[发明专利]一种预应力抗剪加固箱梁的方法

说明书

一种预应力抗剪加固箱梁的方法，通过在箱梁的箱室的腹板两侧上、下分别对应安装锚固块，在两个锚固块之间临时固定抗剪筋，采用预制的开口式电磁加热线圈将抗剪筋四周包裹住，并连接到加热主机，采用变频电源产生的高频磁场使抗剪筋自行快速发热，温控器控制电磁加热温度，位移计控制抗剪筋伸长量，同时通过锚具对抗剪筋两端锚定，实现预应力抗剪加固箱梁的处置。本发明主动性强，能够较好地提高箱梁腹板开裂荷载，对腹板抗剪承载力有积极的贡献，通过新颖的施工工艺流程，无需采用大型的张拉器材，操作简单易控制，精确度高，安全性高，大大提高了施工效率。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种桥梁加固技术，尤其是一种预应力抗剪加固箱梁的方法。

背景技术

箱梁腹板的斜向裂缝是预应力箱梁产生的主要裂缝之一，尤其是在靠近边跨现浇箱梁端部范围内的两侧腹板会出现45°的斜裂缝，使得箱梁整体结构的抗剪能力、抗扭转能力、跨越能力甚至结构承载力下降。因此桥梁加固的问题日益突出，现有的箱梁抗剪加固技术有粘贴钢板法、增加腹板内侧截面、体外预应力筋加固等。

中国专利授权公开号：CN 101230562A，公开了一种预应力混凝土箱梁桥的体外预应力加固方法，其方法是：采用安装在箱梁内的空间桁架作为体外预应力束的锚固和转向构造。钢桁架根据体外预应力束的转向和锚固需要，沿纵桥向分段布置在体外预应力束需要转向和锚固或者腹板开裂的区域，沿横桥向其上弦弦杆通过上整体节点板与箱梁顶板相连接，其下弦弦杆通过下整体节点板与箱梁底板相连接，上整体节点板与下整体节点板穿孔以定位体外预应力束，通过加劲构造处理与局部锚固构造处理实现体外预应力束减震、转向和锚固功能，在箱梁内紧靠腹板侧各布置一榀纵向桁架，在纵向桁架支架设置横向联结系，加强桁架的整体性，为体外预应力束的锚固提供空间。该发明的不足之处是，步骤复杂，施工难度高，现场施工效率低，尤其是在箱室内张拉预应力束时，未考虑到张拉空间问题，张拉效率低，若采用粘贴钢板法加固，虽然可以达到有效的加固目的，但是影响美观，若采用增大腹板内侧截面，则增大了箱梁的自重，影响使用。

通过在箱室的腹板内侧锚固预应力抗剪筋，能够较好地提高箱梁腹板开裂荷载，对腹板抗剪承载力有积极的贡献，同时能够预防腹板斜裂缝进一步的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种预应力抗剪加固箱梁的方法，本发明的创新点在于通过电磁感应加热技术，加热抗剪筋，锚固冷却后产生预应力，通过控制加热温度和抗剪筋伸长量来确定预应力大小，无需采用大型的张拉器材，在狭小的箱室空间内，施工便捷易控制，安全性高，在不影响箱梁观瞻的前提下，大大提高了施工效率。

本发明的技术方案为：一种预应力抗剪加固箱梁的方法，通过在箱梁的箱室的腹板两侧上、下分别对应安装锚固块，在两个锚固块之间临时固定抗剪筋，采用预制的开口式电磁加热线圈将抗剪筋四周包裹住，并连接到加热主机，采用变频电源产生的高频磁场使抗剪筋自行快速发热，温控器控制电磁加热温度，位移计控制抗剪筋伸长量，达到伸长量要求后切断电源，同时通过锚具对抗剪筋两端锚定，并对抗剪筋进行防护，实现预应力抗剪加固箱梁的处置，其特征在于其施工步骤如下：

1)清理箱室腹板两侧：对箱梁的箱室的腹板两侧进行清理打磨，去除松散物；

2)安装锚固块：在腹板两侧分别上、下对应安装锚固块，锚固块与腹板之间通过植入化学螺栓紧密连接，锚固块为钢筋混凝土块或钢结构块制作；

3)临时固定抗剪筋：通过锚具将抗剪筋临时固定在上、下锚固块之间；

4)包裹开口式电磁加热线圈：将预制好的开口式电磁加热线圈包裹在上、下锚固块之间的抗剪筋上，按照抗剪筋的长度选取不同长度的开口式电磁加热线圈进行拼接，开口式电磁加热线圈为圆形螺旋绕全开口式电磁加热线圈或半开口式U型电磁加热线圈中的一种。

5)安装位移计及温控器：在临时固定的抗剪筋两端安装位移计，位移计的测杆与抗剪筋端头相接触，在开口式电磁加热线圈内侧安装温度传感器，并连接到温控器上；