[发明专利]分散式体外预应力索加固钢筋混凝土梁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑构件的加固方法，特别是一种分散式体外预应力索加固钢筋混凝土梁的方法。

背景技术

传统的体外预应力加固混凝土梁技术是将高强钢丝绳安装于梁的侧面与底面，端部设置锚固张拉点，索材的端部连接螺杆，安装就位后，拧螺帽对索材进行预应力张拉。其中高强钢丝绳是受力的主体，通过转向棒将力传递给梁，以提高梁的承载力，实现对原结构的卸载。体外预应力加固的其特点如下：高强钢丝绳具有强度高（1500～1600MPa）、耐久性好、运输及施工方便等；加固原理明确，受力性能较好；能有效提高被加固构件的抗弯承载力与变形能力，减小构件挠度；高强钢丝绳方便替换。但是传统体外预应力加固混凝土梁技术也存在以下的不足：高强钢丝绳与螺杆的连接需要特殊的加工，成本较高；其锚固装置只能锚固单根钢丝绳；为满足承载力的要求，钢丝绳直径较大；该加固方法在对钢丝绳进行张拉时，因张拉力大，造成施工难度较大；张拉锚固点构造复杂，尺寸大，成本高；加固部分暴露在外，不够美观，且防火与耐久性能差。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种方法设计更为合理，可操作性强，施工更为容易，成本低的分散式体外预应力索加固钢筋混凝土梁的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种分散式体外预应力索加固钢筋混凝土梁的方法，其特点是，其步骤如下：

（1）首选清除被加固钢筋混凝土梁的表面疏松部分，并将浮尘清刷干净；然后按设计要求，在被加固钢筋混凝土梁两侧部对应的位置分别设置左端锚固螺栓和右端锚固螺栓；在被加固钢筋混凝土梁的底中部开设5mm深的槽口用于安装转向棒；

（2）采用连续绕装法，将索材绕过左端锚固螺栓，并在左端锚固螺栓的锚固处抹胶结材料后安装锚固板；在右端锚固螺栓上用卡扣将索材连接拧紧，在右端锚固螺栓的锚固处填充胶结材料，安装锚固板并拧紧；待胶结材料硬化后，用张拉装置对被加固钢筋混凝土梁两侧的索材进行同步张拉，张拉至被加固钢筋混凝土梁底并且有足够空隙后，将转向棒带胶安装至槽口内支撑索材，放松张拉装置并拆除；按前述步骤依次完成张拉安装，待安装完所有索材后，在被加固钢筋混凝土梁的底部与两侧面刷界面剂，抹聚合物砂浆，覆盖索材和锚固板，抹平养护，完成加固。

本发明所述的左端锚固螺栓、右端锚固螺栓为相对概念，可以互换。胶结材料、聚合物砂浆、界面剂等可以使用本领域常用的胶结材料、聚合物砂浆、界面剂。

本发明所述的分散式体外预应力索加固钢筋混凝土梁的方法中：所述的张拉装置可以选用现有技术中公开的可用于本发明的任何一种能实现索材张拉的张拉装置。优选的张拉装置包括带螺孔的基座，穿过安装孔在基座上安装有若干螺杆，螺杆设有钩状头部；在基座的中部还设有垫块。张拉装置可以选用壁厚较大的方钢管作为基本反力梁，在方钢管上，可结合梁宽开若干组对穿孔，张拉时，将张拉器具置于梁底部，方钢管与梁底之间放置垫块，垫块高度一般在50～70mm；将张拉螺杆穿过方钢管上的螺孔，勾住钢丝绳，然后拧螺帽，将钢丝绳向下张拉，张拉至足够的位置后，将转向棒塞入钢丝绳与梁之间，放松螺帽，拆去张拉装置，完成张拉。

本发明方法可以适用于各类钢筋混凝土梁。本方法通过采用永久性机械锚固装置，将多根索材安装于被加固梁的侧面；锚固后，以被加固构件作为反力装置，用工具对索材进行竖向张拉施加预应力，并固定；然后在构件表面涂抹聚合物砂浆，覆盖整个的锚固装置和索材。其中索材是受力的主体，通过施加预应力，使索材在加固后的结构中，能够发挥其高强索材的特性；聚合物砂浆有良好的渗透性、粘结强度和密实程度，它主要起保护高强索材的作用，保证其防火性能与耐久性；同时将其与原结构粘结成整体，共同工作。主要适用的索材有：钢绞线、钢丝绳以及各种高强FRP索。

与现有技术相比，本方法在保持传统体外预应力加固技术优点的前提下，还具有以下几方面的优势：

1．采用本发明加固方法无需使用大直径的高强索材，一般可使用直径在5～8mm之间的高强索材即可。由于小直径索材较为柔软，易弯折，比表面积大；本方法充分利用此特点，采用连续绕装，利用胶结材料与锚固板共同工作实现索材的有效锚固。 

2．本发明通过对高强索材进行分散配置，并采用竖向张拉的方法，使得张拉力大为减小，施工方便；索材的分散配置，使得构件受力更为合理。

3．本发明方法设计的张拉装置张拉时利用被加固梁作为支撑反力结构，对称张拉，实现自平衡。张拉装置构造简单，易于携带，便于现场加固操作。