基于橫張預應力的簡支t梁加固方法及錨固裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橋梁的加固方法與專用裝置，更確切地說，本發(fā)明涉及一種基于橫張預應力的簡支T梁加固方法及錨固裝置。
【背景技術】
[0002]隨著橋梁結構運營時間的延長，橋梁結構的安全性和耐久性勢必會降低，當其損傷到一定的程度后就會危及行車安全，往往就會成為交通路網(wǎng)中的“瓶頸”。理論與事實均表明對其重建將是十分不經(jīng)濟，也是不合理的，常用的方法是對它們進行維修、加固和升級。體外預應力加固技術是一種較為常用且較為有效的主動加固技術，體外預應力加固技術具有明顯提高橋梁結構的承載能力和降低裂縫寬度的優(yōu)點。傳統(tǒng)的體外預應力施工工藝需要在擬加固梁的兩端架設張拉設備，然而此處通常有端橫隔板以及接近墩臺，使得張拉空間受到限制，影響施工操作。所以，常將張拉端向跨中移動一段距離，而這樣勢必會減小預應力鋼筋的長度，使預應力損失較大，從而導致加固效果不佳。針對此問題，人們又提出了將橫張預應力技術應用于舊橋加固中，其可以很好的克服傳統(tǒng)的體外預應力存在的缺陷。然而，其也存在著張拉時千斤頂不易擺放，轉向系統(tǒng)較難設置。因此，提出一種施工方便、快捷，且加固效果良好的體外預應力加固工法就顯得十分迫切。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服了現(xiàn)有技術存在張拉端空間狹小、預應力損失大以及轉向裝置復雜的問題，提供了一種基于橫張預應力的簡支T梁加固方法及錨固裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的:所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法的步驟如下:
[0005]I)根據(jù)T梁的現(xiàn)有狀況，結合設計規(guī)范，計算得出滿足結構承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下預應力鋼束的張拉力；
[0006]2)依據(jù)設計張拉力，對每片簡支T梁需要的兩根結構相同的預應力鋼束、用于將預應力鋼束錨固于簡支T梁兩端的4個相同的錨固鋼構件和在預應力鋼束中間用于支撐張拉預應力鋼束的兩個相同的支承鋼墊塊進行加工制作；
[0007]3)利用墩頭機將預應力鋼束兩端制作成鐓頭錨并分別固定在錨固鋼構件上；
[0008]4)對需要加固的簡支T梁的兩端進行清洗，利用沖擊鉆對簡支T梁的兩端和梁中間處并垂直于T梁腹板打孔，兩端打孔便于利用高強螺栓將錨固鋼構件安裝于簡支T梁的兩端的T梁腹板上，中間打孔用于安裝支承鋼墊塊；
[0009]5)利用高強螺栓將錨固鋼構件錨固于簡支T梁的T梁腹板的兩側面的兩端上，為張拉預應力鋼束提供準備；
[0010]6)在簡支T梁跨中T梁腹板的兩側架設張拉千斤頂，垂直于T梁腹板對稱地張拉預應力鋼束至設計需要的張拉力，張拉進度需保持一致，避免簡支T梁產(chǎn)生橫向彎曲；
[0011]7)當千斤頂張拉到設計位置后，將支承鋼墊塊放置于張拉千斤頂下，利用螺栓將支承鋼墊塊中的圓底座錨固于簡支T梁的T梁腹板上，然后調節(jié)伸縮桿至預應力鋼束的高度；
[0012]8)千斤頂回油，利用支承剛墊塊將預應力鋼束上的橫向力傳遞到簡支T梁上，并最終使簡支T梁兩端偏心受壓；
[0013]9)拆除張拉設備，并對支承鋼墊塊和錨固鋼構件涂抹防銹油漆。
[0014]—種所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的錨固裝置，所述的錨固裝置包括有4個結構相同的錨固鋼構件、2個結構相同的支承鋼墊塊與2根結構相同的預應力鋼束；
[0015]4個結構相同的錨固鋼構件利用高強螺栓對稱地安裝于簡支T梁兩側的T梁腹板的兩端上，2個結構相同的支承鋼墊塊利用高強螺栓對稱地安裝于簡支T梁的T梁腹板(20)兩側的中間處，2根結構相同的預應力鋼束的兩端通過鐓頭錨分別固定在錨固鋼構件上，2根結構相同的預應力鋼束的中間處分別和2個相同的支承鋼墊塊的頂端接觸連接。
[0016]技術方案中所述的錨固鋼構件由平板底座、連接板、2塊結構相同的支撐板、支承鋼管與肋板。所述的平板底座為平板結構件，平板底座上均勻地設置有4個螺栓孔；所述的連接板為矩形的平板結構件，連接板的中心處設置有一個用于插入預應力鋼束的圓通孔；所述的支撐板為等腰三角形的平板結構件，連接板垂直地固定于平板底座的中心位置處，2塊結構相同的支撐板固定在連接板兩端的平板底座上，2塊結構相同的支撐板與連接板垂直，同時又與平板底座垂直，支承鋼管安裝在連接板一側并與其固定連接，支承鋼管的回轉軸線與連接板的中心處的用于插入預應力鋼束的圓通孔的回轉軸線共線，支承鋼管的底端與平板底座上表面之間設置有起加強作用的肋板，肋板將支承鋼管與平板底座連成一體。
[0017]技術方案中所述的支承鋼墊塊由上部支承桿、伸縮筒與圓底座組成；所述的上部支承桿為一個頂部用于固定預應力鋼束的叉形的結構件，支承桿的下部設置有用于和伸縮筒的上端連接的外螺紋；所述的伸縮筒為一個內部設置有內螺紋而外部為6邊形的直筒式結構件；所述的圓底座由圓形盤與底座支承桿組成，圓形盤上設置有4個均勻分布的2號螺栓孔，底座支承桿上設置有外螺紋，底座支承桿豎直地安裝在圓形盤的中心處，兩者之間為固定連接，底座支承桿與圓形盤的回轉中心線共線；圓底座中的底座支承桿與伸縮筒的下端螺紋連接，伸縮筒的上端與支承桿的下部螺紋連接。
