[发明专利]无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁结构及方法

权利要求书

1.一种无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）现场判断板梁各铰缝开裂破坏状态及铰缝间距及错台量：根据现场铰缝渗水情况及板梁桥桥面纵向裂缝情况判断铰缝开裂破损的实际状态，并对各铰缝间距及铰缝两侧梁体的错台数值进行测量；

2）确定碳纤维板预应力的大小及数量：

碳纤维板预应力的大小不超过其抗拉强度设计值的75%；碳纤维板预应力引起边梁铰缝顶部拉应力小于0.5ft，ft为铰缝混凝土的抗拉强度设计值；设计活载下保证跨中铰缝底部受压；且边梁锚固区域不破坏；

3）确定碳纤维板的布置位置：

在桥跨L/4范围内，布置间距为0m+0.5m+1.5m，跨中处为0m；

4）加固边梁梁底并安装锚固装置：

在一侧边梁底面通过螺栓固定安装固定端支座，在固定端支座上安装固定端锚具，在另一侧边梁底面固定安装张拉端支座，张拉端支座上滑动安装对称的拉杆，拉杆一端与张拉端锚具固定，另一端与张拉工装固定，在张拉端支座与张拉工装之间安装张拉千斤顶，固定端锚具与张拉端锚具共同安装预应力碳纤维板的两端，预应力碳纤维板为横向设置于板梁底部；在安装所述固定端锚具及张拉锚具的边梁底面粘贴加固钢板，加固钢板根据步骤1）中错台数值进行进行设置，保证两侧边梁底面齐平；

除锚固端外碳纤维板不与梁体接触，避免板梁间不均匀下挠对碳纤维板的剪切作用；

5）张拉千斤顶张拉预应力碳纤维板：

预张拉检查整个锚固装置，再分级张拉保证施工安全；

张拉端千斤顶进行标定，确保千斤顶中心线与碳纤维板中心线重合，用手动油泵给张拉千斤顶加油，为碳纤维板施加10%的应力，使其绷直预紧，然后回油卸力归零，再次检查整个锚固体系的位置及外观情况，记录张拉端锚具、千斤顶活塞等的初始位置，检查正常后开始张拉碳纤维板，按照20%、40%、60%、80%、100%的应力逐级张拉，每级张拉到位后拧紧锁紧螺母，保压2分钟，测量并记录锚具、活塞等位移情况，检查锚固体系各部位受力情况，直至张拉至设计值；

无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的结构为板梁包括中间梁体及边梁，各中间梁体之间及中间梁体与边梁之间均设置有铰缝，其特征在于：板梁底部安装锚固装置，锚固装置包括固定端支座、固定端锚具、张拉端支座、张拉端锚具、张拉端工装、张拉千斤顶及预应力纤维板；在一侧边梁底面通过螺栓固定安装固定端支座，在固定端支座上安装固定端锚具，在另一侧边梁底面固定安装张拉端支座，张拉端支座上滑动安装对称的拉杆，拉杆一端与张拉端锚具固定，另一端与张拉工装固定，在张拉端支座与张拉工装之间安装张拉千斤顶，固定端锚具与张拉端锚具共同安装预应力碳纤维板的两端，预应力碳纤维板为横向设置于板梁底部。

2.根据权利要求1所述的无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：在所述铰缝内安装有两侧涂加固胶的橡胶板。

3.根据权利要求1所述的无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：在所述铰缝底部灌注工程用加固胶。

4.根据权利要求1所述的无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：所述加固钢板所制螺栓孔沿顺桥向设计为2D，D为螺栓直径。

5.根据权利要求1所述无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：还包括如下步骤：

处理铰缝处板梁间隙：

根据铰缝病害情况对其进行处理，基本完好铰缝填充两侧涂抹工程加固胶的橡胶板；开裂、破损的铰缝灌注工程加固胶，底部可填充3cm高的两侧涂胶橡胶板，作为注胶底模板。

6.根据权利要求5所述无粘结体外横向预应力加固铰缝开裂破损板梁的方法，其特征在于：所述铰缝混凝土强度为C50，设计活载为55t的桥梁，碳纤维板预应力施加大小为150kN，施加数量为5根。