[0030] 以下结合附图对本实施例进行详细描述。
[0031] 加固结构采用折形结构,折形结构在钢板箍2部位凸出,避免因钢板箍2张拉时出现混凝土承压不够而开裂。另外,折形结构在钢板箍2部位凸出部位设置混凝土墩4形成多个支承点,弯矩包络图比普通混凝土梁9的弯矩图要合理很多,混凝土梁9的最大弯矩会降低较大。折形结构弯矩包络图和普通混凝土梁弯矩包络图对比显示折形结构随长度变化的弯矩会平缓很多,表2为加固混凝土用材相同情况下的最大弯矩的对比情况,表中显示折形结构比普通混凝土梁最大弯矩减少率降低较大。
[0032] 表2加固混凝土用材相同情况下的最大弯矩的对比情况
[0033]
[0034] 混凝土梁9下面设置膨胀混凝土3,膨胀混凝土3强度比混凝土梁9混凝土强度高一个强度等级,膨胀混凝土3上部设置预应力钢筋5,预应力钢筋5离混凝土梁9底部距离为25~35mm,预应力钢筋5直径为25~28mm,膨胀混凝土3内设置混凝土墩4,混凝土墩4沿膨胀混凝土跨度方向设置间距为0.6~0.8m。
[0035] 混凝土墩4通过植筋与混凝土梁9连接,每个混凝土墩4的植筋数量为4根,植筋直径为25~28mm。膨胀混凝土3下面设置折形钢板1,折形钢板1插入混凝土柱10的凹槽内。为了增加结构的抗震性能,避免梁柱节点因刚度过大而承载过大,对梁柱节点部位刚度进行削弱,混凝土梁9与混凝土柱10部位交接部位设置钢渣粒6,钢渣粒6粒径为5~20mm。混凝土柱10内侧和外侧均设置钢渣粒6,钢渣粒6设置长度范围为1/5混凝土柱10长度,钢渣粒6设置高度范围为100~150mm,外侧钢渣粒6外面设置承压钢板7,承压钢板7焊接在混凝土柱10或混凝土梁9的钢筋上,承压钢板7外侧设置锚具8。
[0036] 根据大量计算机仿真分析数据,对不同方案预应力施加方式进行了对比,[0037] 第一种方案为:1、对钢板箍2施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为8min;2、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为15min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为12min。
[0038] 第二种方案为:1、对钢板箍2施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为8min;2、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的50%,施加时间为5min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的50%,施加时间为5min;3、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的
105%,施加时间为8min。
[0039] 第三种方案为:1、对钢板箍2施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为8min;2、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的30%,施加时间为5min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的30%,施加时间为5min;3、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的60%,施加时间为5min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的60%,施加时间为5min;4、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为8min。
[0040] 第四种方案为:1、对钢板箍2施加初始应力,初始应力为控制应力的20%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为8min;2、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的60%,施加时间为5min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的50%,施加时间为5min;3、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的
105%,施加时间为8min。
[0041] 表3不同预应力方案的钢板承载力参与系数情况
[0042]
[0043]
[0044] 不同预应力方案的钢板承载力参与系数情况如表3所示,表中表明方案二和方案三钢板承载力参与度高,说明分段预应力加压还是很有必要。而方案四所采用的不均匀加压显然对钢板承载力参与度有削弱作用,进一步说明了采用水平预应力和竖向预应力交叉施加的工艺使钢板与混凝土协同受力能力有所提升。方案二和方案三钢板承载力参与度相差不大,为了简化工序,选择方案二作为预应力施加方案。
[0045] 施工步骤包括:
[0046] (1)剥离混凝土梁9保护层,将混凝土梁9下表面凿毛;
[0047] (2)钻设混凝土梁9的预埋孔,预埋孔直径为27~30mm,预埋孔内插入植筋,预埋孔与植筋之间空隙注入环氧树脂;
[0048] (3)钻设混凝土柱10的预应力钢筋5预埋孔,钻设混凝土柱10埋设折形钢板1的凹槽;
[0049] (4)凿除混凝土柱10与混凝土梁9交接部位的混凝土,留置钢渣粒6预埋孔;
[0050] (5)凿除设置承压钢板7部位的混凝土柱10或混凝土梁9混凝土保护层,裸露出混凝土柱10或混凝土梁9的钢筋;
[0051] (6)在钢渣粒6预埋孔安装钢渣粒6,然后在混凝土柱10或混凝土梁9的裸露钢筋上焊接承压钢板7;
[0052] (7)在预应力钢筋5预埋孔内安装预应力钢筋5;
[0053] (8)支设混凝土墩4模板,然后浇筑混凝土;
[0054] (9)待混凝土墩4的混凝土强度达到设计强度25%后支设膨胀混凝土3模板,膨胀混凝土3底模板采用折形钢板1,侧模采用木模,木模每隔1~1.2m设置膨胀混凝土3浇筑孔,膨胀混凝土3浇筑孔设置在侧模,木模每隔2~2.5m设置排气孔,排气孔设置在侧模;
[0055] (10)浇筑膨胀混凝土3;
[0056] (11)安装钢板箍2;
[0057] (12)安装预应力钢筋5;
[0058] (13)张拉钢板箍2或预应力钢筋5;张拉工艺采用如下:1、对钢板箍2施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加初始应力,初始应力为控制应力的10%,施加时间为8min;2、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的50%,施加时间为5min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的50%,施加时间为
5min;3、对钢板箍2施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为12min;对预应力钢筋5施加预应力,预应力为控制应力的105%,施加时间为8min。
[0059] (14)采用锚具8对预应力钢筋5进行锚固,钢板箍2张拉完毕后用锚定钢板进行焊接锚固。