混凝土橋梁板加固方法與流程

本發明涉及橋梁加固技術領域，尤其是涉及一種加熱精度高、施工難度低，加固效果好的混凝土橋梁板加固方法。

背景技術：
在進行橋梁板加固時，通常是將用于加固橋梁板的預應力鋼板預先加熱，然后將加熱好的預應力鋼板放置到橋梁板下部安裝，由于在安裝的過程中，預應力鋼板的溫度會快速下降，提高了施工的難度，并且存在需要多次反復加熱才能滿足施工要求的問題，降低了施工效率。中國專利授權公開號：CN104314014A，授權公開日2015年1月28日，公開了一種預應力鋼板加固混凝土橋梁的方法，依照以下步驟進行：混凝土表面處理對橋梁兩個相鄰梁板上需固定鋼板的區域進行清理，剔除表層疏松物，清除表面浮漿，除去表面粉塵；鉆孔植埋螺桿根據設計要求確定螺桿孔位置并進行鉆孔；接著采用結構膠植埋螺桿，直至結構膠凝固穩定；根據植埋的螺桿位置以及膨脹系數的計算，對待粘貼的鋼板進行配套打孔，然后對鋼板的粘貼面除銹和粗糙處理；鋼板加熱、固定對鋼板加熱至50至60℃，然后立即穿套在前述螺桿中；粘貼鋼板在混凝土表面與粘貼鋼板之間涂灌結構膠，保證兩者之間填充緊密；然后用螺母擰緊固定；鋼板表面防腐處理。該發明的不足之處是，施工難度高，施工效率低。

技術實現要素：
本發明的發明目的是為了克服現有技術中的預應力鋼板的加熱方法導致施工難度高、施工效率低的不足，提供了一種加熱精度高、施工難度低，加固效果好的混凝土橋梁板加固方法。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種混凝土橋梁板加固方法，包括2塊預埋鋼板、鋼帶、4塊翼板、預應力鋼板加熱裝置、溫度傳感器、百分表、控制器和用于支撐混凝土橋梁板的左支座和右支座；左支座為固定支座，右支座為滑動支座，2塊翼板分別與鋼帶左部上邊緣和下邊緣連接并構成左部組合結構，另外2塊翼板分別與鋼帶右部上邊緣和下邊緣連接并構成右部組合結構，左部組合結構與1塊預埋鋼板連接，右部組合結構與另1塊預埋鋼板連接；控制器分別與溫度傳感器、百分表和預應力鋼板加熱裝置電連接；包括如下步驟：混凝土橋梁板開槽打孔，安裝預埋鋼板，測量螺栓位置及開孔，將4塊翼板焊接到鋼帶左部及右部的兩側，鋼帶臨時固定，安裝百分表，加熱鋼帶，安裝鋼帶。在橋梁板加固現場，預應力鋼板加熱裝置給預應力鋼板加熱，控制器中設有長度閾值W和焊縫抗剪強度使溫度傳感器與預應力鋼板相接觸，用支架將箱體穩定支撐；控制器控制預應力鋼板加熱裝置加熱，溫度傳感器檢測預應力鋼板的溫度，百分表檢測預應力鋼板伸長的長度w′，控制器計算焊縫抗剪強度，當w′≥W時，控制器控制各條加熱電纜停止加熱；使溫度傳感器、百分表與預應力鋼板分離，將預應力鋼板安裝到橋梁板上，使導熱隔板與預應力鋼板分離。使用本發明的加固方法后，可以在對預應力鋼板進行加熱的過程中，將預應力鋼板安裝到橋梁板上，有效保證預應力鋼板的長度達到施工要求，不需多次反復加熱預應力鋼板，降低了施工的難度，提高了施工效率和加固效果。作為優選，混凝土橋梁板開槽打孔、安裝預埋鋼板、測量螺栓位置及開孔包括如下詳細步驟：混凝土橋梁板開槽打孔：先在左支座和右支座內側的混凝土橋梁板下表面左部和右部分別開鑿可容納預埋鋼板的混凝土槽，開槽深度為0.85至1.2cm；并且在2個混凝土槽內打若干個第一螺栓孔，每個第一螺栓孔的深度均為10.7-11.9cm；安裝預埋鋼板：在2塊預埋鋼板上打若干個第二螺栓孔，在2塊預埋鋼板上表面涂上2.5至3cm厚的結構膠，在各個第一螺栓孔中植入化學螺栓，使各個化學螺栓分別穿過兩塊預埋鋼板的各個第二螺栓孔，擰緊各個化學螺栓的螺母，使兩塊預埋鋼板分別與兩個混凝土槽粘接；測量螺栓位置及開孔：測量各個化學螺栓的位置，并在左部組合結構和右部組合結構開與各個化學螺栓對應的第三螺栓孔。