空心板桥体外横向锚固体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空心板桥体外横向锚固体系，它是在空心板桥的左边板上设置有左牛腿，右边板上设置有右牛腿，左牛腿与右牛腿上均设置有波纹管，预应力索穿装在波纹管内，左牛腿与右牛腿通过预应力索连接，预应力索左端及右端分别通过左锚具及右锚具固定，预应力索通过吊环与中板连接，它是在空心板桥两侧的边板上分别设置钢筋混凝土牛腿，钢筋混凝土牛腿与边板浇注在一起，两侧的钢筋混凝土牛腿通过预应力钢索连接，预应力索两端用锚具与钢筋混凝土牛腿固定，从而提高整个锚固体系的结构刚度和整体性，确保了锚固端不会发生松动，避免了预应力索的松弛，解决了原锚固体系中型钢锚具衬板易松动、易产生疲劳破坏和钢板锈蚀等问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于桥梁加固维修施工
，具体涉及一种空心板桥体外横向锚 固体系。
技术介绍
预应力混凝土装配式空心板桥是我国公路桥梁的一种主力桥型，在中小跨径公路 桥梁中得到广泛应用。随着交通运输量的快速增长、车辆超限等诸多不利因素的影响，许多 空心板桥出现了种种病害，需要及时进行维修加固。在各种加固方法中，体外预应力加固法 是一种有效的方法。该方法是通过在桥梁受拉区张拉体外预应力索来提高桥梁的承载能 力，其基本原理是充分利用混凝土的抗压性能，通过体外预应力索对梁体施加预压力，以预 压力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善结构使用性能并提高其极限 承载能力的目的。体外预应力加固法能否实现预期的加固效果，同体外预应力的锚固体系密切相 关。对于预应力混凝土装配式空心板桥，目前体外预应力加固的锚固体系及工艺是在空心 板桥两侧两块边板的外侧壁混凝土中植入锚栓一安装预应力锚具衬板一沿桥横向在 空心板底张拉体外预应力索。预应力锚具衬板通常采用型钢制作，沿空心板竖向对称布置 在两块边板外侧，并通过锚栓锚固在边板混凝土侧壁上。采用型钢锚具衬板的锚固体系虽 然安装及施工均较为简便，但由于型钢的刚度相对混凝土空心板的刚度小很多，加固后在 桥梁运营中容易出现型钢锚具衬板松动、疲劳破坏和锈蚀问题，这都将引起所施加横向预 应力索的松弛，降低板底的横向预应力度，从而对装配式空心板桥的加固造成不利影响，严 重时甚至会造成加固失败。
技术实现思路
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本技术提供了一种空心板桥体外 横向锚固体系及其施工工艺，它是在空心板桥两侧的边板上分别设置钢筋混凝土牛腿，钢 筋混凝土牛腿与边板浇注在一起，两侧的钢筋混凝土牛腿通过预应力索连接，预应力索两 端用锚具与钢筋混凝土牛腿固定，从而提高整个锚固体系的结构刚度和整体性，确保了锚 固端不会发生松动，避免了预应力索的松弛，解决了原锚固体系中型钢锚具衬板易松动、易 产生疲劳破坏和钢板锈蚀等问题。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是这样实现的一种空心板桥体外横向锚固体系，它包括左边板、中板及右边板，其中所述的左 边板上设置有左牛腿，右边板上设置有右牛腿，左牛腿与右牛腿上均设置有波纹管，预应力 索穿装在波纹管内，左牛腿与右牛腿通过预应力索连接，预应力索左端通过左锚具与左牛 腿固定，预应力索右端通过右锚具与右牛腿固定，预应力索通过吊环与中板连接。本技术的技术方案还可以是这样实现的所述的左牛腿及右牛腿的结构相 同，截面形状均为“L”型，左牛腿及右牛腿为钢筋混凝土牛腿。本技术的技术方案还可以是这样实现的所述的空心板桥的中板对应的预应 力索上设置有防护套管。本技术的技术方案还可以是这样实现的所述的预应力索为无粘结预应力钢 绞线，或为精轧螺纹钢筋。本技术的技术方案还可以是这样实现的所述的左锚具设置在左牛腿的外 侧，右锚具设置在右锚具的外侧，左锚具及右锚具为夹片式锚具或锥塞式锚具或支承式锚 具。本技术的技术方案还可以是这样实现的所述的左锚具与左牛腿之间设置有 左垫板，右锚具与右牛腿之间设置有右垫板。本技术的有益效果为(1)在空心板桥的两块边板外侧采用新浇注的钢筋混凝土牛腿作为体外横向预应 力的锚固端承力部件，替代了常规的型钢锚具衬板，解决了型钢锚具衬板易松动、变形大、 且易发生疲劳破坏和锈蚀损坏的缺点。(2)新浇注的钢筋混凝土牛腿采用植筋锚固技术与原有的空心板桥的边板相连。 植筋锚固技术是近几年流行的一种新型加固施工技术，它的原理是将钢筋通过高强结构胶 植入原有的混凝土结构内，并浇注混凝土以使新浇注混凝土与原有混凝土连接为整体从而 达到共同受力的目的。