[0001] 本发明涉及资源回收利用技术领域，特别涉及一种旧桥预制梁再利用方法。

[0002] 随着经济技术的发展，原有部分桥梁已经不能满足使用需求，需要进行旧桥改造或重建，现有的预制梁旧桥在拆除时通过切割分离成梁段后再吊移破碎，其中的混凝土碎块被作为基础材料回收利用，钢筋和预应力钢筋被回收制成新的铁或钢，回收效率较低，且容易产生大量的建筑垃圾，增加碳排放，给环境造成压力，因此，进行旧桥预制梁的整体重复使用而不是破碎后回收骨料的理念受到广泛的关注。

[0003] 但是，由于预制梁旧桥在拆解时需要拆除湿接缝及墩顶混凝土，仅能够保留预制梁梁体这一简支结构，连续结构体系在拆解后已经遭到了破坏，需要在重复利用时恢复成连续体系，以保证桥梁结构的整体稳定性和安全性，而该过程存在较大的困难，主要体现在：（1）若考虑采用在墩顶负弯矩区增设加强钢筋，再铺设桥面钢丝网，重新浇筑桥面铺装，则仅能够恢复桥面的完整性和连续性，在墩顶处的抗力较小，墩顶负弯矩段存在较大的开裂可能；
（2）若考虑利用预应力束的连续特性来有效抵抗外部荷载引起的变形，以提高桥梁的承载能力和稳定性，获得较好的受力性能，则为了保证墩顶湿接缝混凝土能加载预应力，需要在浇筑混凝土后对预应力筋进行张拉，但是旧桥预制梁的应力筋两侧锚固处已经灌注了砂浆，且墩顶空间较小，已无法在原锚固点进行张拉。

[0004] 因此，在新的桥位将旧桥预制梁恢复成连续体系的困难制约了旧桥预制梁的回收利用，如何实现旧桥预制梁在新的桥位处的整体重复利用成为了亟待解决的技术问题。

[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

[0021] 在没有特别说明的情况下，在本发明具体实施例的描述中，出现“上”“下”“左”“右”“中心”“内”“外”等指示的方位或位置关系的表述术语，都是基于附图所示的方位或位置关系的表达，或者是该发明产品/设备/装置惯常使用时，摆放的方位或位置关系。这些方位或位置关系的术语，仅仅是为了便于描述本发明方案或简化具体实施例中的描述，便于技术人员快速理解方案，而不是指示或暗示特定的装置/部件/元件必须具有特定的方位，或以特定的位置关系进行构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0022] 此外，若出现术语“水平”“竖直”“悬垂”“平行”等术语，并不表示要求相应的装置/部件/元件绝对水平或竖直或悬垂或平行，而是可以稍微倾斜或存在偏差。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。或者，可以简化理解为相应的装置/部件/元件，处于“水平”“竖直”“悬垂”“平行”等方向设置，能够相对于相应的方向设置具有±10%的误差/偏差，更优选±8%以内的误差/偏差，更优选±6%以内的误差/偏差，更优选±5%以内的误差/偏差，更优选±4%以内的误差/偏差。只要相应的装置/部件/元件在误差/偏差范围内，依然能够实现其在本发明方案中的作用即可。

[0023] 此外，术语中出现“第一”“第二”“第三”等表述，仅仅是用于区分相同或相似部件的描述，而不应理解为强调或暗示特定部件的相对重要性。

[0024] 此外，在本发明实施例的描述中，“几个”“多个”“若干个”代表至少2个。可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等任意情况，甚至可以是超过9个的情况。

[0025] 此外，在本发明技术方案的描述中，除非另有明确的规定/限定/限制，出现术语“设置”“安装”“相连”“连接”“设有”“铺设”“布置”的地方应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是焊接、铆接、栓接、螺纹连接等本领域常用的连接手段。这种连接可以是机械连接，也可以是电连接或通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介物进行间接相连，可以是两个元件内部的连通。

[0026] 实施例1本实施例提供一种旧桥预制梁再利用方法，可以包括预制箱梁、预制T梁旧桥拆除后的旧桥预制梁再利用，本实施例以预制箱梁为例进行说明，如图1所示，通过在墩顶设置锚块6，采用连接器8连接墩顶接长预应力钢绞线22，接长旧梁曝露的负弯矩预应力钢绞线
21，将墩顶接长预应力钢绞线22穿入锚块6并穿出预埋在锚块6内的锚具7，以锚块6承力，张拉墩顶接长预应力钢绞线22，恢复墩顶负弯矩预应力，实现将旧梁恢复成连续结构体系，具体包括如下步骤：
S1：拆除旧桥获取可再利用的旧梁1，所述旧梁1曝露了顺桥向墩顶湿接缝的负弯
矩预应力钢绞线21和纵向钢筋3、横桥向湿接缝的横向钢筋4，并凿除了部分顶板11。

