CN203270466U

CN203270466U - 一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置

Info

Publication number: CN203270466U
Application number: CN 201220576257
Authority: CN
Inventors: 林启辉; 郑华彬; 邓少伟
Original assignee: GUANGDONG JIANKE CONSTRUCTION ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG JIANKE CONSTRUCTION ENGINEERING TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2022-11-02

Abstract

本实用新型公开了一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其包括贯通桥梁顶板的若干孔道、设置在桥梁顶板下方的混凝土锚块以及穿过每一孔道且一端固定在混凝土锚块中的预应力钢绞线，预应力钢绞线另一端布置在混凝土桥梁的桥面上，对应每个孔道的预应力钢绞线彼此平行分布在桥面上，混凝土锚块包括植入到桥梁顶板内的钢筋网和灌注在钢筋网内混凝土，本实用新型施工便利、成本较低；混凝土锚块通常能够适应多束大吨位预应力的张拉和锚固，避免普通体外预应力穿越较厚混凝土横隔板的困难施工，加固适应性好。

Description

一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置

技术领域

本实用新型涉及一种桥面预应力加固装置，更具体地说，尤其涉及一种一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置。

背景技术

目前用于大跨桥梁的预应力加固装置通常采用成品预应力体外索，其布置形式根据桥梁截面形式可灵活选用，对于箱梁一般布置在主梁箱体内，通常设置在箱梁腹板侧面或底板；然后再安装预制的带防腐的预应力钢绞线，张拉后形成体外预应力。

这种箱梁体内布置体外预应力也有自身不可避免的缺点，主要体现在：

1、需在箱梁内的横隔板、预制梁与现浇梁结合处的极厚端横隔板上抽芯成孔，受箱内空间限制，机具施工难度非常大，同时需布置转向措施；

2、采用体外成品索，成本较高；

3、由于钢束布置在梁内，形心距无桥面索大，因此材料利用率较低，同等应力效应下需要使用更多的钢绞线；

4、为满足线型布置要求，某些位置需要设置转向块；

5、当桥梁跨度较大时候，会存在较长的钢束直线段，为了避免共振效应，需要每隔10m设置一个减震装置；

6、体外束预应力体系与结构是无黏结的，与结构相应截面的变形不协调，这种变形的不协调将产生二次效应。

现有技术中的另外一种布束方式：桥面后加预应力布束。布置桥面预应力具体做法是：凿除原桥面铺装层后，根据新增预应力的数量，在箱梁顶部平行布置预应力索，可根据后期铺装层厚度选择直接铺设钢绞线或先设置波纹管穿束后浇筑铺装层（即可以根据情况选择先张法或后张法），避开桥梁原钢绞线在箱梁腹板顶开凿，设置锚固措施。若采用先张法，则张拉桥面预应力后浇筑桥面混凝土；若采用预埋波纹管后张法时，则先铺装桥面混凝土，待混凝土强度达到要求后再进行张拉。

桥面后加预应力布束的缺点如下：

1、桥面钢绞线均布置在顶板位置，构造要求上需要原箱梁顶板不能太薄，要满足设置预应力束的受力结构要求；

2、桥面钢绞线后期需要钢筋混凝土桥面铺装覆盖，理论上要求桥面铺装厚度不能太薄，以免铺装日后运营开裂会对钢束造成锈蚀；

3、桥面预应力锚块虽然构造简单，但是受顶板厚度限制，单个锚块内所设束数不能太多，所以要配置较大预应力的时候，要相对配置较多独立的锚块；

4、应力扩散路径对桥面铺装影响较大，锚块位置要做好钢筋网加筋处理，避免日后运营出现开裂；

5、腹板的受力状态改善作用小，对主梁的抗剪性能改善较少；

6、桥面预应力不能随意更换，需要更换的话要把桥面铺装掀除，增大成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于混凝土桥梁的布置灵活且适应性好的桥面预应力加固装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，该混凝土桥梁包括顶板、设置在顶板下方的纵向设置的腹板以及设置在顶板下方横向设置的横板，该桥面预应力加固装置包括贯通桥梁顶板的若干孔道、设置在桥梁顶板下方的混凝土锚块以及穿过每一孔道且一端固定在混凝土锚块中的预应力钢绞线，预应力钢绞线另一端布置在混凝土桥梁的桥面上，对应每个孔道的预应力钢绞线彼此平行分布在桥面上，混凝土锚块包括植入到桥梁顶板内的钢筋网和灌注在钢筋网内混凝土。

