根據體外預應力拉杆補強加固梁式橋(qiáo)的原(yuán)理,加固後(hòu)預應力拉杆與舊橋的鋼筋混凝(níng)土梁(板)將組成一個整體並共同受力,補強拉杆與被補強梁(板)形成了一個(gè)新複合體係,這樣就改變了結構原來的靜力體(tǐ)係。因此,應事先進行必要的設計與計算。
1.體外預應力(lì)加固設計計算步驟與方法(fǎ)
(1)計算求出被補強構件提高荷載標準(zhǔn)前所受荷載及其引起的內力,包括永久作用和可變作用內(nèi)力。
(2)在估算(suàn)原截麵尺寸足夠的情況下(xià),計算(suàn)提高荷載標準後的(de)可變作用(yòng)內力,並由永久作用與可變作用的組合來驗算加固的必要性和(hé)合理(lǐ)性。
(3)由上麵兩項之(zhī)差(chà)得出內力的提高值(需補強(qiáng)加固的抵抗力矩及剪力等),估算(suàn)出補強(qiáng)拉杆(gǎn)應有的(de)橫截麵麵積。
(4)計算和確定拉杆所必需的張拉力與伸長量。由於張拉預應力拉杆達到一定應力後,外荷載有所(suǒ)增大,在由(yóu)拉杆和被加固梁組成的超靜定結構體係中(zhōng),拉(lā)杆產生的作用效應(yīng)增量,可按結構力學的方法進行分析,幾(jǐ)種(zhǒng)荷載的綜合效應等於各種荷載分別作用時的效應疊(dié)加。
(5)承載力驗算。按規(guī)範(fàn)驗算被加固梁(liáng)在(zài)跨中和支座截麵的偏心受壓承載力,以及支座(zuò)至拉杆彎折(shé)處或支座附近的斜截麵承載力。驗算中將拉杆的(de)作用(yòng)效應作為外力,並在全部荷載作用下作偏心受壓分析。若驗算結果不能滿足規範要求時,可加大拉(lā)杆截麵或改用其他加固方(fāng)案。
(6)計算確(què)定施(shī)工中控製張拉時需要的控製量。
2、施工步驟和工藝要點
①主梁錨固孔定位鑿(záo)洞
根(gēn)據設計(jì)圖布(bù)設的錨固孑乚中心定位鑿孔,孔洞直徑應大於套管直接20 - 30mm,以便於埋設環氧砂漿。鑿孔工(gōng)具可采用電動衝擊鑽,先以8mm直徑的小鑽頭在孔位四周打一圈,然後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。鑽進時,不應連續猛鑽,應邊鑽(zuàn)邊拉動鑽頭,清除散粒以免損壞(huài)鑽頭(tóu)。
體外預應力筋的錨固孔,應避免與主梁原斜筋相交。在正常情況下(xià),按設計尺寸正常放樣,一(yī)般不(bú)會發生與斜筋(jīn)交叉現象,但當主梁(liáng)鋼筋原定位不(bú)準,仍有可能發生鋼筋(jīn)幹擾情況,如(rú)遇到(dào)箍(gū)筋可直接用(yòng)氧(yǎng)氣或扁鑿割斷,如遇到主筋則適當偏移孔位。
②套管、墊圈、銷軸應根據設計進行金屬加(jiā)工,但(dàn)由於是(shì)舊橋加固提載,很自然各片 T梁在製(zhì)作時會有(yǒu)不同程度的尺寸誤差,故此,應及時對套管和錨固軸的(de)長度進行(háng)相應調整。
③用環氧砂漿埋設套管,錨固(gù)孔鑿好後應進行表麵處(chù)理,使孔壁清潔幹燥(zào),浮鬆部分(fèn)應清除,配製環氧樹脂砂漿,用斜麵壓降法或灌漿法埋設套管。
