一种混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法制造方法及图纸

本申请涉及混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法，其包括承载梁、多根间隔布置的预应力筋，承载梁用于设于梁体底板，且承载梁的长度沿横桥向延伸；预应力筋一端锚固于承载梁上，以张拉承载梁对梁体施加竖向压应力，另一端用于自梁体底板到梁体顶板贯穿梁体，并锚固于梁体顶板。本申请将预应力筋贯穿梁体，并与梁体底板下的承载梁锚固，通过张拉承载梁以对梁体施加竖向压应力，本申请采用施加竖向压应力的方式进行加固补强，从作用原理上讲属于主动加固范畴，由于后加补强材料主动施力，改善了原梁体的受力状态，阻止混凝土梁体腹板斜向、水平向裂缝继续增大甚至使裂缝完全闭合，解决了后加补强材料“应变滞后”弊端，提高后加补强材料利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法
本申请涉及桥梁构筑物加固领域，特别涉及一种混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法。
技术介绍
混凝土梁桥腹板开裂是桥梁工程界近年来普遍关注的问题，一般表现为腹板腹剪裂缝，危害性大。究其原因，梁体腹板裂缝主要是设计时配筋不足、未设置竖向预应力或竖向预应力张拉不到位，造成梁体主拉应力过大。对于此类病害，目前普遍使用的加固方法有:(1)增大截面加固,又称外包混凝土加固法，通过增大混凝土构件的截面和增加配筋，提高构件的承载力和刚度。加固时可在混凝土构件截面的单侧、双侧或四周外包加固。(2)粘贴钢板加固法，将钢板粘贴在混凝土构件的受拉缘或薄弱部位，使之与混凝土构件形成整体共同受力，以提高其抗弯，抗剪能力及刚度，改善混凝土构件的钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步发展，从而提高桥梁的承载能力和耐久性。(3)粘贴纤维材料(碳纤维、芳纶纤维)加固法，利用黏结剂将碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴在混凝土构件表面，当混凝土构件荷载增加时，碳纤维布因与混凝土构件协调变形而共同受力，从而提高了混凝土构件的承载能力与刚度，对混凝土构件起到了加固作用。以上加固方法共同的缺点是，它们都是被动的加固，即在混凝土构件承载能力薄弱区直接增设补强材料，增大截面、粘贴钢板、粘贴高强复合纤维材料(碳纤维、芳纶纤维)时必须考虑带载加固及分阶段受力特点，即加固后混凝土构件自重及恒载由原梁承担；若加固时完全封闭交通，加固完成通车后通行车辆载荷由加固后的组合截面承担；若加固时限制交通，则加固期间通行车辆载荷由加固后的组合截面承担，加固完成后增加的车辆载荷还是由加固后的组合截面承担，后加补强材料强度发挥程度受原梁变形的限制，即通常所说的“应变滞后”现象，这种现象导致后加补强材料利用率低。
技术实现思路
本申请实施例提供一种混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法，以解决相关技术中后加补强材料强度发挥程度受原梁变形的限制，导致后加补强材料利用率低的问题。第一方面，提供了一种混凝土梁体腹板的加固装置，其包括：承载梁，所述承载梁用于设于梁体底板，且所述承载梁的长度沿横桥向延伸；多根间隔布置的预应力筋，所述预应力筋一端锚固于所述承载梁上，以张拉所述承载梁对所述梁体施加竖向压应力，另一端用于自所述梁体底板到梁体顶板贯穿所述梁体，并锚固于所述梁体顶板。一些实施例中，所述加固装置还包括若干补强板，所述补强板设于所述承载梁与所述梁体底板之间。一些实施例中，相邻两个所述补强板之间的缝隙填实有填充物。一些实施例中，所述加固装置还包括腹板侧混凝土层，所述腹板侧混凝土层内植入有加强筋，所述腹板侧混凝土层用于设于所述梁体的腹板上，且所述腹板侧混凝土层底端承载于所述承载梁上。一些实施例中，当所述预应力筋穿设于所述梁体时，所述预应力筋大致竖直设置。第二方面，提供了一种混凝土梁体腹板的加固方法，包括如下步骤：在梁体的病害区开设多个贯穿所述梁体底板和顶板的预应力孔道；在所述预应力孔道内穿设预应力筋；将所述预应力筋底端锚固于承载梁上，并起吊所述承载梁至所述梁体底板；张拉所述预应力筋至设计荷载后，将所述预应力筋顶端锚固于所述梁体顶板。一些实施例中，在起吊所述承载梁至所述梁体底板之前，还包括如下步骤：在所述梁体底板上对应于所述承载梁处贴设若干个补强板。一些实施例中，在起吊所述承载梁至所述梁体底板之前，还包括如下步骤：在相邻两个所述补强板之间的缝隙填实填充物。一些实施例中，在张拉所述预应力筋至设计荷载之前，还包括如下步骤：在所述梁体对应于病害区的腹板侧壁上浇筑混凝土，并在混凝土内植入加强筋，以形成底端承载于所述承载梁上的腹板侧混凝土层。一些实施例中，在张拉所述预应力筋至设计荷载之后，且在将所述预应力筋顶端锚固于所述梁体顶板之前，还包括如下步骤：向所述预应力孔道中灌注植筋胶。