箱梁底板加固结构及其施工方法、箱梁以及箱梁桥技术

本发明专利技术涉及一种箱梁底板加固结构，包括锚固横梁和体外预应力板，锚固横梁的长度方向平行于箱梁横向，锚固横梁的底部与箱梁底板固连和/或锚固横梁的两端分别与两块箱梁腹板固连，体外预应力板通过锚索张拉锚固在锚固横梁上。另外还涉及采用上述箱梁底板加固结构的箱梁、采用该箱梁的箱梁桥以及上述箱梁底板加固结构的施工方法。本发明专利技术通过在箱室内设置锚固横梁，能够增加箱梁结构整体性和箱梁底板的横向刚度，该锚固横梁与底板纵向垂直，有利于抑制底板纵向裂纹的发生和扩展；通过设置体外预应力板，并且该体外预应力板通过锚索张拉锚固在锚固横梁上，可对底板提供横向的预压应力，可减小和约束底板纵向裂缝的发生和扩展。

【技术实现步骤摘要】
箱梁底板加固结构及其施工方法、箱梁以及箱梁桥
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种箱梁底板加固结构、采用该箱梁底板加固结构的箱梁、采用该箱梁的箱梁桥以及上述箱梁底板加固结构的施工方法。
技术介绍
大跨预应力混凝土变截面箱梁桥是目前广泛采用的桥型，以连续梁和连续刚构桥最为多见。如图1-图4，其中一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱梁桥具有以下技术特点以及伴随的底板常见病害：(1)如图3和图4，这种变截面箱梁桥目前常用的截面形式为单箱单室截面，由于受力需要，梁高由跨中截面向支点截面处不断加大，导致底板101下缘立面成拱形，这种构造布置导致底板索103的立面亦成拱形，底板索103下弯布置。由于底板索103被张拉且其两端被锚固在锯齿块104上，被张拉的底板索103必然产生向下的径向力，向下的径向力对桥梁产生不利的负作用，易导致底板101开裂。(2)如图4，底板索103一般单层布置成一行，当跨径加大时，底板索103的用量急剧增加，在底板索中心水平线截面上挖空率会急剧增加。跨径加大时，底板索103向下的径向力增加，而承载的有效截面面积反而减小，更易导致底板101开裂或崩裂破坏。目前，本领域有多座连续梁和连续刚构桥存在底板101下表面顺桥向开裂问题。多数桥梁跨中截面至L/4截面的挖空率大，底板101下表面顺桥向开裂问题更严重。(3)如图2和图3，当跨径加大时，底板索103的用量增加，位于箱梁横向中心线附近的底板索103需要平弯到腹板102和底板101的交接处锚固以减短传力路线，过大的平弯产生的水平力拉力也容易直接导致底板101开裂。目前，本领域有多座大跨径连续梁和连续刚构桥存在严重的底板101下表面顺桥向开裂问题。箱梁底板101开裂，减小了桥梁整体刚度，引起桥梁的下挠过大，会导致钢筋锈蚀，影响结构的耐久性。箱梁底板101设置有底板索103，在底板101开裂严重时会影响底板索103的耐久性，进一步可能危及桥梁安全。现有技术处理上述桥梁底板开裂的方法多数采用对底板裂缝进行压环氧树脂胶封闭裂缝，粘贴FRP布加强等措施，这些措施对于底板开裂后桥梁的刚度降低问题改进作用较小。
技术实现思路
本专利技术涉及一种箱梁底板加固结构、采用该箱梁底板加固结构的箱梁、采用该箱梁的箱梁桥以及上述箱梁底板加固结构的施工方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术涉及一种箱梁底板加固结构，包括锚固横梁和体外预应力板，所述锚固横梁的长度方向平行于箱梁横向，所述锚固横梁的底部与箱梁底板固连和/或所述锚固横梁的两端分别与两块箱梁腹板固连，所述体外预应力板通过锚索张拉锚固在所述锚固横梁上。作为实施方式之一，所述体外预应力板上设有两组反力架，两组反力架分别靠近所述锚固横梁的两端，每组反力架上张拉有锚索并且该锚索张拉锚固在相邻的锚固横梁端部上。作为实施方式之一，每组反力架与相邻的锚固横梁端部之间设有一组锚固夹板，所述锚固夹板固定安设于所述体外预应力板上，所述反力架活动设置于所述体外预应力板上并且与相邻的所述锚固夹板抵紧。作为实施方式之一，所述锚固夹板包括沿箱梁纵向依次设置的两块夹板，两块所述夹板固定连接并且于二者之间夹设有至少一块所述体外预应力板。作为实施方式之一，各所述体外预应力板的板面均平行于竖向。作为实施方式之一，所述反力架包括沿箱梁纵向依次设置的两个架体，两个所述架体固定连接并且二者围设形成容所述体外预应力板穿过的穿设孔，至少其中一个架体上张拉有所述锚索。作为实施方式之一，其中一组锚固夹板与相邻的锚固横梁端部抵接，另一组锚固夹板与相邻的锚固横梁端部之间具有横向间距。作为实施方式之一，所述反力架与相邻的锚固夹板之间夹设有铅垫板。作为实施方式之一，所述锚固横梁的顺桥向前侧和/或顺桥向后侧设有所述体外预应力板，所述锚固横梁的两端向对应侧凸出设置有锚箱，所述锚索张拉在对应侧的两组锚箱上。作为实施方式之一，所述锚固横梁的顺桥向前侧和/或顺桥向后侧自上而下依次间隔布置有多个预应力板组，每个预应力板组包括至少一块体外预应力板。作为实施方式之一，所述锚箱为钢锚箱，于箱梁底板和/或对应侧的箱梁腹板上设有固结钢筋，所述锚箱与相邻的所述固结钢筋焊接。作为实施方式之一，所述体外预应力板为CFRP板。作为实施方式之一，所述体外预应力板收容于GFRP隔离箱内，所述GFRP隔离箱固定于箱梁底板上。作为实施方式之一，所述体外预应力板、锚索及相应的其它锚固器件均粘贴包覆有GFRP方格布；和/或，箱梁底板的上表面以及所述锚固横梁的外表面均粘贴包覆有GFRP方格布。本专利技术还涉及一种箱梁，包括箱梁底板和两块箱梁腹板，还包括至少一组如上所述的箱梁底板加固结构；所述箱梁底板加固结构有多组时，各所述锚固横梁沿箱梁纵向依次间隔布置。作为实施方式之一，在箱室内设有纵梁，所述纵梁的长度方向平行于箱梁纵向，所述纵梁依次连接各所述锚固横梁。作为实施方式之一，所述纵梁为至少两根，各纵梁均与箱梁底板连接，并且其中两根纵梁分别与两块箱梁腹板连接。作为实施方式之一，所述箱梁包括多个箱梁节段，至少部分箱梁节段内布置有底板索和所述箱梁底板加固结构。作为实施方式之一，所述底板索锚固在对应箱梁节段内的锯齿块上，于该锯齿块的上坡面与底板相交处的正上方布置相应的锚固横梁。作为实施方式之一，所述箱梁为变截面箱梁。本专利技术还涉及一种箱梁桥，至少部分箱梁采用如上所述的箱梁。本专利技术还涉及如上所述的箱梁底板加固结构的施工方法，包括：张拉锚固横梁一端的锚索到设计吨位并进行锚固，再张拉位于锚固横梁另一端的锚索到设计吨位；其中，在体外预应力板上粘贴表面测力计，根据表面测力计测定的拉力值进行对称同步控制张拉。本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术通过在箱室内设置锚固横梁，能够增加箱梁结构整体性和箱梁底板的横向刚度，该锚固横梁与底板纵向垂直，有利于抑制底板纵向裂纹的发生和扩展；通过设置体外预应力板，并且该体外预应力板通过锚索张拉锚固在锚固横梁上，可对底板提供横向的预压应力，可减小和约束底板纵向裂缝的发生和扩展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为本专利技术实施例提供的箱梁桥的结构示意图；图2为
技术介绍
中提及的底板索的布置结构示意图；图3为图2沿A-A的剖视图；图4为图2沿B-B的剖视图；图5为本专利技术实施例提供的箱梁的侧视结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的箱梁的俯视结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的锚固横梁的布置结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的箱梁底板加固结构的示意图；图9为本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种箱梁底板加固结构，其特征在于：包括锚固横梁和体外预应力板，所述锚固横梁的长度方向平行于箱梁横向，所述锚固横梁的底部与箱梁底板固连和/或所述锚固横梁的两端分别与两块箱梁腹板固连，所述体外预应力板通过锚索张拉锚固在所述锚固横梁上。/n