④根據設計圖要求,加工(gōng)斜向受(shòu)拉(lā)槽時,對(duì)各部件(jiàn)分別切割下(xià)料(liào),焊接前應事先進(jìn)行放樣組拚,準確無誤後方可進行施焊,並注意錨固孔是(shì)否因故(gù)變動(dòng),否則(zé),槽鋼下端角度及有關尺寸必須相應(yīng)調整,以(yǐ)免形成在箱形槽鋼兩端的穿筋孔眼不在一條水平線上(shàng),引起水平鋼筋彎曲或螺帽與箱形槽(cáo)鋼頂端不垂直,產(chǎn)生角偏差,造成張(zhāng)拉受力後預應力鋼筋折斷。一般在製(zhì)作和鑿孔放樣時(shí)均有(yǒu)一定的誤差,所以常將孑L眼適當放大為長圓(yuán)孔,留有微調的餘量。
⑤用(yòng)砂(shā)輪(lún)切割機進行預應力鋼筋切割下料,並將割口(kǒu)毛邊用銼)J銼圓,連接(jiē)器和螺帽(mào)嚴格按設(shè)計要求的材(cái)料、尺寸和工藝製作。連接器連接時,先把鋼筋的一端做好一半連接器長度的標記,將連接器放到標記部位,然後放進另端鋼筋。現在的預應力鋼(gāng)筋多采用精軋螺紋鋼筋(jīn)或(huò)鋼絞線,對這些預(yù)應力(lì)鋼(gāng)筋的連接一般要通過專用的連接器加以連接。
⑥安裝預應力構件時,把斜向槽鋼套人錨(máo)固銷,另一端用繩(shéng)子(zǐ)拉起或支架撐住箱形部位,再穿人預應力鋼筋,旋上墊圈、螺帽,然後由工人將螺帽(mào)旋緊至下麵(miàn)橫隔板下承托,以減小機械張拉的行程。
⑦張拉前除設備準確就位外(wài)。由於張拉工作在(zài)橋下(xià)空中進行(háng),須搭好腳(jiǎo)手支架,若在船上搭(dā)架,須注意船隻(zhī)錨定穩固(gù),油泵油管(guǎn)要(yào)有(yǒu)足夠的長度。
⑧張拉程(chéng)序宜以兩側(cè)邊梁開始向(xiàng)中間順序進行,以減少(shǎo)中梁的彈性壓縮損失。張拉預(yù)應力筋前,應(yīng)在(zài)試驗機上(shàng)將油(yóu)壓表、張拉千斤頂、油泵及(jí)油管等作為一係統(tǒng)標定油壓表與拉力的關係,以(yǐ)便準確控製張拉力,還應仔細再檢查槽鋼下端箱(xiāng)體上的鋼板是否和(hé)預應力(lì)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)行調整,調整合格檢查無誤後,即用(yòng)油泵控製壓力表進行張拉到規定(dìng)噸位,然後用特(tè)製(zhì)的長(zhǎng)扳手(shǒu)用力旋緊螺帽,以盡量(liàng)減少螺帽壓(yā)密(mì)損失。
⑨材料(liào)防護:對預(yù)應力(lì)鋼筋及其一切外露鋼材,須用鋼絲刷除鏽,塗兩遍防鏽漆,箱形槽鋼內(nèi)灌入水泥細石子混(hún)凝土與預應力鋼(gāng)筋平齊。待預應力鋼筋上的油漆幹燥後,塗熱瀝青兩遍,並用浸透(tòu)瀝青的粗麻袋(dài)沿鋼筋纏繞一遍,並(bìng)用細鉛絲固定,如此重複兩次,形成三麻四油的防護保護層,然(rán)後再用聚苯乙(yǐ)烯的平圓保溫大套,用細鉛(qiān)絲(sī)再纏繞(rào)一層麻(má)袋布,形成防護保溫層。有條件時應采用熱擠PE 材(cái)料於預應力鋼筋周圍,或外側用鋼管在(zài)穿入(rù)預應(yīng)力(lì)鋼筋後內注水泥漿進行防護。
⑩在船隻繁忙而橋下淨空(kōng)較低的河道,宜在橋梁邊梁外的腹(fù)板上用紅漆標(biāo)誌“嚴禁碰(pèng)撞(zhuàng)” 等安全標誌。
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