本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例提供了一种混凝土梁体腹板的加固装置及加固方法，本申请将预应力筋贯穿梁体，并与梁体底板下的承载梁锚固，通过张拉承载梁以对梁体施加竖向压应力，本申请采用施加竖向压应力的方式进行加固补强，从作用原理上讲属于主动加固范畴，由于后加补强材料主动施力，改善了原梁体的受力状态，从而达到了提高原梁承载力和抗裂性的目的，阻止混凝土梁体腹板斜向、水平向裂缝继续增大甚至使裂缝完全闭合，解决了后加补强材料“应变滞后”弊端，提高后加补强材料利用率。本申请采用多根预应力筋锚固在承载梁上的方式，可以将点荷载转换成均布荷载，以使梁体加固梁段受力均匀。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的混凝土梁体腹板的加固装置对混凝土梁体腹板加固时的示意图；图2为图1中A-A处截面图；图3为本申请实施例提供的预应力筋锚固于承载梁上的示意图；图4为图3中B-B处截面图。图中：1、承载梁；10、连接板；11、横梁；12、贯穿空间；2、梁体；3、预应力筋；4、补强板；5、填充物；6、腹板侧混凝土层；7、预应力孔道；8、锚固组件；80、锚板；81、螺母。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例提供了一种混凝土梁体腹板的加固装置，以解决相关技术中后加补强材料强度发挥程度受原梁变形的限制，导致后加补强材料利用率低的问题。参见图1和图2所示，一种混凝土梁体腹板的加固装置，其包括承载梁1和多根间隔布置的预应力筋3，承载梁1用于设于梁体2底板，且承载梁1的长度沿横桥向延伸；预应力筋3一端锚固于承载梁1上，以张拉承载梁1对梁体2施加竖向压应力，另一端用于自梁体2底板到梁体2顶板贯穿梁体2，并锚固于梁体2顶板。本申请将预应力筋3贯穿梁体2，并与梁体2底板下的承载梁1锚固，通过张拉承载梁1以对梁体2施加竖向压应力，本申请采用施加竖向压应力的方式进行加固补强，从作用原理上讲属于主动加固范畴，由于后加补强材料主动施力，改善了原梁体的受力状态，从而达到了提高原梁承载力和抗裂性的目的，阻止混凝土梁体腹板斜向、水平向裂缝继续增大甚至使裂缝完全闭合，解决了后加补强材料“应变滞后”弊端，提高后加补强材料利用率。本申请采用多根预应力筋3锚固在承载梁1上的方式，可以将点荷载转换成均布荷载，以使梁体2加固梁段受力均匀。参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于，其包括：/n承载梁(1)，所述承载梁(1)用于设于梁体(2)底板，且所述承载梁(1)的长度沿横桥向延伸；/n多根间隔布置的预应力筋(3)，所述预应力筋(3)一端锚固于所述承载梁(1)上，以张拉所述承载梁(1)对所述梁体(2)施加竖向压应力，另一端用于自所述梁体(2)底板到梁体(2)顶板贯穿所述梁体(2)，并锚固于所述梁体(2)顶板。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于，其包括：
承载梁(1)，所述承载梁(1)用于设于梁体(2)底板，且所述承载梁(1)的长度沿横桥向延伸；
多根间隔布置的预应力筋(3)，所述预应力筋(3)一端锚固于所述承载梁(1)上，以张拉所述承载梁(1)对所述梁体(2)施加竖向压应力，另一端用于自所述梁体(2)底板到梁体(2)顶板贯穿所述梁体(2)，并锚固于所述梁体(2)顶板。


2.如权利要求1所述的混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于：所述加固装置还包括若干补强板(4)，所述补强板(4)设于所述承载梁(1)与所述梁体(2)底板之间。


3.如权利要求2所述的混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于：相邻两个所述补强板(4)之间的缝隙填实有填充物(5)。


4.如权利要求1所述的混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于：所述加固装置还包括腹板侧混凝土层(6)，所述腹板侧混凝土层(6)内植入有加强筋，所述腹板侧混凝土层(6)用于设于所述梁体(2)的腹板上，且所述腹板侧混凝土层(6)底端承载于所述承载梁(1)上。


5.如权利要求1所述的混凝土梁体腹板的加固装置，其特征在于：当所述预应力筋(3)穿设于所述梁体(2)时，所述预应力筋(3)大致竖直设置。


6.一种混凝土梁体腹板的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：
在梁体(2)的病害区开...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宏奎，孙连峰，罗兴华，侍刚，彭旭民，胡续鹏，李鸥，李龙利，江淦，张朦朦，张宗强，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42