【技术特征摘要】
1.一种箱梁底板加固结构，其特征在于：包括锚固横梁和体外预应力板，所述锚固横梁的长度方向平行于箱梁横向，所述锚固横梁的底部与箱梁底板固连和/或所述锚固横梁的两端分别与两块箱梁腹板固连，所述体外预应力板通过锚索张拉锚固在所述锚固横梁上。


2.如权利要求1所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述体外预应力板上设有两组反力架，两组反力架分别靠近所述锚固横梁的两端，每组反力架上张拉有锚索并且该锚索张拉锚固在相邻的锚固横梁端部上。


3.如权利要求2所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：每组反力架与相邻的锚固横梁端部之间设有一组锚固夹板，所述锚固夹板固定安设于所述体外预应力板上，所述反力架活动设置于所述体外预应力板上并且与相邻的所述锚固夹板抵紧。


4.如权利要求3所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述锚固夹板包括沿箱梁纵向依次设置的两块夹板，两块所述夹板固定连接并且于二者之间夹设有至少一块所述体外预应力板。


5.如权利要求4所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：各所述体外预应力板的板面均平行于竖向。


6.如权利要求3所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述反力架包括沿箱梁纵向依次设置的两个架体，两个所述架体固定连接并且二者围设形成容所述体外预应力板穿过的穿设孔，至少其中一个架体上张拉有所述锚索。


7.如权利要求3所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：其中一组锚固夹板与相邻的锚固横梁端部抵接，另一组锚固夹板与相邻的锚固横梁端部之间具有横向间距。


8.如权利要求3所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述反力架与相邻的锚固夹板之间夹设有铅垫板。


9.如权利要求1至8中任一项所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述锚固横梁的顺桥向前侧和/或顺桥向后侧设有所述体外预应力板，所述锚固横梁的两端向对应侧凸出设置有锚箱，所述锚索张拉在对应侧的两组锚箱上。


10.如权利要求9所述的箱梁底板加固结构，其特征在于：所述锚固横梁的顺桥向前侧和/或顺桥向后侧自上而下依次间隔布置有多个预应力板组，每个预应力板组包括至少一块体外预应力板。


11.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振，朱孟君，陈伟超，王晓峰，李俊，陈致淳，徐岩，胡振，盛康，翟锋，曹雪珂，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42