用體外預(yù)應(yīng)力即勁性骨架加預(yù)應(yīng)力鋼束外包 混凝土的方法加固。不影響橋梁的整體美觀，有效地保證墩身的強(qiáng)度，施工 簡(jiǎn)單、便捷、速度快、安全性好。勁性骨架梁在工廠內(nèi)加工，為確保加工精度和控制變形，采用自動(dòng)切割 機(jī)下料，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)自動(dòng)焊焊接。由于南北兩岸共34個(gè)墩帽需要進(jìn)行加固處理，墩身高在4. 5m 21m，平 均墩高15m，墩頂無(wú)施工操作空間，須另搭設(shè)鋼管支架方可施工，橋梁墩身帽加固的具體施工方法步驟分(1) 在墩旁搭設(shè)鋼管施工支架，施工支架須考慮勁性骨架存放及施工 操作平臺(tái)，并能承受外模和混凝土荷載；(2) 跨堤梁墩利用35t汽車吊機(jī)，安裝墩頂起吊扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁采用[20 槽鋼組組成，橫置于墩頂上，并在扁擔(dān)梁上設(shè)置滑車吊點(diǎn)；22弁 23弁，40 # 41#墩在鋼管支架上安置導(dǎo)鏈提升勁性骨架；(3) 其他墩利用2臺(tái)5t巻揚(yáng)機(jī)將勁性骨架起吊至支架頂平臺(tái)上臨時(shí)對(duì)位；(4) 對(duì)勁性骨架安裝范圍的墩帽周圍槽口進(jìn)行鑿毛處理，沿勁性骨架 支承板處涂環(huán)氧樹(shù)脂膠泥；(5) 用5t導(dǎo)鏈將勁性骨架拖拉就位，在勁性骨架上焊接鋼筋，然后安 裝精軋螺紋粗鋼筋并擰緊螺帽，使勁性骨架精確定位；(6) 對(duì)勁性骨架施加予應(yīng)力，每個(gè)墩帽8根鋼束布置在兩側(cè)，每側(cè)4 根按從上到下豎向排列，跨堤梁墩每根鋼束的張拉力為450KN，其它燉張拉 力為350KN。張拉采用60t千斤頂同時(shí)對(duì)稱循環(huán)張拉完成，張拉順序?yàn)橄戎?間兩束，后上下兩束，每個(gè)循環(huán)張拉力為150KN，直至達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力。(6) 預(yù)應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)張拉完成后，灌注槽口內(nèi)混凝土，槽口內(nèi)混凝土 采用環(huán)氧樹(shù)脂混凝土；(7) 對(duì)勁性骨架箱內(nèi)及勁性骨架與墩帽間的間隙分別采用0.35水灰比 的濃漿進(jìn)行壓漿處理。(8) 綁軋鋼筋，利用支架平臺(tái)和起吊扁擔(dān)梁，拼裝整體鋼外模板及模 板支撐架；(9) 澆注C30細(xì)石混凝土，混凝土攪拌車將混凝土送至墩旁，利用提 升架提升至支架頂平臺(tái)，人工澆注、振搗；(10) 拆模、修理外觀，拆除支架及起吊扁擔(dān)梁等，轉(zhuǎn)移至其他墩使用， 本工程施工共用支架十套、起吊扁擔(dān)梁三套，模板三套(三種類型墩帽各一 套)，以便倒用和確保施工進(jìn)度；勁性骨架加工、安裝及預(yù)應(yīng)力鋼束張拉等均按上述要求進(jìn)行施工，主要
突出勁性骨架定位、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、外包混凝土澆注的施工方法所述的勁性骨架定位，體外預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。在勁性骨架上焊接鋼筋， 安裝精軋螺紋粗鋼筋并擰緊螺帽，勁性骨架精確定位后施加予應(yīng)力，每墩每 側(cè)有4根鋼束，張拉采用60t千斤頂兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱循環(huán)張拉，張拉順序先中間兩束，后上下兩束。每個(gè)循環(huán)張拉力為150KN，直至達(dá)到跨堤梁墩每根鋼 束張拉力為450KN，其它墩張拉力為350KN的設(shè)計(jì)要求。勁性骨架箱內(nèi)壓漿由于箱內(nèi)空間較大、壓漿量大，為使箱內(nèi)的空氣及 時(shí)排出，使壓漿密實(shí)，在箱頂設(shè)置了一個(gè)注槳孔，二個(gè)排氣孔，采用0.35 水灰比的濃漿將勁性骨架箱內(nèi)壓滿。