作為優選，鋼帶臨時固定、安裝百分表、加熱鋼帶和安裝鋼帶包括如下詳細步驟：鋼帶臨時固定：松開混凝土橋梁板左部的混凝土槽的各個化學螺栓的螺母，使各個化學螺栓的螺桿穿過左部組合結構的各個螺栓孔，并擰上各個螺栓的螺母，使鋼帶位于預埋鋼板下方；安裝百分表：混凝土橋梁板右部下方的橋柱上設有百分表，使鋼帶右端與百分表的測量桿相接觸；加熱鋼帶：將鋼帶放入預應力鋼板加熱裝置中，控制器中設有長度閾值W，使溫度傳感器與預應力鋼板相接觸，用支架將預應力鋼板加熱裝置穩定支撐；控制器控制預應力鋼板加熱裝置對鋼帶加熱，溫度傳感器檢測預應力鋼板的溫度，百分表檢測預應力鋼板伸長的長度w′，當w′≥W時，控制器控制預應力鋼板加熱裝置停止加熱；安裝鋼帶：使溫度傳感器、百分表與預應力鋼板分離，將混凝土橋梁板右部的混凝土槽的各個化學螺栓的螺桿穿入右部組合結構的各個第三螺栓孔，擰緊所有化學螺栓的螺母；撤下預應力鋼板加熱裝置，完成混凝土橋梁板的加固。作為優選，所述預應力鋼板加熱裝置包括橫截面呈凹字形的長條形箱體，設于箱體的底板上表面上的若干條加熱電纜和設于各條加熱電纜上的導熱隔板；長條形箱體兩端開口，各條加熱電纜沿箱體的長度方向延伸；控制器與各條加熱電纜電連接。作為優選，箱體內設有橫截面呈凹字形的空腔，空腔內填充有玻璃纖維棉。作為優選，所述導熱隔板兩側邊緣與箱體內側壁相接觸，導熱隔板采用鐵材料制成。作為優選，各個化學螺栓上均設有植筋膠，左支座為剖面呈工字形的橡膠支座，右支座采用聚乙烯四氟板制成。作為優選，右部組合結構上的各個第三螺栓孔均為沿鋼帶長度方向延伸的橢圓形孔。作為優選，還包括報警器和存儲器，報警器和存儲器均與控制器電連接；還包括溫度傳感器故障檢測步驟：存儲器中設有溫度傳感器的標準溫度信號曲線；(9-1)控制器獲得溫度傳感器的溫度信號曲線S(t)，控制器提取S(t)中與各個時間間隔相對應的溫度信號值M1，…，Mn；設定溫度信號值的序號為i，i＝1，…，n；(9-2)控制器利用公式計算每個溫度信號值Mi的平穩率ratioi；當S(t)和標準溫度信號曲線無交點并且各個溫度信號值的ratioi均位于[1-A1，1+A1]范圍之外，則控制器控制報警器發出溫度傳感器異常的報警信息。作為優選，左部組合結構和右部組合結構的2塊翼板均通過焊縫與鋼帶連接，設定焊縫抗剪強度為鋼帶的抗拉強度為f，左部組合結構和右部組合結構的軸心靜力荷載均為M，M＝fA，A為鋼帶的橫截面積；當w′≥W時替換為：當w′≥W并且時，控制器控制預應力鋼板加熱裝置停止加熱；其中，H1為焊縫長度，H2為焊縫高度。因此，本發明具有如下有益效果：可用于在橋梁加固現場對預應力鋼板加熱，有效降低了施工難度，提高了施工效率和加固效果。附圖說明圖1是本發明的預應力鋼板加熱裝置的一種結構示意圖；圖2是本發明的鋼帶和4塊翼板的一種結構示意圖；圖3是本發明的預埋鋼板的一種結構示意圖；圖4是本發明的一種原理框圖；圖5是本發明的實施例1的一種流程圖；圖6是本發明的混凝土橋梁板、橋柱、左支座、右支座的一種結構示意圖。圖中：預埋鋼板1、鋼帶2、翼板3、預應力鋼板加熱裝置4、溫度傳感器5、百分表6、控制器7、條形箱體8、加熱電纜9、導熱隔板10、空腔11、把手12、第三螺栓孔13、報警器14、存儲器15、左支座16、右支座17、第二螺栓孔18、混凝土橋梁板19、橋柱20。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。實施例1如圖1、圖2、圖6所示的實施例是一種混凝土橋梁板19加固方法，包括2塊預埋鋼板1、鋼帶2、4塊翼板3、預應力鋼板加熱裝置4、溫度傳感器5、百分表6、控制器7和用于支撐混凝土橋梁板的左支座16和右支座17；左支座為固定支座，右支座為滑動支座；如圖2所示，2塊翼板分別與鋼帶左部上邊緣和下邊緣連接并構成左部組合結構，另外2塊翼板分別與鋼帶右部上邊緣和下邊緣連接并構成右部組合結構，左部組合結構與1塊預埋鋼板連接，右部組合結構與另1塊預埋鋼板連接；右部組合結構上的各個第三螺栓孔均為沿鋼帶長度方向延伸的橢圓形孔。