[发明专利]大跨径连续钢构桥后期挠度调控的体外横张预应力装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构和施工装置领域，特别涉及一种大跨径连续钢构桥后期挠度调控的体外横张预应力装置。

背景技术

连续钢构桥梁是目前大跨径混凝土桥梁最常用的桥型之一，具有场地适应性强，跨越能力大，正常情况下后期维护费用低的优势。但由于设计理论欠完善、工程质量和控制变异等多种复杂原因，致使已建为数不少的大跨径连续钢构桥存在后期挠度过大的病害，为此，人们作了多种途径的探索，认为通过施加体外预应力来调节连续钢构桥后期挠度是一种有效的方法。

体外预应力技术，作为桥梁加固有效的手段之一，被越来越广泛的应用于桥梁建设和维修工程当中。体外预应力技术与其他常见的加固方法相比具有减小结构过大的挠度，释放构件内部过大的应力，部分恢复结构原有的几何形状和受力状态等优点；并且，体外预应力体系是一种“看得见，摸得着”的预应力体系，可以在使用期内方便地进行检测、调整甚至更换，从而确保了结构预应力的可靠性。

体外预应力施工时，将拉索设置于相邻桥墩之间，采用转向块将拉索的轴向拉力转换为向上的顶力，获得加固效果。现有技术中，通过对拉索两端施加拉力，并对两端锚固。这种纵向张拉技术，需要大吨位的张拉设备；预应力束与转向块之间的摩擦将导致较大的预应力损失；对连续钢构桥只能在主梁箱内张拉，操作空间受限，施工工艺复杂，技术要求高；随着连续钢构桥后期挠度的逐渐增大，很难多次适时实施体外预应力的相应调控。

因此，需要一种后期挠度调控的体外预应力装置，能够适用于较大跨径连续钢构桥，仅需要便携的较小吨位的张拉设备，就能根据连续钢构桥后期挠度的逐渐增大状况，多次适时实施体外预应力的相应调控；且施工工艺简单；在箱梁外的操作空间不受限制，避免分批张拉产生的弹性压缩损失和拉索与转向块之间摩擦产生的预应力损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大跨径连续钢构桥后期挠度调控的体外横张预应力装置，能够适用于较大跨径的桥梁，进行张拉施工时，仅需要较小的外力，就能在体外预应力束内产生较大的轴向拉力，施工工艺简单；施工张拉操作不受主梁箱内空间的限制，避免拉索与换向块之间由摩擦产生的预应力损失，采用体外预应力束整束张拉可避免多次单根张拉由弹性压缩引起的预应力损失。

本发明的大跨径连续钢构桥后期挠度调控的体外横张预应力装置，包括锚固在两相邻桥墩之间位于主梁箱内的体外预应力束，体外预应力束端部施加初张力，还包括至少两个横向张拉换向器和至少两个转向块，所述横向张拉换向器设置于桥连续钢构桥箱梁的底板上，对体外预应力束施加横向拉力并在体外预应力束内建立轴向预应力；所述转向块位于桥墩与横向张拉换向器之间固定设置在箱梁的顶板与底板之间，体外预应力束穿过转向块上的穿索孔与横向张拉换向器连接。

进一步，所述体外预应力束端部施加初张力后实施锚固；

进一步，所述体外预应力束位于转向块与桥墩之间的部分靠近箱梁的顶板并与顶板近似平行；

进一步，所述转向块和每条体外预应力束的横向张拉换向器为两个；

进一步，所述横向张拉换向器与体外预应力束固定连接；

进一步，所述横向张拉换向器包括固定卡、设置螺纹的张拉杆和锁紧螺母，所述固定卡由两半圆环组成，使用时两半圆环合拢卡住体外预应力束并固定；张拉杆一端与固定卡铰链连接，设置螺纹的一端穿过底板上的张拉孔与锁紧螺母配合；

进一步，所述张拉杆为可拆装的多节段连续螺纹钢杆，相邻节段的端部通过内凹螺孔和外凸螺杆连结；

进一步，所述锁紧螺母与底板之间设置锚垫板，锚垫板横向尺寸大于锁紧螺母的横向尺寸；

进一步，所述固定卡由两半圆环通过螺栓组合而成并固定卡接在体外预应力束外圆；所述张拉杆和锁紧螺母设置在保护罩内，保护罩固定设置在箱梁的底板上；

进一步，所述体外预应力束上设置减震器。