[发明专利]桥梁拓宽防撞护栏锚固钢筋结构及施工方法

权利要求书

1.一种桥梁拓宽防撞护栏锚固钢筋结构，包括因桥梁拓宽扩建而继续保留的边T梁（1）、拆除原护栏（2）后保留在边T梁外侧的上翼缘板、边T梁（1）底部的梁肋、以及设置在上翼缘板下方与梁肋中部之间并锚固边T梁顶部桥面的锚固块（11）；所述的上翼缘板连接架立模板进行钢筋混凝土的新护栏（5）施工，其特征在于所述的新护栏（5）是由钢筋骨架（6）、钢筋骨架中主要抵抗荷载的多根锚固钢筋（61）和水泥混凝土浇筑而成，该多根锚固钢筋（61）等间距设置，每根锚固钢筋（61）下部均植入上翼缘板中并由锚固体系进行固定；所述的锚固体系包括弹簧（7）、压浆管（8）、封闭块（81）、波纹管（82）、通气管（83）、压浆模板（84）、压浆体（85）、锚固板（9）、螺杆（92）和螺帽（93）；所述的封闭块（81）顶面置于每根锚固钢筋（61）的竖直处顶端，封闭块（81）底面为套入锚固钢筋（61）的波纹管（82），该波纹管底部与新护栏（5）底部、上翼缘板底相平；所述的弹簧（7）套入锚固钢筋（61）并置于波纹管（82）内；所述的锚固板（9）经预留孔从下而上套入锚固钢筋（61）下端并由螺杆（92）、螺帽（93）紧固，该锚固板（9）顶部与新护栏（5）底部、上翼缘板底相接处相平；所述的压浆模板（84）置于新护栏（5）底部和上翼缘板底之间，该压浆模板（84）与所述螺杆（92）、螺帽（93）之间预留相隔距离，并与波纹管（82）内、锚固钢筋（61）和弹簧（8）之间的空隙形成压浆体（85）的空间；所述的通气管（83）一端从波纹管（82）顶部水平穿进，通气管（83）另一端延伸至新护栏（5）的模板外；所述的压浆管（8）预留在压浆模板（84）内并外接压浆机。

2.根据权利要求1所述的桥梁拓宽防撞护栏锚固钢筋结构，其特征在于所述的每根锚固钢筋（61）均与构成锚固体系的弹簧（7）、压浆管（8）、封闭块（81）、波纹管（82）和通气管（83）在现浇新护栏混凝土时同步预留，每根锚固钢筋（61）均与弹簧（7）、封闭块（81）、波纹管（82）之间空隙经压浆料高压注入并终凝固结成压浆体（85），该压浆体经锚固板（9）、螺杆（92）和螺帽（93）紧固；所述的锚固钢筋（61）压浆前对弹簧（7）施加初步压力使压浆体（85）储备拉伸能量，以补偿压浆体使用阶段的收缩影响；依据桥梁设计标准，新护栏（5）中主要抵抗荷载作用的单根锚固钢筋（61）的设计拉力为，锚固钢筋（61）的锚固长度为，弹簧（7）长度为，新护栏混凝土浇筑完成达到规定强度后，在锚固钢筋（61）压浆前安装锚固板（9）和螺帽（93），扭转螺帽对弹簧（7）施加初步压力使弹簧长度压缩至长度，再继续扭转螺帽（93）对弹簧（7）施加最终压力并紧固，根据弹性理论和力平衡原理，得到如下计算公式：

公式一、

固定锚固钢筋（61）的锚固体系扭转螺帽（93）对弹簧（7）施加初步压力使弹簧长度压缩至长度，高压注入的高强压浆液凝固后，使用阶段当压浆体收缩时，弹簧（7）具有起到阻止压浆体（85）收缩的作用，该压浆体收缩率达到2‰～5‰，故弹簧（7）压缩率控制在（3～5）‰作为压浆体（85）收缩的补偿，对弹簧（7）施加的初步压力，即为锚固钢筋（61）的初步拉力，则

公式二、

固定锚固钢筋（61）的锚固体系扭转螺帽（93）对弹簧（7）施加初步压力使弹簧长度压缩至长度，再继续扭转螺帽（93）对弹簧（7）施加最终压力并紧固，此时弹簧（7）的压力仍为初步压力，在锚固钢筋（61）的压浆液终凝固结后，压浆体（85）周边与波纹管的摩阻力和螺杆（92）或螺帽（93）的锚固力之和应大于锚固钢筋（61）受到荷载的拉力，该螺杆（92）或螺帽（93）的锚固力压力和锚固钢筋（61）尺寸以及有关参数为

公式一和公式二中的各符号定义为：

——新护栏（5）中单根锚固钢筋（61）抵抗荷载的设计拉力, ；

——在锚固钢筋（61）压浆前，螺杆（92）的初步拉力, ；

——在锚固钢筋（61）压浆前，弹簧（7）所受的压力, ；

——螺杆（92）或螺帽（93）的最终锚固力, ；

——新护栏（5）中锚固钢筋（61）抵抗荷载的安全系数，根据有关标准规范确定或取1.3～1.5；

——分别为弹簧（7）外径、弹簧中径、弹簧钢丝材料直径，；

——弹簧（7）的有效圈数；

——弹簧（7）受压变形, ；

——弹簧（7）的剪切变形模量, ；

——锚固钢筋（61）与波纹管（82）内压浆体（85）的包裹长度，也为弹簧（7）压缩后的长度, ；

——波纹管（82）的平均内径, ；

——螺杆（92）或螺帽（93）螺纹咬合部分的长度, ；

——螺杆（92）或螺帽（93）螺纹咬合部分的平均直径, ；

——锚固钢筋（61）的有效直径, ；

——压浆体（85）的抗剪设计值, ；

——螺杆（92）或螺帽（93）的抗剪设计值, ；

——螺杆（92）或螺帽（93）的抗拉设计值, 。