本發明屬于橋梁施工與維護，特別涉及一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置及其施工方法。

背景技術：

1、隨著中國交通基礎設施建設的快速發展，大量既有混凝土橋梁面臨著承載力不足、橋下凈空受限等問題，混凝土t梁橋作為常見的橋梁形式，廣泛應用于公路、鐵路等交通基礎設施中。隨著使用年限的增長，橋梁結構可能會出現不同程度的損傷或老化，需要進行頂升改造。橋梁頂升是指通過液壓千斤頂等設備將橋梁上部結構整體頂升到預定高度，為橋梁下部結構的維修、更換或加固提供空間，最終使得橋梁滿足通航、通車等要求。然而，在整體頂升過程中，橋梁上部結構的橫隔板易受到不均勻荷載作用，導致松動、變形甚至破壞，嚴重影響橋梁的整體穩定性和安全性。

2、目前，針對混凝土t梁橋整體頂升過程中橫隔板的加固方法，通常采用局部補強、包裹鋼板等傳統方法。這些方法存在施工周期長、勞動強度大、加固效果難以保證等缺點。特別是在交通繁忙的公路橋或鐵路橋上，長時間的施工會對交通造成嚴重影響，甚至引發安全事故。因此，亟需一種新型、高效、安全的橫隔板加固裝置及施工控制方法，以解決上述問題。

技術實現思路

1、針對上述問題，本發明的目的是提供一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置及其施工方法，該裝置結構穩固、安裝便捷、適應性強，且能實時監測橫隔板的狀態，有效解決了t梁頂升過程中橫隔板易開裂、整體剛度不足的問題。

2、本發明的技術方案在于：一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，安裝在墩頂相鄰兩片t梁之間的橫隔板上，包括多個栓接式固定框架梁、水平位移調節機構、預應力鋼束和監測機構，所述栓接式固定框架梁由高強度鋼栓接組合而成，其輪廓與t梁橫隔板相匹配，相鄰兩個栓接式固定框架梁之間設有多個水平連接橫梁，所述水平位移調節機構設置在栓接式固定框架與t梁腹板之間，用于調整栓接式固定框架相對于t梁腹板的水平位置，所述預應力鋼束設置在水平連接橫梁內部，通過張拉預應力鋼束增強橫隔板的承載能力，所述監測機構包括應力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器，分別用于實時監測橫隔板和栓接式固定框架梁的應力、位移和傾角。

3、所述栓接式固定框架梁包括上橫梁、豎向支撐和下橫梁，所述上橫梁和下橫梁位于縱橋向相鄰兩個橫隔板的頂部和底部，并與相鄰兩個橫隔板的頂面和底面接觸，所述上橫梁和下橫梁與橫隔板的接觸面設有防滑紋，所述豎向支撐為可伸縮式桿件，上下兩端分別與上橫梁和下橫梁固定連接，相鄰兩個栓接式固定框架梁之間設有多個水平連接橫梁，所述上橫梁、下橫梁和橫隔板底部安裝有應力傳感器，所述水平位移調節機構上安裝有位移傳感器，所述豎向支撐上安裝有傾角傳感器。

4、所述水平位移調節機構包括液壓千斤頂和螺桿，所述螺桿安裝在栓接式固定框架梁側面，螺桿與豎向支撐相連接，液壓千斤頂水平支撐于t梁腹板上，所述螺桿的螺距為2mm，用于橫向位移的微調。

5、所述預應力鋼束包括預應力鋼絞線和錨具，預應力鋼絞線穿過水平連接橫梁內的預留孔道，兩端通過錨具固定在上橫梁和下橫梁上，使用張拉設備對預應力鋼絞線進行張拉，施加預應力。

6、所述監測機構還包括數據采集模塊和計算機遠程監控中心，數據采集模塊分別與應力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器相連，用于收集并處理監測數據，計算機遠程監控中心通過網絡接收并分析數據，實現實時監測和預警功能。

7、一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，使用如上所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，包括以下步驟：