[0018]技術方案中所述的鐓頭錨由錨板、預應力鋼絲和鋼絲墩頭組成；所述的錨板為圓形或矩形板式結構件，錨板上均勻分布有安裝預應力鋼絲的5至150個結構相同的鋼絲通孔，各鋼絲通孔的回轉軸線相互平行，并和錨板的對稱中心線平行；所述的預應力鋼絲為組成預應力鋼束中的單根鋼絲；預應力鋼束中的每根單根鋼絲即預應力鋼絲從錨板上的I個鋼絲通孔的一端插入，并從鋼絲通孔的另一端伸出，再采用墩頭機將各個預應力鋼絲的伸出端墩成防止剛絲拔出的圓柱形頭即鋼絲墩頭。
[0019]與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法利用鐓頭錨將預應力鋼筋錨固于錨固鋼構件上，同時利用高強螺栓將錨固鋼構件固定于T梁上，使得在張拉過程中以及張拉之后，預應力損失極小；
[0021]2.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的張拉設備施加較小的張拉力就能使預應力鋼束達到設計所需的拉力，從而可以簡化張拉過程；
[0022]3.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中T梁加固區(qū)段可依據(jù)加固方案任意選擇，便于實際操作；
[0023]4.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法利用腹板兩側對稱張拉的方式，使得加固后不會對結構產(chǎn)生附加橫向彎矩和剪力；
[0024]5.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法在地面上即可利用墩頭機將錨固鋼構件和預應力鋼束連成整體，利于操作和節(jié)約工時；
[0025]6.本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法可將張拉設備置于T梁馬蹄或者腹板上，便于張拉進行、降低施工難度和提高工作效率。
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0027]圖1為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法的橫張預應力原理示意圖；
[0028]圖2為采用了本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法后T梁在橫張預應力作用下的等效受力示意圖；
[0029]圖3-a為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的錨固鋼構件結構組成的主視圖；
[0030]圖3-b為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的錨固鋼構件結構組成的附視圖；
[0031]圖3-c為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的錨固鋼構件結構組成的右視圖；
[0032]圖4-a為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的支承鋼墊塊結構組成的主視圖；
[0033]圖4_b為圖4_a中B-B處的尚]視圖；
[0034]圖5為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中所采用的鐓頭錨結構組成的主視圖；
[0035]圖6.為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中T梁張拉前狀態(tài)的示意圖；
[0036]圖7-a為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法中T梁加固完成后狀態(tài)的主視圖；
[0037]圖7-b為圖7-a中C-C處的剖視圖；
[0038]圖8為本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法的流程框圖；
[0039]圖中:1.1號螺栓孔，2.連接板，3.支撐板，4.支承鋼管，5.平板底座，6.肋板，7.上部支承桿，8.伸縮筒，9.圓底座，10.2號螺栓孔，11.錨板，12.預應力鋼絲，13鋼絲墩頭，14.錨固鋼構件，15.2號錨固鋼構件，16.預應力鋼束，17.2號預應力鋼束，18.支承鋼墊塊，19.2號支承鋼墊塊，20.T梁腹板，21.T梁形心面。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖對本發(fā)明作詳細的描述:
[0041]為了使本發(fā)明所述的基于橫張預應力的簡支T梁加固方法能夠更好的應用于T型梁加固中，使T梁在加固中或者加固后預應力損失小，且能實現(xiàn)多次重復加固，設置了所要采用的錨固裝置，所述的錨固裝置包括有錨固鋼構件14、支承鋼墊塊18與預應力鋼束16。
[0042]參閱圖3-a至圖3-c，錨固剛構件14由6部分組成，即由平板底座5、連接板2、2塊結構相同的支撐板3、支承鋼管4與肋板6 ；
[0043]所述的平板底座5為用于將錨固鋼構件14連接于T梁上的平板結構件，平板底座5上均勻地設置有4個螺栓孔1，
[0044]所述的連接板2為用于將預應力鋼筋束16和錨固鋼構件14連接的矩形的平板結構件，連接板2的中心處設置有一個用于插入預應力鋼束16的圓通孔。
[0045]所述的2塊結構相同的支撐板3為了將連接板2充分固定于平板底座5上的等腰三角形的平板結構件，連接板2垂直地固定于平板底座5的中心位置處，2塊結構相同的支撐板3固定在連接板2兩端的平板底座5上，2塊結構相同的支撐板3與連接板2垂直，同