梁体加固方法.pdf

本发明涉及梁体加固方法，该方法包括下列步骤：在梁端顶面先凿出梁顶锚固槽，在沿梁肋两侧方向斜向钻孔，沿梁腹板敷设固定预应力钢丝束和定位箍圈的定位槽；安装锚固板；对梁的侧面和底面进行打磨，使加固面适度粗糙；安装钢丝束与箍圈：在定位箍圈的定位槽内设置定位箍圈，钢丝束由梁的一端锚固板穿入，置入定位槽内，经过各定位箍圈，再从梁的另一端锚固板穿出并收紧钢丝束后用轧丝锚头临时固定；在钢丝束一端用张拉千斤顶或绞车张拉钢丝束，待达到设计值后即进行锚固，再浇筑封头混凝土；在梁体内植入销钉；将钢筋在梁体上定位放线后，在梁表面进行钢筋网绑扎，部分采用点焊；涂刷界面剂；抹复合砂浆。本发明具有主动、超强、耐久性，可以较好地解决现有加固技术的主要缺点，具有较强的有效性与经济性。

1、  一种梁体加固方法，其特征是，该方法包括下列步骤：
步骤(1)钻孔刻槽：在梁端顶面先凿出梁顶锚固槽，再沿梁肋两侧方向斜向钻孔，并沿梁腹板侧面按抛物线形设置敷设预应力钢丝束的定位槽，沿梁腹底部每隔一定距离设置一个定位箍圈的定位槽；
步骤(2)安装锚固板：锚固板用钢板制成，在锚固板固定钢丝束的位置上设置穿丝孔，用环氧砂浆将锚固板固定在梁顶锚固槽内；
步骤(3)梁表面处理：对梁的侧面和底面进行打磨，使加固面适度粗糙，打磨完成后用高压水将打磨粗糙面上的粉尘等杂物清洗干净；
步骤(4)安装钢丝束与箍圈：在定位箍圈的定位槽内设置定位箍圈，钢丝束由梁的一端锚固板穿入，置入定位槽内，经过各定位箍圈，再从梁的另一端锚固板穿出并收紧钢丝束后用轧丝锚头临时固定；
步骤(5)张拉：在钢丝束一端用张拉千斤顶或绞车张拉钢丝束，待达到设计值后即进行锚固，再浇筑封头混凝土；
步骤(6)在梁体内植入销钉；
步骤(7)绑扎钢筋网：将钢筋在梁体上定位放线后，在梁表面进行钢筋网绑扎，部分采用点焊；
步骤(8)涂刷界面剂；
步骤(9)抹复合砂浆。

2、  根据权利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步骤(1)中，所述定位箍圈采用U型定位箍圈，用粗钢筋焊制，顶端设有穿钢丝束用的套环。

3、  根据权利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步骤(6)中，所述销钉采用水泥基无机结构胶锚固。

4、  根据权利要求1所述的加固方法，其特征是，所述步骤(7)中，在梁表面进行钢筋网绑扎包括：先将梁体侧面销钉固定的水平钢筋绑扎，然后再将U型箍圈与侧面水平钢筋固定，最后设置加密U型短钢筋。

