CN110644383A - 一种桥梁结构的体外预应力加固装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁结构的体外预应力加固装置，包括两组固定锚具、若干转向组件、若干转向架、减振器和多根钢索；各组件均沿桥梁宽度方向的中心线安装于桥梁的箱梁内，且分别与箱梁连接固定；两个固定锚具分设于箱梁的两端，所述转向架、转向组件及减振器均分别以桥梁的支撑机构为中心轴对称间隔分布于箱梁内，且转向架、转向组件、减振器、转向组件逐渐远离桥梁的支撑机构；所述钢索一端固定，钢索的另一端自其中一个固定锚具穿入，依次穿过箱梁内的各构件后，从另一个固定锚具穿出并固定。本发明还提供了一种如上所述加固装置的施工方法。本发明的有益效果为：本发明所述装置及施工方法能有效防止箱梁某一处出现薄弱处，避免桥梁损坏。

Description

一种桥梁结构的体外预应力加固装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁加固技术领域，具体涉及一种桥梁结构的体外预应力加固装置及其施工方法。

背景技术

许多在用桥梁其建成时间都比较长，随着车辆的不断增多及车辆载重不断增加，这些较老桥梁的结构强度会产生的一定影响，故需要对这些桥梁进行加固以延长桥梁的使用寿命。目前多采用加大桥梁截面的方式进行加固，采用这种方式加固时，如果设计中未能从整体结构的角度上分析，仅仅为局部加大而加大，这样会造成整体结构其它部分形成薄弱层而发生重大破坏。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种桥梁结构的体外预应力加固装置及其施工方法，解决现有技术中通过加大构件截面导致其它部位出现薄弱点的技术问题。

本发明采用的技术方案为：一种桥梁结构的体外预应力加固装置，包括两组固定锚具、若干转向组件、若干转向架、减振器和多根钢索；各组件均沿桥梁宽度方向的中心线安装于桥梁的箱梁内，且分别与箱梁连接固定；两个固定锚具分设于箱梁的两端，所述转向架、转向组件及减振器均分别以桥梁的支撑机构为中心轴对称间隔分布于箱梁内，且转向架、转向组件、减振器、转向组件逐渐远离桥梁的支撑机构；所述钢索一端固定，钢索的另一端自其中一个固定锚具穿入，依次穿过箱梁内的各构件后，从另一个固定锚具穿出并固定。

按上述方案，所述固定锚具包括锚固横隔板和若干锚具，所述锚固横隔板固定于箱梁的截面上，锚固横隔板的中部设第一安装孔，第一安装孔两侧对称设有第一固定孔；所述锚具设于第一固定孔内，钢索自第一固定孔穿入锚具。

按上述方案，所述锚具包括同轴且由内而外依次配置的密封筒和预埋筒、密封连接于密封筒一端的分丝器、设于密封筒另一端且密封连接的锚垫板、与锚垫板同轴且依次设于锚垫板外部的固定螺母和保护罩；所述预埋筒的一端穿出锚固横隔板的第一固定孔，预埋筒的另一端与保护罩之间设有锚板；钢索从桥梁一端的固定锚具的锚垫板穿入，轴向进入密封筒并经分丝器穿出。

按上述方案，所述预埋筒的外部套设螺旋筋，螺旋筋预埋于锚固横隔板内；锚垫板与预埋筒同轴设置，且锚垫板与锚固横隔板固定连接；所述锚板开设若干第一穿透孔，第一穿透孔其远离密封筒的一端内设有工作夹片，工作夹片夹持所述钢索；所述锚板的端部可拆卸式连接有一固定板，固定板的内侧抵接于工作夹片；所述密封筒的两端分别设第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈上设有第二穿透孔，且第一密封圈通过螺钉与锚垫板相连；第二密封圈上开设有第三穿透孔，第一穿透孔、第二穿透孔及第三穿透孔同轴。