[0027] 可选的实施方式中，旧桥拆除可以采用先在墩顶选择适当位置将旧梁1切断，使旧梁1结构连续体系转变为简支体系，再在横向现浇湿接缝处选择适当位置将旧梁1切断，使其从一跨桥梁整体变成单个上部结构的构件，并可以根据旧桥拆除、存梁、运输等实际条件需求选择切割位置，保留部分横向湿接缝和纵向墩顶连续段混凝土，集中收集存放，在需要时再进行单个旧梁1的切割、凿除处理，使旧梁1处理好达到设计要求后，再运到新桥桥位，采用架桥机或双导梁等设备吊装至指定位置使用。

[0028] 可选的实施方式中，步骤S1可以采用通过拆除旧桥墩顶现浇连续段的混凝土并凿毛干净，曝露旧梁1纵向钢筋3，当墩顶现浇段考虑采用焊接的方式恢复纵向钢筋3连接时，如采用双面焊接，则纵向钢筋3保留长度不小于钢筋直径的5倍，如采用单面焊接，则纵向钢筋3保留长度不小于钢筋直径的10倍；当墩顶现浇段考虑不采用焊接仅将旧梁1纵向钢筋3锚固在墩顶现浇混凝土中时，则纵向钢筋3保留长度不小于钢筋直径的30倍。使恢复连续使用后的纵向钢筋3能够具有足够的强度，满足新桥使用的需求。

[0029] 优选的，钢筋恢复连续的方式可根据实际情况进行决定，其中，通过焊接方式能够使钢筋之间形成牢固的连接，具有较高的抗拉、抗压和抗剪强度，相应的保留长度可相对较短，但对施工技术要求高，焊接质量受操作人员技能水平影响较大，焊接过程也容易由于焊接缺陷影响焊接质量，在恶劣天气条件下，焊接质量难以保证；通过锚固方式具有施工简单，不需要复杂设备和技术，操作相对容易，对施工环境要求低，受天气等外界因素的影响较小的特点，但钢筋需保留长度较长，当钢筋可保留长度不满足钢筋直径的30倍时，只能采用钢筋焊接的形式进行恢复。

[0030] 如图2所示，所述墩顶现浇连续段顺桥向拆除宽度的下限满足：距桥跨分孔线9两侧各不少于15cm；但宽度不能过宽，拆除宽度的上限满足：为腹板12正弯矩预应力锚头保留至少3cm的混凝土保护层。

[0031] 可选的实施方式中，为保证恢复预应力所需的张拉空间，步骤S1可以采用在旧梁1端部沿箱梁中心线10两侧进行部分顶板11的凿除，使经过墩顶现浇连续段的拆除以及顶板11的部分凿除，可以曝露墩顶负弯矩预应力钢绞线21和纵向钢筋3，并能够使两旧梁1在新桥位安装后，在两旧梁1端部之间形成合适范围的墩顶现浇区5，为后续墩顶锚块6的设置以及预应力张拉提供空间。

[0032] 优选的，所述负弯矩预应力钢绞线21的外露长度不小于0.2m。

[0033] 如图4、图5所示，所述顶板11顺桥向凿除宽度满足：距桥跨分孔线9两侧各不少于1.5m；横桥向凿除宽度满足：距箱梁中心线10两侧各不少于0.5m且距离最外侧预应力管道中心线不小于5cm。

[0034] 可选的实施方式中，如图3所述，步骤S1可以采用通过拆除旧梁1间现浇湿接缝混凝土并凿毛干净的方式曝露旧梁1横向钢筋4，当横桥向现浇湿接缝考虑采用焊接的方式恢复横向钢筋4连接，如采用双面焊接，则横向钢筋4的保留长度不小于钢筋直径的5倍，如考虑采用单面焊接，则横向钢筋4的保留长度不小于钢筋直径的10倍；当横桥向现浇湿接缝考虑不采用焊接仅将旧梁1横向钢筋4锚固在墩顶现浇混凝土中时，则横向钢筋4的保留长度不小于钢筋直径的30倍。使恢复连续使用后的横向钢筋4能够具有足够的强度，满足新桥使用的需求。

[0035] 可选的实施方式中，步骤S1还包括：凿除旧梁1的梁顶铺装层，曝露梁顶伸出钢筋并凿毛处理，所述梁顶伸出钢筋的保留情况用于确定新桥桥面铺装的植筋方案。通过凿除梁顶铺装层曝露梁顶伸出钢筋，根据旧梁1梁顶伸出钢筋的保留情况，判断是否出植筋方案，为新桥的桥面铺装层设置做准备。

[0036] S2：在新桥位安装所述旧梁1，两所述旧梁1之间形成墩顶现浇区5。

[0037] 可选的实施方式中，如图7所示，步骤S2采用两旧梁1端部在桥墩上的相对设置，结合两旧梁1顶板11的部分凿除情况，在两旧梁1之间形成T形墩顶现浇区5，该墩顶现浇区5由旧梁1被凿除的顶板11以及两旧梁1之间的间隙空间组成。

[0038] S3：在所述墩顶现浇区5内设置锚块6，所述锚块6顺桥向的两侧具有坡面61并预埋锚具7。

[0039] 可选的实施方式中，所述锚块6为钢筋混凝土结构件，步骤S3可以采用在墩顶现浇区5使用不低于原墩顶现浇混凝土等级的混凝土进行浇筑，形成所述锚块6，所述锚块6包括填充至两旧梁1之间且跨越桥跨分孔线9的现浇混凝土部分以及向上继续浇筑至位于旧梁1腹板12上方的高出旧梁1原顶面的现浇混凝土部分，所述锚块6顺桥向的两侧浇筑出坡面61作为锚板反力点，并预埋锚具7。

