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體外預(yù)應(yīng)力加固法的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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根據(jù)體外預(yù)應(yīng)力拉桿補(bǔ)強(qiáng)加固梁式橋的原理,加固后預(yù)應(yīng)力拉桿與舊橋的鋼筋混凝土梁(板)將組成一個(gè)整體并共同受力,補(bǔ)強(qiáng)拉桿與被補(bǔ)強(qiáng)梁(板)形成了一個(gè)新復(fù)合體系,這樣就改變了結(jié)構(gòu)原來的靜力體系。因此,應(yīng)事先進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算。

1.體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)計(jì)算步驟與方法

(1)計(jì)算求出被補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件提高荷載標(biāo)準(zhǔn)前所受荷載及其引起的內(nèi)力,包括永久作用和可變作用內(nèi)力。

(2)在估算原截面尺寸足夠的情況下,計(jì)算提高荷載標(biāo)準(zhǔn)后的可變作用內(nèi)力,并由永久作用與可變作用的組合來驗(yàn)算加固的必要性和合理性。

(3)由上面兩項(xiàng)之差得出內(nèi)力的提高值(需補(bǔ)強(qiáng)加固的抵抗力矩及剪力等),估算出補(bǔ)強(qiáng)拉桿應(yīng)有的橫截面面積。

(4)計(jì)算和確定拉桿所必需的張拉力與伸長(zhǎng)量。由于張拉預(yù)應(yīng)力拉桿達(dá)到一定應(yīng)力后,外荷載有所增大,在由拉桿和被加固梁組成的超靜定結(jié)構(gòu)體系中,拉桿產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量,可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行分析,幾種荷載的綜合效應(yīng)等于各種荷載分別作用時(shí)的效應(yīng)疊加。

(5)承載力驗(yàn)算。按規(guī)范驗(yàn)算被加固梁在跨中和支座截面的偏心受壓承載力,以及支座至拉桿彎折處或支座附近的斜截面承載力。驗(yàn)算中將拉桿的作用效應(yīng)作為外力,并在全部荷載作用下作偏心受壓分析。若驗(yàn)算結(jié)果不能滿足規(guī)范要求時(shí),可加大拉桿截面或改用其他加固方案。

(6)計(jì)算確定施工中控制張拉時(shí)需要的控制量。

2、施工步驟和工藝要點(diǎn)

①主梁錨固孔定位鑿洞

根據(jù)設(shè)計(jì)圖布設(shè)的錨固孑乚中心定位鑿孔,孔洞直徑應(yīng)大于套管直接20 - 30mm,以便于埋設(shè)環(huán)氧砂漿。鑿孔工具可采用電動(dòng)沖擊鉆,先以8mm直徑的小鉆頭在孔位四周打一圈,然后再鑿中間部分的混凝土,這樣可避免孔壁四周混凝土遭到損壞。鉆進(jìn)時(shí),不應(yīng)連續(xù)猛鉆,應(yīng)邊鉆邊拉動(dòng)鉆頭,清除散粒以免損壞鉆頭。

體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固孔,應(yīng)避免與主梁原斜筋相交。在正常情況下,按設(shè)計(jì)尺寸正常放樣,一般不會(huì)發(fā)生與斜筋交叉現(xiàn)象,但當(dāng)主梁鋼筋原定位不準(zhǔn),仍有可能發(fā)生鋼筋干擾情況,如遇到箍筋可直接用氧氣或扁鑿割斷,如遇到主筋則適當(dāng)偏移孔位。

②套管、墊圈、銷軸應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行金屬加工,但由于是舊橋加固提載,很自然各片 T梁在制作時(shí)會(huì)有不同程度的尺寸誤差,故此,應(yīng)及時(shí)對(duì)套管和錨固軸的長(zhǎng)度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

③用環(huán)氧砂漿埋設(shè)套管,錨固孔鑿好后應(yīng)進(jìn)行表面處理,使孔壁清潔干燥,浮松部分應(yīng)清除,配制環(huán)氧樹脂砂漿,用斜面壓降法或灌漿法埋設(shè)套管。