按上述方案，所述转向组件包括转向块和第一转向器，转向块与箱梁固连，转向块上开设有第一通孔，所述第一通孔位于转向块的下方，且转向块的中部还开设有第二安装孔；所述第一转向器设于第一通孔内；所述第一转向器包括第一外套管、第一穿越钢管和与第一穿越钢管相适配的第一转向管，所述第一外套管设于第一通孔内，且第一外套管的外壁与第一通孔的孔壁固定相连；所述第一穿越套管设于第一外套管内，且第一穿越钢管的一端向上倾斜弯曲；第一穿越钢管的外壁可与第一外套管的内壁接触；所述第一转向管安装于第一穿越钢管内，且第一转向管与第一穿越钢管之间的缝隙内填充有环氧铁砂。

按上述方案，所述转向架与箱梁连接且靠近支撑机构对称设于其两侧；所述转向架包括分别与箱梁连接的第一支架和第二支架，及第二转向器，所述第一支架上开设有第三通孔及第四通孔，第三通孔与第四通孔轴线平行；所述第二支架开设有与第三通孔对应且同轴设置的第五通孔，以及与第四通孔对应且同轴设置的第六通孔；所述第二转向器设于第三通孔及第六通孔内，部分钢索经第二转向器穿过第一支架，再经第五通孔穿过第二支架；其他钢索由第四通孔穿过第一支架，再经第二转向器穿过第二支架。

按上述方案，所述第二转向器包括第二外套管、第二穿越钢管和与第二穿越钢管相适配的第二转向管，所述第二外套管设于第三通孔或第六通孔内，且第二外套管的外壁与第三通孔或第六通孔的孔壁固定相连；所述第二穿越套管设于第二外套管内，且第二穿越钢管的一端向下倾斜弯曲；第二穿越钢管的外壁可与第二外套管的内壁接触；所述第二转向管安装于第二穿越钢管内，且第二转向管与第二穿越钢管之间的缝隙内填充有环氧铁砂；一个支撑机构的两侧各设一个转向架，支撑机构两侧转向架上的第二转向器其倾斜弯曲端相互背离。

按上述方案，所述减振器包括固定支架及若干减振件，所述固定支架连接箱梁；每个减振器与一根钢索对应设置；所述减振件包括索夹和两块弧形的阻尼橡胶片，两块阻尼橡胶拼合并固定在索夹内；所述索夹为分体结构，由两个半索夹通过螺栓上下可拆卸式连接。

按上述方案，所述钢索包括护套、多根镀锌钢绞线和防腐填充物，护套为空心管体，多个镀锌钢绞线沿护套的轴向内置于护套，且镀锌钢绞线之间相互拧结；防腐填充物填充于护套。

本发明还提供了一种如上所述加固装置的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、确定固定锚具、转向块的安装位置，在桥梁的箱梁顶板开设多个混凝土浇筑孔，混凝土浇筑孔位于相对应的固定锚具、转向块的上方；

步骤二、在固定锚具、转向块的安装位置进行相应的植筋；

步骤三、布筋并安装固定锚具、转向块的模板；

步骤四、模板内混凝土浇筑并养护，当模板内混凝土的强度大于2.5MPa后拆除模板；

步骤五、在箱梁内预定位置拼装转向架；

步骤六、按预定路径穿钢索：将钢索从一端锚垫板穿入，通过预埋管、各转向器，最后进入另一端锚固区内预埋管，由该端锚垫板穿出。

步骤七、安装专用千斤顶，上好工具锚，计算出各级张拉油压值及钢索的理论伸长值；

步骤八、箱梁修复。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述加固装置设置多组转向组件及转向架，利用转向架及转向组件对钢索的转向作用；当车辆进入箱梁的中部时，箱梁中部受到向下凸出的力，此时在转向组件和钢索的作用下将力进行转移，防止此处出现薄弱点而导致桥梁损坏；当车辆靠近支撑机构时，箱梁产生向上凸起的力，此时，由于转向架和钢索的共同作用，将力传递给箱梁的其它部分，能有效防止箱梁某一处出现薄弱处，避免桥梁损坏。

