[发明专利]混凝土桥梁加固方法及加固结构

说明书

技术领域

本发明涉及体外预应力法加固桥梁领域，具体地，涉及一种混凝土桥梁 加固方法及加固结构。

背景技术

体外预应力法是桥梁加固领域的一种常用方法，该方法通过增设加固材 料与加固构造对原梁结构施加体外力(一般为偏心设置)，施加的体外预应 力效应与外荷载效应的效果相反，可使梁体存储一定的预压应力以部分抵消 结构自重效应或者活载效应，从而显著提高混凝土桥梁尤其是预应力混凝土 桥梁的抗裂性能和承载能力。

在工程领域，目前常用的体外预应力加固材料为由钢绞线制成的预应力 钢束。如图1所示，体外预应力束加固体系需要在每侧梁端附近通过植入钢 筋与现浇混凝土增设1个锚固横梁1’(其内埋设导管、锚圈、垫板、螺旋筋 等)，在桥跨内通过植筋与现浇混凝土增设1～2个转向横梁2’(其内埋设转 向器)，同时需要对原横向加固构造进行局部凿除和改动。将体外预应力钢 束3’(体外预应力钢束一般为多根，图1中示意性的示出了一根)布设于 原结构的侧面，预应力钢束3’穿过两端锚固横梁内的预埋导管以及梁跨内转 向横梁2’的预埋转向器，通过千斤顶进行张拉后利用锚具锚固于锚固横梁。

但现有体外预应力束加固法中，锚固横梁作为一个整体承受所有预应力 束产生的预应力，导致预应力通常集中在同一断面和同一点，锚固力相对集 中，不利于应力扩散，为了避免锚固力相对集中，必然要求锚固横梁和转向 横梁具有较大的尺寸，同时需要在横梁内布设和张拉一定数量的横向预应力 束以降低锚固区主应力。由于加固体系自重较大(增设构造重量约占原结构 重量的8％～10％)，加固体系对原桥梁结构的加固效率相应降低，另外加固 体系的自重也会增加桥墩及基础的负担，不适合一些安装空间受到限制的桥 梁。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种混凝土桥梁加固方法，在提高 混凝土桥梁的抗裂性能和承载能力的同时，能够避免混凝土桥梁局部应力集 中，并且加固体系的体积和自重较小，可保证抗裂性加固效果，且具有很高 的抗弯加固效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土桥梁加固方法，包括下列步 骤：

步骤A，在混凝土桥梁梁体受拉区的一端通过锚固螺栓沿所述混凝土桥 梁的横向交错地固定有至少两个第一锚固座，在所述受拉区的另一端通过锚 固螺栓沿所述混凝土桥梁的横向交错地固定有数量与第一锚固座数量相同 的第二锚固座；

步骤B，将两端分别固定有张拉端锚具和固定端锚具的预应力束的两端 分别安装在所述第一锚固座和所述第二锚固座上，每个所述第一锚固座和所 述第二锚固座均设置有一根所述预应力束，所述预应力束相互平行；

步骤C，张紧所述预应力束，形成加固结构。

优选地，当所述混凝土桥梁部分梁体承受正弯矩时，所述混凝土桥梁梁 体受拉区为梁体正弯矩区的底面或中性轴以下的侧面；

当所述混凝土桥梁部分梁体承受负弯矩时，所述混凝土桥梁梁体受拉区 为梁体负弯矩区的顶面或中性轴以上的侧面。

优选地，所述第一锚固座或第二锚固座上滑动地穿设有纵向设置的连 杆，所述张拉端锚具通过所述连杆的一端与所述第一锚固座或第二锚固座连 接，所述连杆的另一端固定有第一反力板，当张紧所述预应力束时，将千斤 顶设置在所述第一反力板与所述第一锚固座或第二锚固座之间，通过所述千 斤顶使所述第一反力板远离所述第一锚固座或第二锚固座，所述连杆带动所 述张拉锚具接近所述第一锚固座或第二锚固座，从而张拉所述预应力束，张 拉所述预应力束后，将所述连杆与所述第一锚固座或第二锚固座固定连接。

优选地，所述第一锚固座或第二锚固座上设置的所述连杆的数量为两 根，两根所述连杆沿所述第一锚固座或第二锚固座的横向均布，所述连杆的 两端均固定有第二反力板，所述张拉端锚具通过所述第二反力板与所述连杆 连接。

优选地，所述连杆为螺纹杆，当张拉所述预应力束后，通过转动安装在 所述连杆上的螺母，使所述螺母的端面压在所述第一锚固座或第二锚固座上 而使所述连杆与所述第一锚固座或第二锚固座相对固定。

优选地，在所述步骤C，张紧所述预应力束后，使用模板灌注封锚灌浆 材料封闭所述第一锚固座和所述第二锚固座。