專利名稱：梁體加固方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土木結構領域，具體涉及一種梁體加固方法。
背景技術：
目前對橋梁進行結構性加固的方法主要有被動加固與主動加固兩種方式。被動加固方 法包括粘貼鋼板加固法、高性能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)加固法等。傳統(tǒng)的高性能復合砂、 漿鋼筋(絲)網(wǎng)加固法加固是用螺栓或鋼筋將鋼絲網(wǎng)錨固于原結構上，然后涂抹或噴涂一 層復合砂漿，鋼絲網(wǎng)提高結構的承載力，砂漿層起保護和錨固作用。鋼絲網(wǎng)高性能復合砂、 漿具有較強的抗拉強度重量比和較高的抗裂性、韌性、延展性和耐久性，施工工藝簡單， 施工質量易于保證，加固層中的砂漿既是膠結材料也是保護層材料，適于各種外形輪廓的 構件加固。但補強材料被動受力，只承擔活載和后加恒載引起的內(nèi)力，材料強度難以發(fā)揮。
預應力鋼絲束加固法是一種主動加固技術，其加固方式是沿梁腹側面按拋物線形敷 設預應力鋼絲束，在梁底每隔一定距離設置一個定位箍圈，或在梁腹上埋設定位銷，用來 固定鋼絲束的幾何形狀。鋼絲束的兩端穿過梁端翼板上的斜孔伸至梁頂錨固。對鋼絲束施 加預應力后，再噴射混凝土作保護層，防止腐蝕。這種主動加固方法克服了被動加固存在 的應力滯后問題，新舊體系協(xié)同工作良好，同時也避免了傳統(tǒng)體外預應力加固法局部應力 過高、受環(huán)境因素制約較大、后期維護費用高等問題，但由于噴射混凝土往往強度較低且 與鋼絲結合不良，因此存在種種弊端。因此，研究一種簡便有效的結構加固方法能綜合上 述兩種方法的優(yōu)點，同時避免其缺點是目前的當務之急。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前結構加固方法中高性能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)中補強材料 被動受力，只承擔活載和后加恒載引起的內(nèi)力，材料強度難以發(fā)揮，而預應力鋼絲束加固 法亦有噴射混凝土強度較低且與鋼絲結合不良、錨固性能不佳的問題，提出一種梁體加固 方法，該方法具有主動、超強、耐久性好等特性，可以較好地解決現(xiàn)有加固技術的主要缺 點，具有較強的有效性與經(jīng)濟性。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案如下梁體加固方法，該方法包括下列步驟
步驟(l)鉆孔刻槽在梁端頂面先鑿出梁頂錨固槽，在沿梁肋兩側方向斜向鉆孔，并沿梁腹板側面按拋物線形設置敷設預應力鋼絲束的定位槽，沿梁腹底部每隔一定距離設置 一個定位箍圈的定位槽，定位槽不僅能對固定鋼絲束與定位箍圈起到定位作用，且可以將 鋼絲束與定位箍圈隱藏于梁體內(nèi)，減少加固工程量，增強結構整體性；
步驟(2)安裝錨固板錨固板用鋼板制成，在錨固板固定鋼絲束的位置上設置穿絲孔， 用環(huán)氧砂漿將錨固板固定在梁頂錨固槽內(nèi)；
步驟(3)梁表面處理對梁的側面和底面進行打磨，使加固面適度粗糙，打磨完成后 用高壓水將打磨粗糙面上的粉塵等雜物清洗干凈；
步驟(4)安裝鋼絲束與箍圈在定位箍圈的定位槽內(nèi)設置定位箍圈，鋼絲束由梁的一 端錨固板穿入，置入定位槽內(nèi)，經(jīng)過各定位箍圈，再從梁的另一端錨固板穿出并收緊鋼絲 束后用軋絲錨頭臨時固定；
步驟(5)張拉在鋼絲束一端用張拉千斤頂或絞車張拉鋼絲束，待達到設計值后即進 行錨固，再澆筑封頭混凝土；
步驟(6)在梁體內(nèi)植入銷釘梁體內(nèi)植入銷釘可以提高混凝土與薄層復合砂漿界面的 抗剪能力，并對鋼筋網(wǎng)起部分固定作用。
步驟(7)綁扎鋼筋網(wǎng)將鋼筋在梁體上定位放線后，在梁表面進行鋼筋網(wǎng)綁扎，部分 采用點焊；
步驟(8)涂刷界面劑；
步驟(9)抹復合砂漿。
所述步驟(l)中，所述定位箍圈采用U型定位箍圈，用粗鋼筋焊制，頂端設有穿鋼絲束 用的套環(huán)。