附图说明

图1为本实施例中桥梁结构示意图。

图2为桥梁一侧装置的结构示意图。

图3为锚固横隔板与箱梁的连接示意图。

图4为锚具的结构示意图。

图5为箱梁和其中一个转向块的结构示意图。

图6为第一转向器的结构示意图。

图7为箱梁和另一转向块的结构示意图。

图8为另一转向块上的第一转向器的结构示意图。

图9为箱梁与第一支架的结构示意图。

图10为箱梁与第二支架的结构示意图。

图11为第二转向器与第一支架的结构示意图。

图12为支撑机构一侧的第二转向器结构示意图。

图13为支撑机构另一侧的第二转向器的结构示意图。

图14为钢索的结构示意图。

图15为箱梁与减振器连接示意图。

图16为索夹的结构示意图。

图17为减振件的结构示意图。

图18为箱梁与支撑钢板连接示意图。

图19为图18中M处的局部放大示意图。

图20为箱梁和碳纤维板的结构示意图。

图21为图20中N处的局部放大示意图。

其中：1、桥梁；11、箱梁；12、支撑机构；2、固定锚具；21、锚固横隔板；22、锚具；22a、预埋筒；22b、螺旋筋；22c、密封筒；22d、分丝器；22e、锚板；22f、锚垫板；22g、固定螺母；22h、第一密封垫圈；22i、第二密封垫圈；22j、工作夹片；22k、固定板；22l、保护罩；3、转向组件；31、转向块；32、第一转向器；321、第一外套管；322、第一穿越钢管；323、第一转向管；4、转向架；41、第一支架；42、第二支架；43、第二转向器；431、第二外套管；432、第二穿越钢管；433、第二转向管；5、钢索；51、护套；52、镀锌钢绞线；53、防腐填充物；6、减振器；61、固定支架；62、减振件；7、碳纤维板。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

桥梁1结构的桥面底部设有箱梁11，箱梁11由若干支撑机构12支撑；所述支撑机构12为桥墩。本实施例中，如图1所示，桥梁1由两组桥墩支撑，且桥梁1还包括至少一个碳纤维板7，碳纤维板7连接于箱梁11的底板，且沿箱梁11的底板的导向设置，如图20和图21所示。

如图2所示的一种桥梁1结构的体外预应力加固装置，包括两组固定锚具2、若干转向组件3、若干转向架4、减振器6和多根钢索5；各组件均沿桥梁1宽度方向的中心线安装于桥梁1的箱梁11内，且分别与箱梁11连接固定；两个固定锚具2分设于箱梁11的两端，所述转向架4、转向组件3及减振器6均分别以桥梁1的支撑机构12为中心轴对称间隔分布于箱梁11内，且转向架4、转向组件3、减振器6、转向组件3逐渐远离桥梁1的支撑机构12；所述钢索5一端固定，钢索5的另一端自其中一个固定锚具2穿入，依次穿过箱梁11内的各构件后，从另一个固定锚具2穿出并固定。

本实施例中，所述桥梁1有两个支撑机构12，也即两个桥墩，对应地，如图1和图2所示，所述加固装置包括两组固定锚具2、六个转向组件3、三个减振器6及四个转向架4，钢索5一端固定，另一端自其中一个固定锚具2穿入，依次穿过转向机构(第一转向机构)、减振器6、转向机构(第二转向机构)、转向架4(第一转向架4)、转向架4(第二转向架4)、转向机构(第三转向机构)、减振器6、转向机构(第四转向机构)、转向架4(第三转向架4)、转向架4(第四转向架4)、转向机构(第五转向机构)、减振器6、转向机构(第六转向机构)后由另一端的固定锚固穿出并固定。若桥梁1较长，用于支撑的支撑机构12较多，则所述加固装置中转向组件3、转向架4和减振器6相应增加，以满足要求。