植筋锚固技术成熟、计算准确、施工简便、加固可靠，能够保证新浇注 的混凝土牛腿同原有的空心板桥的边板紧密连接为一个整体。(3)本技术的预应力索可采用无粘结预应力钢绞线，也可采用精轧螺纹钢筋， 根据加固需要确定其数量和截面面积，购置方便。预应力索中板板底外露部分外套PE套 管，可有效保护预应力索不发生锈蚀。(4)本技术的锚具可采用支承式、夹片式、锥塞式等各种类型的成品锚具，技 术成熟，工艺可靠，并可根据所加固工程的需要选择购买。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的钢筋混凝土牛腿的结构示意图；图3为本技术图2的左视图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的详细说明。实施例一如图1、图2、图3所示，一种空心板桥体外横向锚固体系，它包括左边板2、中板3 及右边板4，左边板2上设置有左牛腿1，右边板4上设置有右牛腿5，左牛腿1及右牛腿5 为钢筋混凝土牛腿，左牛腿1及右牛腿5的截面形状均为“L”型，左牛腿1与右牛腿5上均 设置有波纹管11，预应力索9穿装在波纹管11内，左牛腿1与右牛腿5通过预应力索9连 接，预应力索9为无粘结预应力钢绞线，预应力索9左端通过左锚具13与左牛腿1固定，左 锚具13设置在左牛腿1的外侧，预应力索9右端通过右锚具6与右牛腿5固定，右锚具6 设置在右锚具6的外侧，左锚具13及右锚具6为锥塞式锚具，预应力索9通过吊环8与中 板3连接，空心板桥的中板3对应的预应力索9上设置有防护套管10，防护套管10为PE套 管。以对跨度为16m的空心板桥进行空心板桥体外横向锚固为例，具体施工时包括以 下步骤第一步确定预应力索9的数量和张拉力该空心板桥的跨度为16m，每跨空心板桥上设置七道预应力索9，预应力索9的直 径为15. 2mm,每跨空心板桥的中间位置设置一道预应力索9，每跨空心板桥的1/4及3/4位 置各设置一道预应力索9，然后，在跨中两侧，分别距离跨中Im的位置各设置一道预应力索 9，在跨中两侧，分别距离跨中an的位置各设置一道预应力索9，预应力索9张拉时的设计张 拉应力应为钢绞线标准强度的60%。第二步确定牛腿的尺寸及配筋根据第一步所确定的体外横向预应力索9的数量和张拉应力，确定牛腿的尺寸 及配筋，牛腿形状为L形，包覆在空心板桥外边板外侧，顶宽为0. 3m，底宽为0. 6m，厚度为 0. 2m，侧宽为0.細，牛腿尺寸应满足由预应力索9张拉力时牛腿内部产生的抗弯、抗剪及局 部承载力要求，并按照国家标准规定的《混凝土结构设计规范》的相关公式计算牛腿内部配 筋。第三步植筋施工a、画线定位，根据第一步确定的混凝土牛腿尺寸及配筋数量，配筋直径为12mm，分 别在左边板2及右边板4的侧面及底面画线，确定钢筋的位置。b、钻孔，定位完毕后，根据确定的钢筋的位置，分别在左边板2及右边板4的侧面 及底面钻孔，钻孔的孔径为14mm比钢筋直径大2mm，钻孔深度为10倍钢筋直径，钻孔时必须 保证钻机、钻头与边板的表面垂直，保证孔径与孔深的尺寸准确。钻孔过程中如果钻机突然 停止或者钻头不前进时，说明钻头遇到钢筋，可适当错位以避开边板内部钢筋。C、清孔，钻孔完毕后，对所钻的孔进行清理，将孔内的粉屑和碎渣清理干净，同时 确保孔内无明水。清孔先用钢刷清孔，然后用棉丝擦拭孔壁两次，最后用脱脂棉丝蘸丙酮 擦拭两次，直至钻孔中的粉屑和碎渣完全清理干净，清孔后孔壁可以潮湿，但必须保证无明 水，若有明水，必须用吹风机吹干。清孔后若长时间不进行植筋，应用干净的棉丝将孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心板桥体外横向锚固体系，它包括左边板（２）、中板（３）及右边板（４），其特征在于：所述的左边板（２）上设置有左牛腿（１），右边板（４）上设置有右牛腿（５），左牛腿（１）与右牛腿（５）内均设置有波纹管（１１），预应力索（９）穿装在波纹管（１１）内，左牛腿（１）与右牛腿（５）通过预应力索（９）连接，预应力索（９）左端通过左锚具（１３）与左牛腿（１）固定，预应力索（９）右端通过右锚具（６）与右牛腿（５）固定，预应力索（９）通过吊环（８）与中板（３）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李静斌，梁全富，葛素娟，胡锋，李杰，王统宁，
申请(专利权)人：郑州大学，河南省交通科学技术研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]