④根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求,加工斜向受拉槽時(shí),對(duì)各部件分別切割下料,焊接前應(yīng)事先進(jìn)行放樣組拼,準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行施焊,并注意錨固孔是否因故變動(dòng),否則,槽鋼下端角度及有關(guān)尺寸必須相應(yīng)調(diào)整,以免形成在箱形槽鋼兩端的穿筋孔眼不在一條水平線上,引起水平鋼筋彎曲或螺帽與箱形槽鋼頂端不垂直,產(chǎn)生角偏差,造成張拉受力后預(yù)應(yīng)力鋼筋折斷。一般在制作和鑿孔放樣時(shí)均有一定的誤差,所以常將孑L眼適當(dāng)放大為長(zhǎng)圓孔,留有微調(diào)的余量。

⑤用砂輪切割機(jī)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋切割下料,并將割口毛邊用銼)J銼圓,連接器和螺帽嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的材料、尺寸和工藝制作。連接器連接時(shí),先把鋼筋的一端做好一半連接器長(zhǎng)度的標(biāo)記,將連接器放到標(biāo)記部位,然后放進(jìn)另端鋼筋?,F(xiàn)在的預(yù)應(yīng)力鋼筋多采用精軋螺紋鋼筋或鋼絞線,對(duì)這些預(yù)應(yīng)力鋼筋的連接一般要通過專用的連接器加以連接。

⑥安裝預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí),把斜向槽鋼套人錨固銷,另一端用繩子拉起或支架撐住箱形部位,再穿人預(yù)應(yīng)力鋼筋,旋上墊圈、螺帽,然后由工人將螺帽旋緊至下面橫隔板下承托,以減小機(jī)械張拉的行程。

⑦張拉前除設(shè)備準(zhǔn)確就位外。由于張拉工作在橋下空中進(jìn)行,須搭好腳手支架,若在船上搭架,須注意船只錨定穩(wěn)固,油泵油管要有足夠的長(zhǎng)度。

⑧張拉程序宜以兩側(cè)邊梁開始向中間順序進(jìn)行,以減少中梁的彈性壓縮損失。張拉預(yù)應(yīng)力筋前,應(yīng)在試驗(yàn)機(jī)上將油壓表、張拉千斤頂、油泵及油管等作為一系統(tǒng)標(biāo)定油壓表與拉力的關(guān)系,以便準(zhǔn)確控制張拉力,還應(yīng)仔細(xì)再檢查槽鋼下端箱體上的鋼板是否和預(yù)應(yīng)力鋼筋相碰,螺帽和箱體蓋板是否垂直,如不符合要求,必須進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整合格檢查無誤后,即用油泵控制壓力表進(jìn)行張拉到規(guī)定噸位,然后用特制的長(zhǎng)扳手用力旋緊螺帽,以盡量減少螺帽壓密損失。

⑨材料防護(hù):對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋及其一切外露鋼材,須用鋼絲刷除銹,涂?jī)杀榉冷P漆,箱形槽鋼內(nèi)灌入水泥細(xì)石子混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋平齊。待預(yù)應(yīng)力鋼筋上的油漆干燥后,涂熱瀝青兩遍,并用浸透瀝青的粗麻袋沿鋼筋纏繞一遍,并用細(xì)鉛絲固定,如此重復(fù)兩次,形成三麻四油的防護(hù)保護(hù)層,然后再用聚苯乙烯的平圓保溫大套,用細(xì)鉛絲再纏繞一層麻袋布,形成防護(hù)保溫層。有條件時(shí)應(yīng)采用熱擠PE 材料于預(yù)應(yīng)力鋼筋周圍,或外側(cè)用鋼管在穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋后內(nèi)注水泥漿進(jìn)行防護(hù)。

⑩在船只繁忙而橋下凈空較低的河道,宜在橋梁邊梁外的腹板上用紅漆標(biāo)志“嚴(yán)禁碰撞” 等安全標(biāo)志。

中交路橋工程檢測(cè)主要檢測(cè)業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)、橋梁檢測(cè)隧道檢測(cè)

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