优选地，如图3和图4所示，所述固定锚具2包括锚固横隔板21和若干锚具22，所述锚固横隔板21固定于箱梁11的截面上，锚固横隔板21的中部设第一安装孔，第一安装孔两侧对称设有第一固定孔；所述锚具22设于第一固定孔内，钢索5自第一固定孔穿入锚具22。本实施例中，第一固定孔有六个，分设于第一安装孔的两侧(第一安装孔用于工作人员在箱梁内部穿行)。所述锚具22包括同轴且由内而外依次配置的密封筒22c和预埋筒22a、密封连接于密封筒22c一端的分丝器22d、设于密封筒22c另一端且密封连接的锚垫板22f、与锚垫板22f同轴且依次设于锚垫板22f外部的固定螺母22g和保护罩22l；所述预埋筒22a的一端穿出锚固横隔板21的第一固定孔，预埋筒22a的另一端与保护罩22l之间设有锚板22e；钢索5从桥梁1一端的固定锚具2的锚垫板22f穿入，轴向进入密封筒22c并经分丝器22d穿出。

本发明中，所述预埋筒22a的外部套设螺旋筋22b，螺旋筋22b预埋于锚固横隔板21内；锚垫板22f与预埋筒22a同轴设置，且锚垫板22f与锚固横隔板21固定连接；所述锚板22e开设若干第一穿透孔，第一穿透孔其远离密封筒22c的一端内设有工作夹片22j(安装工作夹片22j处为锥形孔)，工作夹片22j夹持所述钢索5；所述锚板22e的端部可拆卸式连接有一固定板22k，固定板22k的内侧抵接于工作夹片22j；所述密封筒22c的两端分别设第一密封垫圈22h和第二密封垫圈22i，第一密封垫圈22h上设有第二穿透孔，且第一密封垫圈22h通过螺钉与锚垫板22f相连；第二密封垫圈22i上开设有第三穿透孔，第一穿透孔、第二穿透孔及第三穿透孔同轴；所述密封筒22c内充满防腐填充物53；保护罩22l的内部空心且一端开口，保护罩22l的开口端内同轴罩设固定螺母22g，固定螺母22g与锚垫板22f螺纹连接；保护罩22l开口端部通过螺钉与锚板22e可拆卸式连接，具体地，具体地，在保护罩22l的端部设有一径向的凸环，凸环通过螺栓与锚板22e相连；所述保护罩22l内充满防腐油脂。钢索5经锚垫板22f穿入，经过工作夹片22j、第一穿透孔、第二穿透孔、第三穿透孔及分丝器22d后穿出。本实施例中，采用千斤顶将体外索锚具1整体拉出，待钢索5张拉达到设计要求时，将固定螺母22g旋转至锚垫板22f处并顶住锚垫板22f，张拉力则通过固定螺母22g传递到锚垫板22f上，再由锚垫板22f传递给箱梁混凝土。

本发明中，所述加固装置包括六个转向组件3，六个转向组件3两两一组对称布置，一组转向组件3设置于锚固横隔板21与支撑机构12之间，另一组设置于两个支撑机构12之间，剩下的一组设置于另一锚固横隔板21与另一支撑机构12之间。所述转向组件3包括转向块31和第一转向器32，转向块31与箱梁11固连，如图5所示，转向块31上开设有第一通孔，所述第一通孔位于转向块31的下方，且转向块31的中部还开设有第二安装孔(用于工作人员穿行)；所述第一转向器32设于第一通孔内，一根钢索5对应设一个第一转向器32。优选地，如图6所示，所述第一转向器32包括第一外套管321、第一穿越钢管322和与第一穿越钢管322相适配的第一转向管323，所述第一外套管321设于第一通孔内，且第一外套管321的外壁与第一通孔的孔壁固定相连；所述第一穿越套管设于第一外套管321内，且第一穿越钢管322的一端向上倾斜弯曲；第一穿越钢管322的外壁可与第一外套管321的内壁接触；所述第一转向管323安装于第一穿越钢管322内，且第一转向管323与第一穿越钢管322之间的缝隙内填充有环氧铁砂。本实施例中，相邻两个第一转向器32的向上倾斜弯曲端相互背离，如图5～图8所示。