如圖4所示，控制器分別與溫度傳感器、百分表和預應力鋼板加熱裝置電連接；如圖1所示，預應力鋼板加熱裝置包括橫截面呈凹字形的長條形箱體8，設于箱體的底板上表面上的3條加熱電纜9和設于各條加熱電纜上的導熱隔板10；長條形箱體兩端開口，各條加熱電纜沿箱體的長度方向延伸；控制器與各條加熱電纜電連接，箱體上設有2對把手12。箱體內設有橫截面呈凹字形的空腔11，空腔內填充有玻璃纖維棉。導熱隔板兩側邊緣與箱體內側壁相接觸，導熱隔板采用鐵材料制成。各個螺栓上均設有植筋膠，左支座為剖面呈工字形的橡膠支座，右支座采用聚乙烯四氟板制成。如圖5所示，包括如下步驟：步驟100，混凝土橋梁板開槽打孔先在左支座和右支座內側的混凝土橋梁板下表面左部和右部分別開鑿可容納50cm×34cm預埋鋼板的混凝土槽，開槽深度為1cm；并且在2個混凝土槽內分別打11個第一螺栓孔，每個第一螺栓孔的深度均為11.5cm；步驟200，安裝預埋鋼板如圖3所示，在2塊預埋鋼板上分別打11個第二螺栓孔18，在2塊預埋鋼板上表面涂上2.5cm厚的結構膠，在各個第一螺栓孔中植入化學螺栓，使各個化學螺栓分別穿過兩塊預埋鋼板的各個第二螺栓孔，擰緊各個化學螺栓的螺母，使兩塊預埋鋼板分別與兩個混凝土槽粘接；步驟300，測量螺栓位置及開孔測量各個化學螺栓的位置，測量各個化學螺栓的位置，并在左部組合結構和右部組合結構開與各個化學螺栓對應的如圖2所示的第三螺栓孔13；步驟400，鋼帶臨時固定松開混凝土橋梁板左部的混凝土槽的各個化學螺栓的螺母，使各個化學螺栓的螺桿穿過左部組合結構的各個螺栓孔，并擰上各個螺栓的螺母，使鋼帶位于預埋鋼板下方；步驟500，安裝百分表混凝土橋梁板右部下方的如圖6所示的橋柱上設有百分表，使鋼帶右端與百分表的測量桿相接觸；步驟600，加熱鋼帶將鋼帶放入預應力鋼板加熱裝置中，控制器中設有長度閾值W，使溫度傳感器與預應力鋼板相接觸，用支架將預應力鋼板加熱裝置穩定支撐；控制器控制預應力鋼板加熱裝置對鋼帶加熱，溫度傳感器檢測預應力鋼板的溫度，百分表檢測預應力鋼板伸長的長度w′，左部組合結構和右部組合結構的2塊翼板均通過焊縫與鋼帶連接，設定焊縫抗剪強度為鋼帶的抗拉強度為f，左部組合結構和右部組合結構的軸心靜力荷載均為M，M＝fA，A為鋼帶的橫截面積；當w′≥W并且時，控制器控制預應力鋼板加熱裝置停止加熱；其中，H1為焊縫長度，H2為焊縫高度；步驟700，安裝鋼帶使溫度傳感器、百分表與預應力鋼板分離，將混凝土橋梁板右部的混凝土槽的各個化學螺栓的螺桿穿入右部組合結構的各個第三螺栓孔，擰緊所有化學螺栓的螺母；撤下預應力鋼板加熱裝置，完成混凝土橋梁板的加固。本發明中，f＝310N/mm2，M＝fA＝310×1000＝310kN，f是設計抗拉強度，A為1000mm2，M/(2×H1×H2)＝310KN/(2×500×10)＝31N/mm2，H1為500mm，H2為10mm。鋼帶的尺寸為640cm×10cm×1cm，預埋鋼板和翼板的厚度均為1cm，M16的化學螺栓22個，直徑1.6cm，長度19cm，配套螺帽厚度為1.2cm。實施例2實施例2包括實施例1的所有結構和步驟部分，如圖4所示，還包括報警器14和存儲器15，報警器和存儲器均與控制器電連接；在實施例1的步驟600之前還包括溫度傳感器故障檢測步驟：存儲器中設有溫度傳感器的標準溫度信號曲線；(9-1)控制器獲得溫度傳感器的溫度信號曲線S(t)，控制器提取S(t)中與各個時間間隔相對應的溫度信號值M1，…，Mn；設定溫度信號值的序號為i，i＝1，…，n；(9-2)控制器利用公式計算每個溫度信號值Mi的平穩率ratioi；當S(t)和標準溫度信號曲線無交點并且各個溫度信號值的ratioi均位于[1-A1，1+A1]范圍之外，則控制器控制報警器發出溫度傳感器異常的報警信息，A1為0.2。應理解，本實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。