所述孔道中设有供混凝土灌入钢筋网中的波纹管。

所述孔道与桥面的相交处设有位于预应力钢绞线下方的钢板。

所述桥梁顶板的下方且对应混凝土锚块的位置设有若干凹槽。

所述桥面上还设有若干位于预应力钢绞线下方且横向设置的圆钢条。

所述预应力钢绞线靠近桥梁腹板设置，所述混凝土锚块靠近桥梁横板设置。

本实用新型的技术优势体现在：

1.施工便利、成本较低：桥面预应力固定装置整体上采用的是桥面布束方式，避免了箱内布束时穿越极厚横隔板的困难施工和使用体外预应力钢绞线带来的昂贵代价；

2.钢束利用率高：预应力钢绞线布置在桥梁顶板面上，距离截面中性轴的距离较远，材料利用充分，预应力效率较高，因此钢绞线用量省。

3.锚块设计适应性高：首先，预应力钢绞线的位置可以因应桥面情况进行布置；其次，形式上采用箱内锚固方式，由于箱内空间充足、锚块造型尺寸完全可以根据需要进行合理化设计；另外，箱内锚块通常能够适应多束大吨位预应力的张拉和锚固，解决传统桥面预应力的桥面锚座只能进行小吨位预应力张拉锚固的缺陷。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的桥面预应力加固装置的结构示意图。

图2是图1所示的桥面预应力加固装置中的混凝土锚块的结构示意图。

图3是图2所示的混凝土锚块的截面结构示意图。

图4是本实用新型桥面预应力加固装置在使用状态下的俯视图。

图5是本实用新型桥面预应力加固装置在使用状态下的主视图。

图中：顶板1、腹板2、横板3、孔道4、混凝土锚块5、预应力钢绞线6、波纹管7、钢板8、钢筋网9、凹槽10、圆钢条11。

具体实施方式

参阅图1至图5所示，本实用新型揭示了一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，该混凝土桥梁包括顶板1、设置在顶板1下方的纵向设置的腹板2以及设置在顶板1下方横向设置的横板3。该桥面预应力加固装置包括贯通桥梁顶板1的若干孔道4、设置在桥梁顶板1下方的混凝土锚块5以及穿过每一孔道4且一端固定在混凝土锚块5中的预应力钢绞线6。

预应力钢绞线6另一端布置在混凝土桥梁的桥面（即顶板1的上表面）上，对应每个孔道4的预应力钢绞线6彼此平行分布在桥面上。

孔道4倾斜贯通顶板1的上下端，且孔道4设有便于浇筑形成混凝土锚块5的波纹管7。且孔道4与桥面的相交处设有位于预应力钢绞线下方的钢板8，该钢板8设置在预应力钢绞线6的转向处，这样可以分散预应力钢绞线6对顶板的1的集中力，保护顶板1。

混凝土锚块5包括植入到桥梁顶板1内的钢筋网9和灌注在钢筋网内混凝土，波纹管7有利于混凝土灌入钢筋网9中。

桥梁顶板1的下方且对应混凝土锚块5的位置设有若干凹槽10，形成锯齿状，这样可以增加顶板1与混凝土锚块5的结合面的抗剪力。

所述桥面上还设有若干位于预应力钢绞线6下方且横向设置的圆钢条11，这样可以减小预应力钢绞线6与顶板1之间的摩擦。

所述预应力钢绞线6靠近桥梁腹板2设置，所述混凝土锚块5靠近桥梁横板3设置（详参图4）。将混凝土锚块5设置在桥梁顶板1、腹板2及横板3所夹的犄角位置，然后通过植筋等方式与顶板、腹板、横板结合稳固，这样便能够适应大吨位、多束数预应力的集中锚固，而且引起的附加应力也能通过混凝土锚块向周边顶板1和腹板2得到有效扩散。