所述步驟(6)中，所述銷釘采用水泥基無機結構膠錨固。
本發(fā)明將預應力鋼絲束加固法與高性能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)加固法相結合，在對鋼絲 束施加預應力后，相當于在被加固梁腹板位置補充曲線筋，可與箍圈及普通鋼筋(絲)網(wǎng)
共同作用提高梁體的抗彎承載力與抗剪承載力，特別適用于對預應力空心板梁、T梁、組 合小箱梁等量大面廣橋梁的加固。采用高性能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)代替常規(guī)的混凝土等 作為鋼絲束與定位箍圈等部件的保護層，不僅對鋼絲束起到保護的作用，而且，利用高性 能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)的高強度以及良好的結合性能起到錨固作用，使鋼絲束處于有粘結 狀態(tài)工作，正常使用狀態(tài)下即能錨固鋼絲繩又可減少鋼絲松弛的發(fā)生，極限狀態(tài)下也可以 大大減少端部錨固區(qū)的應力。而預應力鋼絲束及箍圈共同作為鋼筋(絲)網(wǎng)的重要組成部 分，這樣能彌補常規(guī)復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)加固存在應力滯后，強度難以發(fā)揮的缺陷。這樣的組合在加固效果上是互助的，因而具有主動、超強、耐久性好等特性，可以較好地解 決現(xiàn)有加固技術的主要缺點，具有較強的有效性與經(jīng)濟性。 本發(fā)明的有益效果是
(1) 本技術將預應力鋼絲束和高性能復合砂漿鋼筋(絲)網(wǎng)加固相結合，充分發(fā)揮兩 種方法的優(yōu)勢，克服了體外預應力方法后期維護成本高，局部應力大以及復合砂漿鋼筋
(絲)網(wǎng)應力加固方法滯后的弱點，具有在基本不增加結構自重、不減少建筑物空間的前 提下，同時提高梁的剛度、抗彎承載力與抗剪承載力，充分發(fā)揮加固材料強度；
(2) 采用有粘結方式對待加固梁施加預應力，為預應力橋梁受車船撞擊等特殊條件下 需要大幅提高性能的橋梁提出了科學的加固方案，在橋梁改擴建工程中亦可顯著提升橋梁 功能。
圖1是本發(fā)明實施例1的梁體加固后的沿梁體長度方向的側面視圖
圖2是本發(fā)明實施例1的梁體橫斷面的剖面圖
具體實施例方式
下面結合附圖做進一步說明。 實施例1
某T型簡支梁橋全長470m、 33孔，因交通運輸發(fā)展，需把荷載標準由汽-13、拖60 提高為汽-20、掛-100。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)全橋因運營多年有部分T梁出現(xiàn)少量裂縫，但健康狀況 尚可，采用下列梁體加固方法進行加固，以達到提升其承載性能的目的。加固后梁體結構 如圖1所和圖2所示。
一種梁體加固方法包括下列步驟
步驟(l)鉆孔刻槽在梁體8端頂面先鑿出錨固槽7，在沿梁肋兩側方向按設計斜度鉆 孔，并根據(jù)設計沿腹板鑿出固定側面按拋物線形設置敷設預應力鋼絲束2的定位槽6，沿 梁腹在梁底部每隔一定距離設置一個固定U型定位箍圈1的定位槽6;
步驟(2)安裝錨固板4:錨固板4用鋼板制成，在固定預應力鋼絲束2的位置上鉆出穿
絲孔，用環(huán)氧砂漿將錨固板固定在錨固槽7內(nèi)；
步驟(3)梁體8表面處理對梁體8的側面和底面進行打磨，使加固面適度粗糙，打 磨完成后用高壓水將打磨粗糙面上的粉塵等雜物清洗干凈；
步驟(4)安裝鋼絲束2與U型定位箍圈1: U型定位箍圈1可用粗鋼筋焊制，頂端設有
5穿鋼絲束用的套環(huán)5，如圖2所示。鋼絲束2由梁體一端錨固板4穿入，置入定位槽6內(nèi)， 經(jīng)過各U型定位箍圈1的套環(huán)5，再從梁體另一端錨固板4穿出并收緊鋼絲束2后用軋絲 錨頭臨時固定，如圖l所示；
步驟(5)張拉在鋼絲束2 —端用張拉千斤頂或絞車張拉鋼絲束，待達到設計值后即 進行錨固，再澆筑封頭混凝土；
步驟(6)植剪切銷釘梁體8內(nèi)植入銷釘可以提高混凝土與薄層復合砂漿界面的抗剪 能力，并對鋼筋網(wǎng)起部分固定作用。銷釘可采用水泥基無機結構膠錨固；
