本发明专利技术公开了一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置及加固方法，应用于桥梁体外预应力加固技术领域，往复式加固装置包括预应力筋、锚固装置、导向装置和绞盘，预应力筋从梁体的一端至另一端来回往复式设置，可设置在梁体的一侧或绕其两侧，一根或多根预应力筋弯曲形成多条相互间隔的预应力筋段，绞盘安装在相邻两条预应力筋段上，相邻两条预应力筋段通过绞盘进行同向扭转，并通过扭转的方式缠绕在一起，缠绕后能够对梁体施加预应力，预应力筋段在缠绕后状态保持固定；该加固方法能够应用在不同的桥梁上，主要施工位置避开了梁体两端的狭小空间，扩大了梁体的加固范围，预应力损失后，能够进行二次张拉，实现对梁体的多次加固。实现对梁体的多次加固。实现对梁体的多次加固。
【技术实现步骤摘要】
一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置及加固方法
[0001]本专利技术涉及桥梁体外预应力加固
，特别涉及一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置及加固方法。
技术介绍
[0002]随着桥梁结构服役时间增长，部分桥梁结构受复杂自然环境及超载等因素影响出现了裂缝及承载力退化的问题，破坏了原有桥梁的良好状态，出现结构变形、结构裂缝等问题，桥梁内部结构安全性下降，不能满足使用要求。为了确保桥梁结构服役期内具有良好的使用性能，需要适时采取加固措施封闭裂缝提高耐久性或者恢复结构承力能力，若不及时发现和加固处理，若不及时修复和加固，裂缝会在荷载、温差、材料、工艺等因素影响下不断扩大，形成肉眼可见的裂缝，最终危害到整个桥梁结构，甚至造成桥梁垮塌事故，对工程安全造成严重的影响，威胁生命安全。所以及时加固桥梁至关重要，其能够实现：1、最大程度消除交通安全隐患，保证桥梁的安全使用；2、节省大量投资，减少旧桥拆除和重建桥梁；3、恢复桥梁的承载能力和通行能力，延长使用寿命。
[0003]对桥梁结构进行加固时，需预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝、开裂比较晚或裂缝宽度在可控范围。基于闭合裂缝和承载力的要求，常采用体外预应力加固的方式，体外预应力是后张预应力体系的重要部分，体外预应力结构是在原桥梁结构的外部通过加固装置施加预应力，并将加固装置锚固在原桥梁结构上，实现对桥梁结构再次施加预应力。
[0004]现有的体外预应力加固方法有两种方式：一种是对预应力筋进行横向张拉，这种方式加固效率低，张拉幅度不能太大，而且如果一次张拉到位会存在危险，这种方式现在一般不再采用；而另一种是在梁端位置顺桥方向进行预应力束的张拉，这需要采用千斤顶在预应力束的端部进行顶推，施加预应力。现在常采用的方式是第二种，但该张拉方式，由于张拉过程需要设置顶千斤顶推基座，使得施工操作复杂，通常需要在梁体的端头借助大吨位辅助机械设备才能完成操作，单个梁体的施工就需要耗费4
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5天时间，整个桥梁的预应力施工至少会耗费1个月时间，施工耗费时间较长。
[0005]具体地，现有的桥梁体外预应力加固方法，存在以下问题：
[0006]1、只能进行一次张拉，不具备二次张拉可能，加固后如果预应力损失，无法恢复，需要拆除加固装置重新加固，耗时耗力；
[0007]2、加固范围有限，梁体端部位置难以加固；
[0008]3、需要强大的张拉设备和锚固装置，张拉和锚固对原结构损伤大；
[0009]4、张拉时需要较大的空间操作，而梁端空间有限，难以施工和操作；
[0010]5、张拉过程有一定风险，需要一次性张拉到位，可能存在危险，对张拉控制要求高。
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置及加固方法，能够将张拉施工的位置由梁体的端头移动到梁体中间，缩小了张拉装置的体积，加固装置布设位置避开了梁体两端的狭小空间，扩大了梁体的加固范围，另外，预应力损失后，还能重复施加预应力，便于多次张拉，实现对梁体的多次加固，同时，省去了千斤顶，操作更加方便。
[0012]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0013]一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，包括预应力筋、锚固装置和导向装置，预应力筋设置有至少一根，预应力筋从梁体的一端至另一端来回往复式设置并形成弯曲端，预应力筋的弯曲端通过导向装置导向和弯曲，预应力筋的端部和导向装置通过锚固装置固定在梁体的端部，每根预应力筋弯曲形成多条相互间隔的预应力筋段，所有预应力筋段为偶数条，相邻两条预应力筋段作为一组，每组预应力筋段通过同向扭转的方式缠绕并能够对梁体施加预应力，每组预应力筋段在缠绕后与梁体固定。
[0014]通过导向装置为预应力筋提供导向，从而将预应力筋在梁体的两端部进行弯曲，预应力筋通过多个导向装置能够往复式地穿梭在梁体的两端部之间，形成连续的张拉结构，使用一根预应力筋即可形成多组用于张拉的结构，再通过预应力筋同向扭转的方式，使每组预应力筋在扭矩的作用下，沿预应力筋的轴向产生伸长的形变，伸长状态下，预应力筋对其两端连接的梁体产生拉应力，进而对梁体进行张拉，省去了千斤顶的使用，不在梁体两端的狭小空间操作而是在梁体的侧面，操作更加方便；而通过往复式的张拉结构，能够用一根预应力筋代替多根预应力筋进行张拉，减少了锚固点的设置，锚固结构更稳定，预应力筋的多段之间没有断点，导向装置的连接更牢靠，进而通过多组预应力筋提供足够的张拉应力，实现对梁体施加预应力，相比于现有最多实现梁长2/3的加固范围，显著扩大了加固作用的范围，且仅一次施加便可稳定保持对梁体的预应力，还便于预应力损失后的二次张拉。