优选地，所述转向架4与箱梁11连接且靠近支撑机构12对称设于其两侧，转向架4的开设有至少一个第二通孔；所述转向架4包括分别与箱梁11连接的第一支架41和第二支架42(如图9和图10所示)，及第二转向器43，所述第一支架41上开设有第三通孔及第四通孔，第三通孔与第四通孔轴线平行；所述第二支架42开设有与第三通孔对应且同轴设置的第五通孔，以及与第四通孔对应且同轴设置的第六通孔；所述第二转向器43设于第三通孔及第六通孔内，如图11所示；部分钢索5经第二转向器43穿过第一支架41，再经第五通孔穿过第二支架42；其他钢索5由第四通孔穿过第一支架41，再经第二转向器43穿过第二支架42。本发明中，每个第三通孔设有对应的第五通孔，每个第四通孔设有对应的第六通孔；所述第二转向器43与第一转向器32结构相同；第二转向器43包括第二外套管431、第二穿越钢管432和与第二穿越钢管432相适配的第二转向管433，所述第二外套管431设于第三通孔或第六通孔内，且第二外套管431的外壁与第三通孔或第六通孔的孔壁固定相连；所述第二穿越套管设于第二外套管431内，且第二穿越钢管432的一端向下倾斜弯曲；第二穿越钢管432的外壁可与第二外套管431的内壁接触；所述第二转向管433安装于第二穿越钢管432内，且第二转向管433与第二穿越钢管432之间的缝隙内填充有环氧铁砂。本实施例中，一个支撑机构12的两侧各设一个转向架4，支撑机构12两侧转向架4上的第二转向器43其倾斜弯曲端相互背离，如图12和图13所示。所述第一支架41和第二支架42结构相同，均分别包括钢桁架和钢板，所述钢桁架内置于桥梁1的箱梁11内，且与桥梁1的箱梁11锚接；所述钢板通过螺栓可拆卸连接于所述钢桁架的上端；所述各通孔均设于第一钢板上。本实施例中，钢索5有6根，第三通孔、第五通孔对应各设四个，第四通孔、第六通孔对应各设两个，其中四根钢索5经四个第三通孔内的第二转向器43(该处的每根钢索5对应穿过一个第二转向器43)穿过第一支架41，再经第五通孔(该处的每根钢索5对应一个第五通孔)滑动穿过所述第二支架42；其他两根钢索5由第四通孔滑动穿过所述第一支架41，再经第六通孔内的转向器穿过所述第二支架42。

优选地，如图14所示，所述钢索5包括护套51、多根镀锌钢绞线52和防腐填充物53，护套51为空心管体，多个镀锌钢绞线52沿护套51的轴向内置于护套51，且镀锌钢绞线52之间相互拧结；防腐填充物53填充于护套51。本实施例中，护套51的材质为PE。

优选地，如图15～17所示，所述减振器6包括固定支架61及若干减振件62，所述固定支架61连接箱梁11；一个减振器6与一根钢索5对应设置；所述减振件62包括索夹和两块弧形的阻尼橡胶片，两块阻尼橡胶拼合并固定在索夹内；所述索夹为分体结构，由两个半索夹通过螺栓上下可拆卸式连接。本实施例中，固定支架61为支撑钢板，如图18和图19所示，多个支撑钢板相互平行且间隔连接于箱梁11的内壁的顶部，二者可通过粘钢胶连接。