8、s1、施工前準備；

9、s2、清潔橫隔板表面，檢查并處理連接孔，確保孔道暢通無阻；

10、s3、安裝栓接式固定框架梁和水平位移調節機構；

11、s4、通過預應力鋼束對橫隔板施加橫向預應力；

12、s5、布置監測機構；

13、s6、實施橋梁上部結構整體頂升作業；

14、s7、頂升完成后，對橋梁進行全面檢查，評估橋梁的整體穩定性和安全性，根據監測數據，對橋梁進行必要的維護和加固處理。

15、所述的s1包括以下步驟：

16、s11、對橋梁進行全面檢查，評估橋梁的整體狀況和結構安全性；

17、s12、測量墩頂橫隔板的幾何尺寸、幾何關系和橋梁高度；

18、s13、根據所測得的橋梁實際數據加工制作整套橫隔板加固裝置。

19、所述的s3包括以下步驟：

20、s31、通過橫隔板預留孔安裝上橫梁和下橫梁；

21、s32、安裝豎向支撐，并采用高強螺栓固定上、下橫梁為整體；

22、s33、安裝水平位移調節機構，確保其與加固裝置豎向支撐緊密貼合。

23、所述的s5包括以下步驟：

24、s51、在上橫梁、下橫梁和橫隔板底部安裝應力傳感器，在水平位移調節機構2上安裝位移傳感器，在豎向支撐上安裝傾角傳感器；

25、s52、將應力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器分別與數據采集模塊和計算機遠程控制中心連接，測試儀器，確保監測機構正常工作。

26、所述的s6包括以下步驟：

27、s61、啟動頂升設備，對橋梁上部結構進行試頂升，得到橋梁整體位移狀態和頂升設備的數據，為正式橋梁頂升提供依據；

28、s62、根據試頂升得到的數據對橋梁上部結構進行正式頂升，正式頂升時千斤頂應逐級加壓，直至頂升至設計高度；

29、s63、頂升過程中監測機構實時監測橫隔板、栓接式固定框架的狀態，如有異常應及時停止頂升，排除故障后再行頂升。

30、本發明的技術效果在于：1、本發明栓接式固定框架梁采用模塊化設計，上橫梁、下橫梁與豎向支撐通過高強度螺栓快速組裝，避免焊接損傷原有結構，豎向支撐的可伸縮套筒結構適應不同橫隔板高度，增強通用性，結構簡單、安裝便捷、適應性強，可廣泛應用于各種類型的混凝土t梁橋頂升作業中；2、本發明水平位移調節機構將液壓千斤頂的大行程調節與螺桿的微調功能結合，千斤頂提供初始頂升動力，螺桿通過螺距為2mm的精密螺紋實現±0.1mm級橫向位移調整，通過千斤頂和螺桿調節裝置的有效配合，達到了加固裝置精準調節的目的，進而有利于橋梁上部結構頂升過程中橫隔板的整體受力；3、本發明通過栓接式固定框架提供剛性支撐、調節結構實現精準位移控制、預應力鋼束系統平衡頂升應力，以及監測機構實時反饋施工參數，四者協同作用形成閉環控制。達到了精準調控的目的，有效地解決了在整體頂升過程中，橋梁上部結構的橫隔板易受到不均勻荷載作用，導致松動、變形甚至破壞等問題。

31、以下將結合附圖進行進一步的說明。

技術特征：

1.一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，安裝在墩頂相鄰兩片t梁之間的橫隔板（6）上，其特征在于：包括多個栓接式固定框架梁（1）、水平位移調節機構（2）、預應力鋼束（3）和監測機構（4），所述栓接式固定框架梁（1）由高強度鋼栓接組合而成，其輪廓與t梁橫隔板相匹配，相鄰兩個栓接式固定框架梁（1）之間設有多個水平連接橫梁（7），所述水平位移調節機構（2）設置在栓接式固定框架（1）與t梁腹板（5）之間，用于調整栓接式固定框架（1）相對于t梁腹板（5）的水平位置，所述預應力鋼束（3）設置在水平連接橫梁（7）內部，通過張拉預應力鋼束（3）增強橫隔板（6）的承載能力，所述監測機構（4）包括應力傳感器（8）、位移傳感器（9）和傾角傳感器（10），分別用于實時監測橫隔板和栓接式固定框架梁的應力、位移和傾角。