[0015]在本专利技术较佳的实施例中，上述当在梁体两侧施加预应力时，梁体的两侧分别设置预应力筋，或预应力筋从梁体的一侧绕至另一侧；通过预应力筋在梁体上位置设置，能够实现对梁体的一侧或两侧的预应力施加。
[0016]在本专利技术较佳的实施例中，上述预应力筋从梁体一侧绕至另一侧时，导向装置设在梁体的端头，预应力筋通过导向装置从梁体的端头绕过；或导向装置贯穿设在梁体的端部，导向装置距梁体的端头50～100cm，预应力筋通过导向装置从梁体一侧穿过至另一侧；通过导向装置，能够提供预应力筋从梁体一侧绕至另一侧的通道，通过预应力筋的设置，能够在梁体的两侧之间进行环绕施加预应力，能够扩大梁体的加固范围，同时也减少了对梁体的损伤。
[0017]在本专利技术较佳的实施例中，上述每组预应力筋段的间距大于相邻两组预应力筋段的间距，所有预应力筋段与梁体之间具有间隔；能够便于将两根预应力筋缠绕在一起，间距受限于绞盘的尺寸，通过间距的设置，方便预应力的施加，通过间隔设置确保预应力筋和梁体的侧面之间不接触，不发生密贴现象，确保预留扭转预应力筋的一定空间。
[0018]在本专利技术较佳的实施例中，上述导向装置与锚固装置之间设有支撑板，支撑板的一边缘与导向装置的一侧形状相匹配；通过支撑板，能够在导向装置和锚固装置之间形成支撑，加强了导向装置的结构强度，能够在预应力筋缠绕时形成良好的支撑，防止导向装置
发生变形。
[0019]在本专利技术较佳的实施例中，上述导向装置为U形导向管或U形导向槽体，U形导向管的内壁表面或U形导向槽体的槽内壁粗糙设置，U形导向管或U形导向槽体的壁厚为2～8mm，U形导向管或U形导向槽体的U形弯曲半径≥预应力筋的直径的70倍；通过U形导向管或U形导向槽体的设置，能够将预应力筋顺利进行弯曲，能够为预应力筋提供良好的导向和支撑，避免预应力筋在弯曲时发生位置偏离和变形，弯曲端结构牢靠。
[0020]在本专利技术较佳的实施例中，上述往复式加固装置还包括绞盘和锁扣，每组预应力筋通过绞盘或锁扣固定至梁体；通过锁扣或绞盘将每组预应力筋卡住，实现每组预应力筋在缠绕后进行固定，防止缠绕后的预应力筋恢复形变。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，包括预应力筋、锚固装置和导向装置，所述预应力筋设置有至少一根，所述预应力筋从梁体的一端至另一端来回往复式设置并形成弯曲端，所述弯曲端通过导向装置导向和弯曲，所述预应力筋的端部和所述导向装置通过锚固装置固定在梁体的端部，每根所述预应力筋弯曲形成多条相互间隔的预应力筋段，所有所述预应力筋段为偶数条，相邻两条所述预应力筋段作为一组，每组所述预应力筋段通过同向扭转的方式缠绕并能够对梁体施加预应力，每组所述预应力筋段在缠绕后与梁体固定。2.根据权利要求1所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，当在梁体两侧施加预应力时，梁体的两侧分别设置所述预应力筋，或所述预应力筋从梁体的一侧绕至另一侧。3.根据权利要求2所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，所述预应力筋从梁体一侧绕至另一侧时，所述导向装置设在梁体的端头，所述预应力筋通过导向装置从梁体的端头绕过；或所述导向装置在梁体的端部贯穿梁体两侧，所述导向装置距梁体的端头50～100cm，所述预应力筋通过导向装置从梁体一侧穿过至另一侧。4.根据权利要求2所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，每组所述预应力筋段的间距大于相邻两组预应力筋段的间距，所有所述预应力筋段与梁体之间具有间隔。5.根据权利要求1所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，所述导向装置与锚固装置之间设有支撑板，所述支撑板的一边缘与导向装置的一侧形状相匹配。6.根据权利要求5所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，所述导向装置为U形导向管或U形导向槽体，所述U形导向管的内壁表面或U形导向槽体的槽内壁粗糙设置，所述U形导向管或U形导向槽体的壁厚为2～8mm，所述U形导向管或U形导向槽体的U形弯曲半径≥所述预应力筋的直径的70倍。7.根据权利要求2所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，还包括绞盘和/或锁扣，每组所述预应力筋通过绞盘和/或锁扣固定至梁体。8.根据权利要求7所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其特征在于，每组所述预应力筋段的中段在缠绕后形成卡口，所述锁扣卡在卡口处，所述锁扣固定至梁体。9.根据权利要求7所述的桥梁体外绞式预应力往复式加固装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王佐，侯旭，翟晓亮，尹恒，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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