本实用新型一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置的施工方法如下：

1.桥梁顶板开孔：

桥面预应力钢绞线6锚固在主梁顶板1以下，需要在锚固区域进行竖向转向，所以先要在桥面顶板1的位置开孔道4，孔道4可以通过钻孔的方式进行，开孔的大小根据布置的预应力钢绞线6的根数进行确定；对预应力钢绞线6的转向位置与桥梁顶板1接触的区域粘贴钢板8，作为应力扩散和局部加强，避免钢绞线与桥梁顶板接触导致局部混凝土应力过大产生破坏。

2.在顶板1下新增混凝土锚块：

混凝土锚块的设置与普通的体内预应力锚块相似，首先在顶板1、腹板2、横板3之间植入横向和纵向的钢筋形成钢筋网9，然后将钢筋网灌入混凝土形成混凝土锚块。

3.预应力钢绞线布索：

桥面预应力钢绞线6的布置尽量分布在腹板附近区域，这样预应力的传递比较直接，能获得更好的效果。预应力钢绞线考虑采用带有环氧涂层的钢绞线，这样可以更有效的抑制锈蚀的发生。尽量采用紧贴桥面进行布置，以尽量增加后期桥面铺装作为钢绞线保护层的厚度。适合采用多束而每束钢绞线股数较少的分布方式，以尽量使钢绞线紧贴顶板面。

4.预应力张拉及封锚：

建议采用扁锚作为预应力的锚头，这样既可以减小混凝土锚块的厚度，也有利于桥面预应力在桥面上散开。预应力的张拉及封锚方式与普通预应力相同。

本实用新型的桥面预应力加固装置可以因应桥面情况进行非常便利的调整；其次，形式上采用箱内锚固方式，由于箱内空间充足、锚块造型尺寸完全可以根据需要进行合理化设计；另外，本实用新型的混凝土锚块通常能够适应多束大吨位预应力的张拉和锚固，解决传统桥面预应力的桥面锚座只能进行小吨位预应力张拉锚固的缺陷，避免了箱内体外预应力布束需要在很厚的横隔板上穿孔、增加大型转向块等复杂、困难的工艺和相应增加的造价，所以该新型预应力加固装置具有加固适应性好、布置灵活、经济效益可观的优点。

Claims

1.一种用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，该混凝土桥梁包括顶板、设置在顶板下方的纵向设置的腹板以及设置在顶板下方横向设置的横板，其特征在于：该桥面预应力加固装置包括贯通桥梁顶板的若干孔道、设置在桥梁顶板下方的混凝土锚块以及穿过每一孔道且一端固定在混凝土锚块中的预应力钢绞线，预应力钢绞线另一端布置在混凝土桥梁的桥面上，对应每个孔道的预应力钢绞线彼此平行分布在桥面上，混凝土锚块包括植入到桥梁顶板内的钢筋网和灌注在钢筋网内混凝土。

2.如权利要求1所述的用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其特征在于：所述孔道中设有供混凝土灌入钢筋网中的波纹管。

3.如权利要求2所述的用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其特征在于：所述孔道与桥面的相交处设有位于预应力钢绞线下方的钢板。

4.如权利要求3所述的用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其特征在于：所述桥梁顶板的下方且对应混凝土锚块的位置设有若干凹槽。

5.如权利要求1所述的用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其特征在于：所述桥面上还设有若干位于预应力钢绞线下方且横向设置的圆钢条。

6.如权利要求1所述的用于混凝土桥梁的桥面预应力加固装置，其特征在于：所述预应力钢绞线靠近桥梁腹板设置，所述混凝土锚块靠近桥梁横板设置。