勁性骨架與墩帽間空隙壓漿設(shè)計(jì)為三個(gè)小隔箱，在每個(gè)隔箱頂?shù)纳w板 上開(kāi)一個(gè)壓漿孔， 一個(gè)排氣孔，分別采用0.35水灰比的濃漿壓漿，壓漿前先 將箱子底口縫隙用砂漿密封，待有一定強(qiáng)度后再進(jìn)行壓漿施工。外包混凝土灌注由于外包混凝土的灌注空間較小，特別是底板、側(cè)板處的混凝土難以澆注，為確?；炷翝沧①|(zhì)量，模板采用鋼模板，混凝土采用兩次澆注完成，外包混凝土采用陷度18 20cmC30細(xì)石混凝土，用(J)30mm振動(dòng)棒振搗。模板安裝第一次安裝底模及12cm高的側(cè)模，進(jìn)行底板及部分側(cè)板混 凝土澆注，第二次安裝其余側(cè)模，再進(jìn)行其余混凝土澆注。混凝土表面修飾，由于外包混凝土難以澆注，拆模后局部混凝土表面會(huì) 出現(xiàn)蜂窩、麻面缺陷，必須進(jìn)行修飾，修飾采用水泥砂漿抹平處理?，F(xiàn)有技術(shù)中墩身帽在設(shè)計(jì)時(shí)橫向所配鋼筋不足，造成已建成的實(shí)體墩頂 出現(xiàn)豎向裂紋，本發(fā)明為了彌補(bǔ)這個(gè)設(shè)計(jì)缺陷，采取在墩帽頂加體外預(yù)應(yīng)力
筋的方法，用體外預(yù)應(yīng)力筋(精軋螺紋粗鋼筋)來(lái)輔助墩身帽橫向鋼筋承受 拉力。精軋螺紋粗鋼筋的張拉力是通過(guò)墩身帽端部所加的焊接型鋼勁性骨架 梁，將所受力均勻傳遞至全部墩帽寬度范圍。勁性骨架箱內(nèi)壓衆(zhòng)、勁性骨架與墩帽間空隙壓漿及外包混凝土都是為了 保證預(yù)應(yīng)力鋼束及勁性鋼骨架與空氣隔絕，防止鋼結(jié)構(gòu)與預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，即 延長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼束的使用壽命。以上的加固方法旨在安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、方便施工的原則下確定的。
權(quán)利要求
1、墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是該方法的施工步驟分為(1)在墩旁搭設(shè)鋼管施工支架，用于勁性骨架梁存放及施工操作平臺(tái)，支架需保證承受外模和混凝土荷載；(2)跨堤梁墩利用35t汽車吊機(jī)，安裝墩頂起吊扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁采用[20槽鋼組組成，橫置于墩頂上。在扁擔(dān)梁或鋼管支架上設(shè)置滑車吊點(diǎn)，安置導(dǎo)鏈，提升勁性骨架；其它墩用2臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)提升勁性骨架至支架平臺(tái)上臨時(shí)對(duì)位；(3)對(duì)勁性骨架安裝范圍的墩身帽周圍槽口進(jìn)行鑿毛處理，沿勁性骨架支承板處涂環(huán)氧樹(shù)脂膠泥；(4)用5t導(dǎo)鏈將勁性骨架拖拉就位，在勁性骨架上焊接鋼筋，然后安裝精軋螺紋粗鋼筋并擰緊螺帽，使勁性骨架精確定位；(5)對(duì)勁性骨架施加予應(yīng)力。每個(gè)墩帽8根預(yù)應(yīng)力鋼束按每側(cè)4根上下豎向排列，為保證其受力均勻，張拉采用60t千斤頂兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱循環(huán)張拉，張拉順序?yàn)橄戎虚g兩束，后上下兩束；(6)預(yù)應(yīng)力對(duì)稱循環(huán)張拉完成后，灌注槽口內(nèi)混凝土，槽口內(nèi)混凝土采用環(huán)氧樹(shù)脂混凝土；(7)對(duì)勁性骨架箱內(nèi)及勁性骨架與墩帽間空隙進(jìn)行壓漿處理。