梁体加固方法
技术领域
本发明属于土木结构领域，具体涉及一种梁体加固方法。
背景技术
目前对桥梁进行结构性加固的方法主要有被动加固与主动加固两种方式。被动加固方法包括：粘贴钢板加固法、高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固法等。传统的高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固法加固是用螺栓或钢筋将钢丝网锚固于原结构上，然后涂抹或喷涂一层复合砂浆，钢丝网提高结构的承载力，砂浆层起保护和锚固作用。钢丝网高性能复合砂浆具有较强的抗拉强度重量比和较高的抗裂性、韧性、延展性和耐久性，施工工艺简单，施工质量易于保证，加固层中的砂浆既是胶结材料也是保护层材料，适于各种外形轮廓的构件加固。但补强材料被动受力，只承担活载和后加恒载引起的内力，材料强度难以发挥。
预应力钢丝束加固法是一种主动加固技术，其加固方式是：沿梁腹侧面按抛物线形敷设预应力钢丝束，在梁底每隔一定距离设置一个定位箍圈，或在梁腹上埋设定位销，用来固定钢丝束的几何形状。钢丝束的两端穿过梁端翼板上的斜孔伸至梁顶锚固。对钢丝束施加预应力后，再喷射混凝土作保护层，防止腐蚀。这种主动加固方法克服了被动加固存在的应力滞后问题，新旧体系协同工作良好，同时也避免了传统体外预应力加固法局部应力过高、受环境因素制约较大、后期维护费用高等问题，但由于喷射混凝土往往强度较低且与钢丝结合不良，因此存在种种弊端。因此，研究一种简便有效的结构加固方法能综合上述两种方法的优点，同时避免其缺点是目前的当务之急。
发明内容
本发明的目的是针对目前结构加固方法中：高性能复合砂浆钢筋(丝)网中补强材料被动受力，只承担活载和后加恒载引起的内力，材料强度难以发挥，而预应力钢丝束加固法亦有喷射混凝土强度较低且与钢丝结合不良、锚固性能不佳的问题，提出一种梁体加固方法，该方法具有主动、超强、耐久性好等特性，可以较好地解决现有加固技术的主要缺点，具有较强的有效性与经济性。
实现本发明目的的技术方案如下：梁体加固方法，该方法包括下列步骤：
步骤(1)钻孔刻槽：在梁端顶面先凿出梁顶锚固槽，在沿梁肋两侧方向斜向钻孔，并沿梁腹板侧面按抛物线形设置敷设预应力钢丝束的定位槽，沿梁腹底部每隔一定距离设置一个定位箍圈的定位槽，定位槽不仅能对固定钢丝束与定位箍圈起到定位作用，且可以将钢丝束与定位箍圈隐藏于梁体内，减少加固工程量，增强结构整体性；
步骤(2)安装锚固板：锚固板用钢板制成，在锚固板固定钢丝束的位置上设置穿丝孔，用环氧砂浆将锚固板固定在梁顶锚固槽内；
步骤(3)梁表面处理：对梁的侧面和底面进行打磨，使加固面适度粗糙，打磨完成后用高压水将打磨粗糙面上的粉尘等杂物清洗干净；
步骤(4)安装钢丝束与箍圈：在定位箍圈的定位槽内设置定位箍圈，钢丝束由梁的一端锚固板穿入，置入定位槽内，经过各定位箍圈，再从梁的另一端锚固板穿出并收紧钢丝束后用轧丝锚头临时固定；
步骤(5)张拉：在钢丝束一端用张拉千斤顶或绞车张拉钢丝束，待达到设计值后即进行锚固，再浇筑封头混凝土；
步骤(6)在梁体内植入销钉：梁体内植入销钉可以提高混凝土与薄层复合砂浆界面的抗剪能力，并对钢筋网起部分固定作用。
步骤(7)绑扎钢筋网：将钢筋在梁体上定位放线后，在梁表面进行钢筋网绑扎，部分采用点焊；
步骤(8)涂刷界面剂；
步骤(9)抹复合砂浆。
所述步骤(1)中，所述定位箍圈采用U型定位箍圈，用粗钢筋焊制，顶端设有穿钢丝束用的套环。
所述步骤(6)中，所述销钉采用水泥基无机结构胶锚固。