步驟(7)綁扎鋼筋網(wǎng)3:按照設計要求將鋼筋定位放線后，在梁8表面進行鋼筋網(wǎng)3綁 扎，部分采用點焊。先將梁體側面銷釘固定的水平鋼筋綁扎，然后再將U型箍圈1與側面
水平鋼筋固定，最后設置加密U型短鋼筋；
步驟(8)涂刷界面劑根據(jù)界面劑的涂刷要求操作。界面劑涂刷應均勻、迅速，并應 確保界面劑涂刷后的半小時內(nèi)抹上第一層復合砂漿。
步驟(9)抹復合砂漿砂漿面層分三層抹，第一層要求將鋼筋網(wǎng)與原混凝土表面的間 隔空隙抹實，初凝后抹第二層，要求砂漿將鋼筋網(wǎng)3全部覆蓋，初凝后再抹第三層至設計 厚度。各層砂槳的接茬部位必須錯開，要求壓平粘牢，最后一層砂漿初凝后再壓光兩三遍， 以增強密實度。
步驟(IO)養(yǎng)護抹復核砂漿后，還應按要求對其進行養(yǎng)護。濕水養(yǎng)護每天2 3遍， 養(yǎng)護7天即可。
權利要求
1、一種梁體加固方法，其特征是，該方法包括下列步驟步驟(1)鉆孔刻槽在梁端頂面先鑿出梁頂錨固槽，再沿梁肋兩側方向斜向鉆孔，并沿梁腹板側面按拋物線形設置敷設預應力鋼絲束的定位槽，沿梁腹底部每隔一定距離設置一個定位箍圈的定位槽；步驟(2)安裝錨固板錨固板用鋼板制成，在錨固板固定鋼絲束的位置上設置穿絲孔，用環(huán)氧砂漿將錨固板固定在梁頂錨固槽內(nèi)；步驟(3)梁表面處理對梁的側面和底面進行打磨，使加固面適度粗糙，打磨完成后用高壓水將打磨粗糙面上的粉塵等雜物清洗干凈；步驟(4)安裝鋼絲束與箍圈在定位箍圈的定位槽內(nèi)設置定位箍圈，鋼絲束由梁的一端錨固板穿入，置入定位槽內(nèi)，經(jīng)過各定位箍圈，再從梁的另一端錨固板穿出并收緊鋼絲束后用軋絲錨頭臨時固定；步驟(5)張拉在鋼絲束一端用張拉千斤頂或絞車張拉鋼絲束，待達到設計值后即進行錨固，再澆筑封頭混凝土；步驟(6)在梁體內(nèi)植入銷釘；步驟(7)綁扎鋼筋網(wǎng)將鋼筋在梁體上定位放線后，在梁表面進行鋼筋網(wǎng)綁扎，部分采用點焊；步驟(8)涂刷界面劑；步驟(9)抹復合砂漿。
2、 根據(jù)權利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步驟(l)中，所述定位箍圈采用U型定位箍圈，用粗鋼筋焊制，頂端設有穿鋼絲束用的套環(huán)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步驟(6)中，所述銷釘采用水泥 基無機結構膠錨固。
4、 根據(jù)權利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步驟(7)中，在梁表面進行鋼筋 網(wǎng)綁扎包括先將梁體側面銷釘固定的水平鋼筋綁扎，然后再將U型箍圈與側面水平鋼筋固定，最后設置加密u型短鋼筋。
全文摘要
本發(fā)明涉及梁體加固方法，該方法包括下列步驟在梁端頂面先鑿出梁頂錨固槽，在沿梁肋兩側方向斜向鉆孔，沿梁腹板敷設固定預應力鋼絲束和定位箍圈的定位槽；安裝錨固板；對梁的側面和底面進行打磨，使加固面適度粗糙；安裝鋼絲束與箍圈在定位箍圈的定位槽內(nèi)設置定位箍圈，鋼絲束由梁的一端錨固板穿入，置入定位槽內(nèi)，經(jīng)過各定位箍圈，再從梁的另一端錨固板穿出并收緊鋼絲束后用軋絲錨頭臨時固定；在鋼絲束一端用張拉千斤頂或絞車張拉鋼絲束，待達到設計值后即進行錨固，再澆筑封頭混凝土；在梁體內(nèi)植入銷釘；將鋼筋在梁體上定位放線后，在梁表面進行鋼筋網(wǎng)綁扎，部分采用點焊；涂刷界面劑；抹復合砂漿。本發(fā)明具有主動、超強、耐久性，可以較好地解決現(xiàn)有加固技術的主要缺點，具有較強的有效性與經(jīng)濟性。
文檔編號E01D22/00GK101532277SQ20091003099
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權日2009年4月20日
發(fā)明者偉 何, 劉冠國, 朱曉文, 袁愛民, 賴廣勝 申請人:江蘇省交通科學研究院股份有限公司