(8)綁軋鋼筋，利用支架平臺(tái)和起吊扁擔(dān)梁，拼裝整體鋼外模板及模板支撐架；(9)澆注C30細(xì)石混凝土，混凝土攪拌車將混凝土送至墩旁，利用提升架提升至支架平臺(tái)上，人工澆注、振搗；(10)拆模、修理外觀，拆除支架及起吊扁擔(dān)梁等，轉(zhuǎn)移至其它墩使用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 在墩帽頂用勁性骨架加橫向預(yù)應(yīng)力鋼束的方法來(lái)補(bǔ)充墩身帽因橫向鋼筋配 筋不足造成的設(shè)計(jì)缺陷。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 勁性骨架定位，勁性骨架采用16Mn焊接成型，骨架內(nèi)側(cè)與墩帽接觸處與原 墩帽外形一致，以保證全面積接觸，使張拉力均勻傳遞。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 橫向預(yù)應(yīng)力束采用精軋螺紋粗鋼筋，每個(gè)墩帽8根鋼束布置在兩側(cè)，每側(cè)4 根按從上到下豎向排成一列，跨堤梁墩每根鋼束的張拉力為450KN，其它墩 張拉力為350KN。張拉采用60t千斤頂同時(shí)對(duì)稱循環(huán)張拉完成，張拉順序?yàn)?先中間兩束，后上下兩束，每個(gè)循環(huán)張拉力為150KN，直至達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 勁性骨架箱內(nèi)壓漿，在箱頂設(shè)置了一個(gè)注漿孔，二個(gè)排氣孔，采用0.35水灰 比的濃漿將勁性骨架箱內(nèi)壓滿。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 勁性骨架與墩帽間間隙壓漿，用三個(gè)小隔箱，在每個(gè)隔箱頂?shù)纳w板上開(kāi)一個(gè) 壓漿孔， 一個(gè)排氣孔，分別采用0.35水灰比的濃漿壓漿，壓槳前先將箱子底 口縫隙用砂漿密封，強(qiáng)度滿足后進(jìn)行壓漿。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 勁性骨架外包混凝土灌注，模板采用鋼模板，4)30振動(dòng)棒振搗，混凝土采用C30細(xì)石混凝土，陷度18 20cm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 勁性骨架外包混凝土采取兩次澆注，第一次進(jìn)行底板及部分側(cè)板混凝土澆 注，第二次澆注其余混凝土。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其特征是 外包混凝土表面修飾，采用水泥砂漿抹平處理。
全文摘要
本發(fā)明是墩身帽開(kāi)裂體外予應(yīng)力加固方法，其施工步驟分為在墩旁搭設(shè)鋼管施工支架，建立加固施工操作平臺(tái)；利用35t汽車吊機(jī)將勁性骨架吊、運(yùn)至安裝墩旁；將勁性骨架安裝范圍的墩帽周圍槽口鑿毛；沿勁性骨架支承板處涂環(huán)氧樹(shù)脂膠泥；用5t導(dǎo)鏈將勁性骨架拖拉就位；對(duì)勁性骨架對(duì)稱循環(huán)施加予應(yīng)力達(dá)設(shè)計(jì)張拉力；灌注槽口內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂混凝土；對(duì)勁性骨架箱內(nèi)及勁性骨架與墩帽間空隙進(jìn)行壓漿處理；利用支架平臺(tái)和起吊扁擔(dān)梁拼裝整體鋼模板及模板支架；澆注C30細(xì)石外包混凝土；拆模；外觀修理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有效解決墩帽因墩頂橫向配筋不足原因產(chǎn)生豎向裂紋的加固方法。具有安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、便于施工的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01D22/00GK101148862SQ200710133928
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者俊 劉, 東 周, 徐炳法, 查道宏, 王延長(zhǎng), 鄢乃軍, 韋理仁, 皓 龍 申請(qǐng)人:中鐵大橋局集團(tuán)第四工程有限公司