2.根據權利要求1所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，其特征在于：所述栓接式固定框架梁（1）包括上橫梁（11）、豎向支撐（13）和下橫梁（12），所述上橫梁（11）和下橫梁（12）位于縱橋向相鄰兩個橫隔板（6）的頂部和底部，并與相鄰兩個橫隔板（6）的頂面和底面接觸，所述上橫梁（11）和下橫梁（12）與橫隔板（6）的接觸面設有防滑紋，所述豎向支撐（13）為可伸縮式桿件，上下兩端分別與上橫梁（11）和下橫梁（12）固定連接，相鄰兩個栓接式固定框架梁（1）之間設有多個水平連接橫梁（7），所述上橫梁（11）、下橫梁（12）和橫隔板（6）底部安裝有應力傳感器（8），所述水平位移調節機構（2）上安裝有位移傳感器（9），所述豎向支撐（13）上安裝有傾角傳感器（10）。

3.根據權利要求1所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，其特征在于：所述水平位移調節機構（2）包括液壓千斤頂（14）和螺桿（15），所述螺桿（15）安裝在栓接式固定框架梁（1）側面，螺桿（15）與豎向支撐（13）相連接，液壓千斤頂（14）水平支撐于t梁腹板（5）上，所述螺桿（15）的螺距為2mm，用于橫向位移的微調。

4.根據權利要求1所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，其特征在于：所述預應力鋼束（3）包括預應力鋼絞線（16）和錨具（17），預應力鋼絞線（16）穿過水平連接橫梁（7）內的預留孔道，兩端通過錨具（17）固定在上橫梁（11）和下橫梁（12）上，使用張拉設備對預應力鋼絞線（16）進行張拉，施加預應力。

5.根據權利要求1所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，其特征在于：所述監測機構（4）還包括數據采集模塊（18）和計算機遠程監控中心（19），數據采集模塊（18）分別與應力傳感器（8）、位移傳感器（9）和傾角傳感器（10）相連，用于收集并處理監測數據，計算機遠程監控中心（19）通過網絡接收并分析數據，實現實時監測和預警功能。

6.一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，使用如權利要求1所述一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置，其特征在于：包括以下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，其特征在于，所述的s1包括以下步驟：

8.根據權利要求6所述的一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，其特征在于，所述的s3包括以下步驟：

9.根據權利要求6所述的一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，其特征在于，所述的s5包括以下步驟：

10.根據權利要求6所述的一種混凝土t梁整體頂升時橫隔板加固裝置的施工方法，其特征在于，所述的s6包括以下步驟：

技術總結
本發明屬于橋梁施工與維護技術領域，特別涉及一種混凝土T梁整體頂升時橫隔板加固裝置及其施工方法。一種混凝土T梁整體頂升時橫隔板加固裝置，包括多個栓接式固定框架梁、水平位移調節機構、預應力鋼束和監測機構，相鄰兩個栓接式固定框架梁之間設有多個水平連接橫梁，水平位移調節機構設置在栓接式固定框架與橫隔板的T梁腹板之間，預應力鋼束設置在水平連接橫梁內，通過張拉增強橫隔板的承載能力，監測機構包括應力傳感器、位移傳感器和傾角傳感器，用于實時監測橫隔板和栓接式固定框架梁的應力、位移和傾角。本發明結構穩固、安裝便捷、適應性強，且能實時監測橫隔板的狀態，有效解決了T梁頂升過程中橫隔板易開裂、整體剛度不足的問題。

技術研發人員：武尚偉,司培國,李鵬,楊萍,劉正軍,劉國鵬,王志鵬,丁訪喬,馮樂
受保護的技術使用者：中交第二公路工程局有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28