本发明中，采用多根钢索5进行预应力加固，钢索5的一端连接于一固定锚具2、另一端经所述第一通孔、第二通孔依次穿过每一转向块31、转向架4，钢索5的另一端连接于另一固定锚具2，钢索5抵接于所述第一通孔的内壁且钢索5穿过所述第一通孔处产生开口朝上的弯曲，钢索5抵接于所述第二通孔的内壁且钢索5穿过所述第二通孔处产生开口朝下的弯曲。

一种桥梁1结构的体外预应力加固装置施工方法，包括如下步骤：

步骤一、确定固定锚具2、转向块31的安装位置，在桥梁1的箱梁11顶板开设多个混凝土浇筑孔，混凝土浇筑孔位于相对应的固定锚具2、转向块31的上方；

本实施例中，固定锚具2的锚固横隔板21、转向块31其横向开孔位置均以桥面横向中心线为基准，混凝土浇筑孔以中心线为基准点进行开设。根据现场实际情况结合设计要求准确放样，确定开槽宽度，弹好线后用空压机和风镐将箱梁11的混凝土凿除，保留箱梁11顶板的构造钢筋，直至符合洞口需求；施工时需要先探测箱梁11顶板预应力管道位置，开孔时确保不伤及预应力钢索5。

步骤二、在固定锚具2、转向块31的安装位置进行相应的植筋，并对桥梁1钢结构进行除锈防腐处理。

确定箱梁11植筋部位预应力钢筋位置，植筋过程中用胶黏剂应采用专用灌注器进行灌注，注入胶黏剂后应立即单向旋转***钢筋，直至达到设计的深度。

施工前桥梁1钢结构表面处理按《涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级》(GB8923-88)执行，要求钢材(粘贴支撑钢板)所有表面清理等级不小于Sa3级。

步骤三、布筋并安装固定锚具2、转向块31的模板：将钢筋按照预定的设计绑扎于固定锚具2、转向块31的安装位置，并将钢筋与植筋进行焊接；钢筋连接时，采用绑扎搭接和焊接连接，钢筋接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头，同一构件中的纵向受力钢筋接头相互错开；钢筋的绑扎采用22号铅丝八字扣绑扎；钢筋绑扎完毕后，绑扎砂浆垫块，用于控制保护层厚度。将模板安装于箱梁11内，使得模板围设出预定的固定锚具2、转向块31的形状；

步骤四、模板内混凝土浇筑并养护，当模板内混凝土的强度大于2.5MPa后拆除模板。本实施例中，锚固横隔板21、转向块31采用C55微膨胀混凝土；拆除模板时注意保护混凝土，防止破坏表面，模板拆除后要检查、维修，模板拆除后，混凝土面要及时覆盖。

步骤五、在箱梁11内预定位置拼装转向架4：将钢桁架送至箱梁11内设定位置拼装成转向架4，将转向架4固定于箱梁11内，详细过程如下：

a、放样：根据设计图纸要求对材料及样板进行尺寸放样。

b、表面处理：清理箱梁11表面浮土、灰尘并对箱梁11表面进行凿毛处理。

c、构件起吊拼装：将构件起吊至箱梁11内进行拼装，在箱梁11内对钢桁架进行拼装，拼装完成后与腹板钢板进行焊接。

钢桁架拼装主要为高强螺栓连接，高强螺栓终拧检查合格后，连接处的板缝应及时用腻子封闭，并将螺栓、螺母、垫圈的外露部分在规定的时间内涂装。钢桁架拼装完成后方可开始焊接，现场安装完成后对结构进行防腐处理。

