箱梁加固结构及加固方法 |
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| 申请号 | CN202410118722.0 | 申请日 | 2024-01-29 | 公开(公告)号 | CN117904988A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司; | 发明人 | 刘志; 张和; 李明辉; 商岸帆; 宋丹; 柳兴旺; 任建洲; 尉浩浩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开的箱梁加固结构，包括 混凝土 箱梁，混凝土箱梁底部 支撑 的桥墩，混凝土箱梁两侧对称设有 腹板 ，腹板上对称设置若干组 碳 纤维 板；桥墩两侧对称设有填充层，填充层外侧设置有 钢 板，钢板外侧设置有若干个锚杆，锚杆贯穿钢板和填充层延伸至桥墩内部，钢板外侧设置有三 角 钢托架，三角钢托架和 碳纤维 板之间设有斜撑。本发明箱梁加固方法如下：步骤1：安装三角钢托架、安装碳纤维板；步骤2：安装斜撑。本发明箱梁加固结构通过设置填充层和斜撑，提高了桥墩的强度、箱梁的抗扭能 力 和抗倾覆能力。 | ||||||
| 权利要求 | 1.箱梁加固结构，包括混凝土箱梁(1)、混凝土箱梁(1)底部支撑的桥墩(8)，其特征在于：所述混凝土箱梁(1)两侧对称设有腹板(9)，腹板(9)上对称设置若干组碳纤维板(2)；桥墩(8)两侧对称设有填充层(6)，填充层(6)外侧设置有钢板(5)，钢板(5)外侧设置有若干个锚杆(7)，锚杆(7)贯穿钢板(5)和填充层(6)延伸至桥墩(8)内部，钢板(5)外侧设置有三角钢托架(4)，三角钢托架(4)和碳纤维板(2)之间设有斜撑(3)。 |
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| 说明书全文 | 箱梁加固结构及加固方法技术领域[0001] 本发明属于箱梁加固技术领域，涉及一种箱梁加固结构，本发明还涉及该箱梁加固方法。 背景技术[0002] 目前箱梁加固常用的方法有：增大截面加固法、粘贴钢板加固法、外包钢加固法、增设支点加固法、粘贴纤维材料加固法和体外预应力加固法。现有的加固技术只是简单对梁体进行了加固，提高其承载力，无法提高其运行状况下抗倾覆的能力。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种箱梁加固结构，解决了现有技术中存在的无法提高箱梁运行状况下抗倾覆能力的问题。 [0004] 本发明的另一目的是提供一种箱梁加固方法。 [0005] 本发明所采用的技术方案是，箱梁加固结构，包括混凝土箱梁、混凝土箱梁底部支撑的桥墩，混凝土箱梁两侧对称设有腹板，腹板上对称设置若干组碳纤维板；桥墩两侧对称设有填充层，填充层外侧设置有钢板，钢板外侧设置有若干个锚杆，锚杆贯穿钢板和填充层延伸至桥墩内部，钢板外侧设置有三角钢托架，三角钢托架和碳纤维板之间设有斜撑。 [0006] 本发明的特点还在于： [0007] 箱梁加固结构，斜撑与水平成45度角。 [0009] 本发明所采用的另一技术方案是，上述箱梁加固方法，加固后的箱梁结构如下： [0010] 包括混凝土箱梁、混凝土箱梁底部支撑的桥墩，所述混凝土箱梁两侧对称设有腹板，腹板上对称设置若干组碳纤维板；桥墩两侧对称设有填充层，填充层外侧设置有钢板，钢板外侧设置有若干个锚杆，锚杆贯穿钢板和填充层延伸至桥墩内部，钢板外侧设置有三角钢托架，三角钢托架和碳纤维板之间设有斜撑； [0011] 具体包括以下步骤： [0012] 步骤1：对桥墩两侧进行拉毛处理、清理裂缝并封缝；在桥墩两侧对称设填充层，填充层内填充硅基聚氨酯复合材料；在填充层外侧安装带孔的钢板，使用锚杆贯穿固定钢板和填充层，使用高强螺栓将三角钢托架安装在钢板上； [0013] 对混凝土箱梁两侧的腹板外侧混凝土表面进行清理、钻孔、植筋、安装锚固座、碳纤维板现场下料、波形锚夹持、碳纤维板安装、预应力张拉、碳纤维板粘贴、永久锚固及锚固区防护；在预应力张拉完毕后，使用张拉工具对碳纤维板进行加固并拆除张拉工具，最后用黏粘剂填充各碳纤维板与构件混凝土之间的缝隙； [0014] 步骤2：将斜撑一侧焊接在三角钢托架上，另一侧支撑在腹板的碳纤维板上，完成对混凝土箱梁的加固。 [0015] 本发明的特点还在于： [0016] 箱梁加固方法，步骤1中锚杆端部使用大头六角螺栓进行拧紧固定。 [0017] 本发明的有益效果是： [0018] 本发明箱梁加固结构，施工简单，质量可靠，通过在填充层内设置有硅基聚氨酯复合材料层显著提高桥墩的强度；混凝土箱梁两侧的斜撑有效的提高了桥梁的抗扭能力和抗倾覆能力，具有较好的社会效益。附图说明 [0019] 图1是本发明箱梁加固结构的横断面示意图； [0020] 图2是本发明箱梁加固结构的侧面示意图； [0021] 图3是本发明箱梁加固结构的三角钢架示意图。 [0022] 图中：1.混凝土箱梁；2.碳纤维板；3.斜撑；4.三角钢托架；5.钢板；6.填充层；7.锚杆；8.桥墩，9.腹板。 具体实施方式[0023] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 [0024] 本发明提供的箱梁加固结构，如图1所示，包括混凝土箱梁1、混凝土箱梁1底部支撑的桥墩8，混凝土箱梁1两侧对称设有腹板9，腹板9上对称设置若干组碳纤维板2；桥墩8两侧对称设有填充层6，填充层6外侧设置有钢板5，钢板5外侧设置有若干个锚杆7，锚杆7贯穿钢板5和填充层6延伸至桥墩8内部，钢板5外侧设置有三角钢托架4，三角钢托架4和碳纤维板2之间设有斜撑3。 [0025] 如图1和图2所示，斜撑3一侧焊接在三角钢托架4上，另一侧支撑在腹板9的碳纤维板2上，斜撑3与水平成45度角，斜撑3显著提高了混凝土箱梁1的抗倾覆能力，增加了桥梁结构的整体稳定性。 [0026] 碳纤维板2的作用是对混凝土箱梁1进行加固，提高其承载力，并为斜撑3提供一个着力点，斜撑3为钢结构材料，刚度较大，碳纤维板2的存在可以有效的保护混凝土箱梁1的表面不受斜撑3的破坏。 [0027] 如图3所示，三角钢托架4采用Q345钢材，结构稳定，受力明确，可靠的固定在桥墩8的侧面，为斜撑3提供了支点。 [0028] 填充层6内设置有硅基聚氨酯复合材料层，硅基聚氨酯复合材料可显著提高桥墩8的强度，有效的阻止裂缝的开展，并为钢板5的安装提供一个支撑平面。 [0029] 本发明提供了上述箱梁加固方法，按以下步骤进行： [0030] 步骤1：在桥墩8两侧安装三角钢托架4、在混凝土箱梁1两侧安装碳纤维板2。 [0031] 桥墩8两侧安装三角钢托架4，具体如下： [0033] 步骤b：在桥墩8两侧对称设填充层6，利用注胶器具将硅基聚氨酯复合材料注入填充层6内，直至注满为止，待填充层6内硅基聚氨酯复合材料形成强度后，在填充层6上对称打若干个孔，孔贯穿填充层6并延伸至桥墩8内部，将带孔的钢板5紧贴在填充层6外侧，将锚杆7经钢板5上的孔插入至桥墩8内部，孔内灌注硅基聚氨酯复合材料，使得锚杆7与桥墩8连接紧密，锚杆7端部使用大头六角螺栓进行拧紧固定； [0034] 步骤c：待钢板5孔内的硅基聚氨酯复合材料形成强度后，用高强螺栓将三角钢托架4安装在钢板5上。 [0035] 该种构造形式减小了打入式锚固对于桥墩8结构的损伤，对三角钢托架4起到了良好的固定效果。 [0036] 混凝土箱梁1两侧安装碳纤维板2，具体如下： [0037] 步骤a：对混凝土箱梁1两侧的腹板9外侧混凝土表面进行清理、钻孔、植筋、安装锚固座、碳纤维板2现场下料、波形锚夹持、碳纤维板2安装、预应力张拉、碳纤维板2粘贴、永久锚固及锚固区防护； [0038] 步骤b：在预应力张拉完毕后，使用张拉工具对碳纤维板2进行加固并拆除张拉工具，最后用黏粘剂填充各碳纤维板2与构件混凝土之间的缝隙，使得碳纤维板2与腹板9在外荷载作用下整体工作。 [0039] 该种构造形式可显著的抑制混凝土箱梁1裂缝的开展，加固后的混凝土箱梁1在外荷载作用下应变及挠度明显减小、承载能力明显提高、结构变形明显减小。 [0040] 步骤2：在三角钢托架4和碳纤维板2之间安装斜撑3。具体如下： [0041] 将斜撑3一侧焊接在三角钢托架4上，另一侧支撑在腹板9的碳纤维板2上，完成对混凝土箱梁1的加固。 [0042] 实施例1 [0043] 本发明提供一种箱梁加固结构，如图1所示，包括混凝土箱梁1，混凝土箱梁1底部支撑的桥墩8，混凝土箱梁1两侧对称设有腹板9，腹板9上对称设置若干组碳纤维板2；桥墩8两侧对称设有填充层6，填充层6外侧设置有钢板5，钢板5外侧设置有若干个锚杆7，锚杆7贯穿钢板5和填充层6延伸至桥墩8内部，钢板5外侧设置有三角钢托架4，三角钢托架4和碳纤维板2之间设有斜撑3。 [0044] 实施例2 [0045] 在实施例1的基础上，斜撑3与水平成45度角。 [0046] 实施例3 [0047] 在实施例2的基础上，填充层6内设置有硅基聚氨酯复合材料层。 |
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