本发明将预应力钢丝束加固法与高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固法相结合，在对钢丝束施加预应力后，相当于在被加固梁腹板位置补充曲线筋，可与箍圈及普通钢筋(丝)网共同作用提高梁体的抗弯承载力与抗剪承载力，特别适用于对预应力空心板梁、T梁、组合小箱梁等量大面广桥梁的加固。采用高性能复合砂浆钢筋(丝)网代替常规的混凝土等作为钢丝束与定位箍圈等部件的保护层，不仅对钢丝束起到保护的作用，而且，利用高性能复合砂浆钢筋(丝)网的高强度以及良好的结合性能起到锚固作用，使钢丝束处于有粘结状态工作，正常使用状态下即能锚固钢丝绳又可减少钢丝松弛的发生，极限状态下也可以大大减少端部锚固区的应力。而预应力钢丝束及箍圈共同作为钢筋(丝)网的重要组成部分，这样能弥补常规复合砂浆钢筋(丝)网加固存在应力滞后，强度难以发挥的缺陷。这样的组合在加固效果上是互助的，因而具有主动、超强、耐久性好等特性，可以较好地解决现有加固技术的主要缺点，具有较强的有效性与经济性。
本发明的有益效果是：
(1)本技术将预应力钢丝束和高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固相结合，充分发挥两种方法的优势，克服了体外预应力方法后期维护成本高，局部应力大以及复合砂浆钢筋(丝)网应力加固方法滞后的弱点，具有在基本不增加结构自重、不减少建筑物空间的前提下，同时提高梁的刚度、抗弯承载力与抗剪承载力，充分发挥加固材料强度；
(2)采用有粘结方式对待加固梁施加预应力，为预应力桥梁受车船撞击等特殊条件下需要大幅提高性能的桥梁提出了科学的加固方案，在桥梁改扩建工程中亦可显著提升桥梁功能。
附图说明
图1是本发明实施例1的梁体加固后的沿梁体长度方向的侧面视图
图2是本发明实施例1的梁体横断面的剖面图
具体实施方式
下面结合附图做进一步说明。
实施例1
某T型简支梁桥全长470m、33孔，因交通运输发展，需把荷载标准由汽-13、拖60提高为汽-20、挂-100。经检测发现全桥因运营多年有部分T梁出现少量裂缝，但健康状况尚可，采用下列梁体加固方法进行加固，以达到提升其承载性能的目的。加固后梁体结构如图1所和图2所示。
一种梁体加固方法包括下列步骤：
步骤(1)钻孔刻槽：在梁体8端顶面先凿出锚固槽7，在沿梁肋两侧方向按设计斜度钻孔，并根据设计沿腹板凿出固定侧面按抛物线形设置敷设预应力钢丝束2的定位槽6，沿梁腹在梁底部每隔一定距离设置一个固定U型定位箍圈1的定位槽6；
步骤(2)安装锚固板4：锚固板4用钢板制成，在固定预应力钢丝束2的位置上钻出穿丝孔，用环氧砂浆将锚固板固定在锚固槽7内；
步骤(3)梁体8表面处理：对梁体8的侧面和底面进行打磨，使加固面适度粗糙，打磨完成后用高压水将打磨粗糙面上的粉尘等杂物清洗干净；
步骤(4)安装钢丝束2与U型定位箍圈1：U型定位箍圈1可用粗钢筋焊制，顶端设有穿钢丝束用的套环5，如图2所示。钢丝束2由梁体一端锚固板4穿入，置入定位槽6内，经过各U型定位箍圈1的套环5，再从梁体另一端锚固板4穿出并收紧钢丝束2后用轧丝锚头临时固定，如图1所示；
步骤(5)张拉：在钢丝束2一端用张拉千斤顶或绞车张拉钢丝束，待达到设计值后即进行锚固，再浇筑封头混凝土；
步骤(6)植剪切销钉：梁体8内植入销钉可以提高混凝土与薄层复合砂浆界面的抗剪能力，并对钢筋网起部分固定作用。销钉可采用水泥基无机结构胶锚固；
步骤(7)绑扎钢筋网3：按照设计要求将钢筋定位放线后，在梁8表面进行钢筋网3绑扎，部分采用点焊。先将梁体侧面销钉固定的水平钢筋绑扎，然后再将U型箍圈1与侧面水平钢筋固定，最后设置加密U型短钢筋；
步骤(8)涂刷界面剂：根据界面剂的涂刷要求操作。界面剂涂刷应均匀、迅速，并应确保界面剂涂刷后的半小时内抹上第一层复合砂浆。
步骤(9)抹复合砂浆：砂浆面层分三层抹，第一层要求将钢筋网与原混凝土表面的间隔空隙抹实，初凝后抹第二层，要求砂浆将钢筋网3全部覆盖，初凝后再抹第三层至设计厚度。各层砂浆的接茬部位必须错开，要求压平粘牢，最后一层砂浆初凝后再压光两三遍，以增强密实度。
步骤(10)养护：抹复核砂浆后，还应按要求对其进行养护。湿水养护每天2～3遍，养护7天即可。