步骤六、按预定路径穿钢索5：将钢索5从一端锚垫板22f穿入，通过预埋管、各转向器，最后进入另一端锚固区内预埋管，由该端锚垫板22f穿出。

在箱梁11内设6束钢索5，张拉控制应力837MPa，两端对称张拉。

锚固块，锚固块施工要注意转向管、锚具22等预埋件的预埋，预埋件位置按设计要求确定，锚垫板22f中心线与钢索5中心线垂直，螺旋筋22b及预埋套管与钢索55同轴。

张拉机具设备与锚具22配套使用，根据钢索5的类型选用YDC750千斤顶及ZB4-500油泵，试运行确保正常后，方可调至工作台面。

下料，沿线量好所需的下料长度，将绞线盘放置到放线基架上，利用人工牵引行走至标记线，然后用砂轮切割机切断。

剥皮及清洗，钢索5下料完成后，将钢索5两端护套5151按给定的长度剥除。

钢索5穿索安装过程如下：

须先用无粘结钢索5逐孔清理干净，确保每个孔道都能顺利通过。

密封装置安装：将钢索5两端锚固区转向器的密封装置安装好。准备适合套入钢索5大小的PVC管***密封筒22c作为穿索时的引导管。

步骤七、安装专用千斤顶，上好工具锚，根据设计张拉力及千斤顶的标定方程，计算出各级张拉油压值，同时根据钢索5的其它参数，计算出钢索5的理论伸长值；钢索55采用应力控制方法张拉时，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6％以内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

钢索55张拉时，伸长值从初应力时开始量测。

张拉顺序：从上往下从左往右的方式进行张拉，张拉程序为：0→0.1→0.2(持荷2min)→(持荷5min锚固)。

锚头防腐，锚头按设计要求灌注防腐油脂，把灌油设备、灌油管连接好并与锚板22e22e上的注浆口连接，然后开动灌油设备，通过灌油管把防腐油脂灌进锚头内。

保护罩22l的安装，用手提砂轮机平整地切除锚头两端多余钢索5；用油脂对锚头进行防腐处理，然后安装保护罩22l，补注油脂。

减振器6的安装；按预定设计安装减振器6。

步骤八、箱梁11修复；待箱梁11内所有施工完成后，恢复洞口原钢筋，并通过植筋，增加箱梁11顶板钢筋密度，钢筋制安，采用焊接处治。

洞口恢复混凝土，采用C50自密实混凝土施工。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，包括两组固定锚具、若干转向组件、若干转向架、减振器和多根钢索；各组件均沿桥梁宽度方向的中心线安装于桥梁的箱梁内，且分别与箱梁连接固定；两个固定锚具分设于箱梁的两端，所述转向架、转向组件及减振器均分别以桥梁的支撑机构为中心轴对称间隔分布于箱梁内，且转向架、转向组件、减振器、转向组件逐渐远离桥梁的支撑机构；所述钢索一端固定，钢索的另一端自其中一个固定锚具穿入，依次穿过箱梁内的各构件后，从另一个固定锚具穿出并固定。

2.如权利要求1所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述固定锚具包括锚固横隔板和若干锚具，所述锚固横隔板固定于箱梁的截面上，锚固横隔板的中部设第一安装孔，第一安装孔两侧对称设有第一固定孔；所述锚具设于第一固定孔内，钢索自第一固定孔穿入锚具。

3.如权利要求2所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述锚具包括同轴且由内而外依次配置的密封筒和预埋筒、密封连接于密封筒一端的分丝器、设于密封筒另一端且密封连接的锚垫板、与锚垫板同轴且依次设于锚垫板外部的固定螺母和保护罩；所述预埋筒的一端穿出锚固横隔板的第一固定孔，预埋筒的另一端与保护罩之间设有锚板；钢索从桥梁一端的固定锚具的锚垫板穿入，轴向进入密封筒并经分丝器穿出。

4.如权利要求3所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述预埋筒的外部套设螺旋筋，螺旋筋预埋于锚固横隔板内；锚垫板与预埋筒同轴设置，且锚垫板与锚固横隔板固定连接；所述锚板开设若干第一穿透孔，第一穿透孔其远离密封筒的一端内设有工作夹片，工作夹片夹持所述钢索；所述锚板的端部可拆卸式连接有一固定板，固定板的内侧抵接于工作夹片；所述密封筒的两端分别设第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈上设有第二穿透孔，且第一密封圈通过螺钉与锚垫板相连；第二密封圈上开设有第三穿透孔，第一穿透孔、第二穿透孔及第三穿透孔同轴。

5.如权利要求1所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述转向组件包括转向块和第一转向器，转向块与箱梁固连，转向块上开设有第一通孔，所述第一通孔位于转向块的下方，且转向块的中部还开设有第二安装孔；所述第一转向器设于第一通孔内；所述第一转向器包括第一外套管、第一穿越钢管和与第一穿越钢管相适配的第一转向管，所述第一外套管设于第一通孔内，且第一外套管的外壁与第一通孔的孔壁固定相连；所述第一穿越套管设于第一外套管内，且第一穿越钢管的一端向上倾斜弯曲；第一穿越钢管的外壁可与第一外套管的内壁接触；所述第一转向管安装于第一穿越钢管内，且第一转向管与第一穿越钢管之间的缝隙内填充有环氧铁砂。

6.如权利要求1所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述转向架与箱梁连接且靠近支撑机构对称设于其两侧；所述转向架包括分别与箱梁连接的第一支架和第二支架，及第二转向器，所述第一支架上开设有第三通孔及第四通孔，第三通孔与第四通孔轴线平行；所述第二支架开设有与第三通孔对应且同轴设置的第五通孔，以及与第四通孔对应且同轴设置的第六通孔；所述第二转向器设于第三通孔及第六通孔内，部分钢索经第二转向器穿过第一支架，再经第五通孔穿过第二支架；其他钢索由第四通孔穿过第一支架，再经第二转向器穿过第二支架。

7.如权利要求6所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述第二转向器包括第二外套管、第二穿越钢管和与第二穿越钢管相适配的第二转向管，所述第二外套管设于第三通孔或第六通孔内，且第二外套管的外壁与第三通孔或第六通孔的孔壁固定相连；所述第二穿越套管设于第二外套管内，且第二穿越钢管的一端向下倾斜弯曲；第二穿越钢管的外壁可与第二外套管的内壁接触；所述第二转向管安装于第二穿越钢管内，且第二转向管与第二穿越钢管之间的缝隙内填充有环氧铁砂；一个支撑机构的两侧各设一个转向架，支撑机构两侧转向架上的第二转向器其倾斜弯曲端相互背离。

8.如权利要求1所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述减振器包括固定支架及若干减振件，所述固定支架连接箱梁；每个减振器与一根钢索对应设置；所述减振件包括索夹和两块弧形的阻尼橡胶片，两块阻尼橡胶拼合并固定在索夹内；所述索夹为分体结构，由两个半索夹通过螺栓上下可拆卸式连接。

9.如权利要求1所述的桥梁结构的体外预应力加固装置，其特征在于，所述钢索包括护套、多根镀锌钢绞线和防腐填充物，护套为空心管体，多个镀锌钢绞线沿护套的轴向内置于护套，且镀锌钢绞线之间相互拧结；防腐填充物填充于护套。

10.一种如权利要求1所述加固装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、确定固定锚具、转向块的安装位置，在桥梁的箱梁顶板开设多个混凝土浇筑孔，混凝土浇筑孔位于相对应的固定锚具、转向块的上方；

步骤二、在固定锚具、转向块的安装位置进行相应的植筋；

步骤三、布筋并安装固定锚具、转向块的模板；

步骤四、模板内混凝土浇筑并养护，当模板内混凝土的强度大于2.5MPa后拆除模板；

步骤五、在箱梁内预定位置拼装转向架；

步骤六、按预定路径穿钢索：将钢索从一端锚垫板穿入，通过预埋管、各转向器，最后进入另一端锚固区内预埋管，由该端锚垫板穿出。

步骤七、安装专用千斤顶，上好工具锚，计算出各级张拉油压值及钢索的理论伸长值；

步骤八、箱梁修复。

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