[0040] 可选的实施方式中，步骤S3的所述锚块6内设有定位钢筋62，所述定位钢筋62用于改变所述墩顶接长预应力钢绞线22的延伸方向，使所述墩顶接长预应力钢绞线22顺桥向穿入所述锚块6后以向上转向4°‑6°的状态伸出；所述墩顶接长预应力钢绞线22与伸出的所述坡面61垂直。使墩顶接长预应力钢绞线22穿过锚块6后转向，被导出混凝土浇筑范围，能够在混凝土浇筑完成后以锚块6承力进行预应力张拉，使旧梁1能够不受原锚固点已经浇筑砂浆且空间不足而无法在原锚固点进行张拉的限制，能够再次进行预应力张拉后形成连续结构体系，以满足在新桥位的重复利用。

[0041] 可选的实施方式中，定位钢筋62可以采用普通钢筋，采用直钢筋、U型钢筋等点焊组合，对预应力进行定位限制，以实现墩顶接长预应力钢绞线22在锚块6内的延伸方向确定。

[0042] 可选的实施方式中，所述锚具7可以采用低回缩锚具7，低回缩锚具7一般由低回缩锚板、工作夹片、螺母和钢垫板组成。

[0043] 优选的，本实施例中，钢垫板厚度不小于25mm，负弯矩束接长钢绞线中心点至钢垫板边缘距离不小于40mm，负弯矩束接长钢绞线中心点间距不小于65mm。

[0044] 可选的实施方式中，如图6所示，所述锚块6内预埋局部承压方格网钢筋63和锚下螺旋筋64，布置形式根据所述锚块6受力计算确定。

[0045] 优选的，本实施例中，方格网钢筋63应直径不小于12mm，钢筋间距不小于10cm，且钢筋网层数不少于4层，层间距在30至80mm之间；锚下螺旋筋64直径不小于8mm，且螺旋筋圈数的长度不小于锚具7的喇叭管长度，层间距在30至50mm之间。

[0046] S4：采用连接器8连接墩顶接长预应力钢绞线22，接长所述负弯矩预应力钢绞线21，将所述墩顶接长预应力钢绞线22穿入所述锚块6并穿出所述锚具7。

[0047] 可选的实施方式中，通过连接器8连接负弯矩预应力钢绞线21与墩顶接长预应力钢绞线22，实现负弯矩预应力钢绞线21的接长。

[0048] 可选的实施方式中，所述连接器8可以采用整体式连接器8，连接器8由扁形锚板、工作夹片、连接板和挤压套筒组成，连接器8固定端采用双层扁锚，将旧梁1顶板11负弯矩预应力钢绞线21用扁形锚板和工作夹片固定，连接器8张拉端采用挤压套筒单层形式进行固定，以方便张拉端钢绞线固定以及张拉操作，并有利于减小张拉端折角。

[0049] 可选的实施方式中，低回缩锚具7可以采用单层锚固，将墩顶接长预应力钢绞线22穿过锚块6穿出锚具7，采用圆形钢锚板、工作夹片和螺母进行固定。

[0050] 如图8所示，以某预制箱梁的回收再利用进行锚块6与墩顶接长预应力钢绞线22位置尺寸关系的优选说明，其中，锚块6顶部高出旧梁1的顶板11顶面7‑10cm；旧梁1顶板11顺桥向凿除位置至桥跨分孔线9的距离a不小于1.5m；锚块6上的预应力张拉反力点至桥跨分孔线9的距离b不小于0.75m；连接器8张拉端外侧至墩顶现浇区5边缘顺桥向距离c不小于0.4m；旧梁1的负弯矩预应力钢绞线21中心至旧梁1梁顶的距离d在8‑9cm之间；旧梁1梁顶至锚块6顶面的距离e在7‑10cm之间；预应力张拉反力点与锚块6的顶面的距离f不小于7cm且不大于旧梁1梁顶至锚块6顶面的距离e；墩顶接长预应力钢绞线22在锚块6内的竖向弯矩半径R不小于6m；反力点张拉端与竖直面的夹角a在4‑6°之间；墩顶接长预应力钢绞线22在锚块6内的锚下直线段长度为(d+e‑f)/sinα‑R/tan(90°‑α/2)，大于等于0.8m、小于等于1.5m。

[0051] 进一步的，为满足墩顶接长预应力钢绞线22的竖向弯起点在墩顶预应力张拉反力点内，还应满足(d+e‑f)/tanα+R/tan(90°‑α/2)≤2b。

[0052] S5：以所述锚块6承力张拉所述墩顶接长预应力钢绞线22，恢复墩顶负弯矩预应力。

[0053] 可选的实施方式中，所述墩顶接长预应力钢绞线22张拉采用单根张拉的形式，并在完成二次张拉后再按照从中间往两边的顺序进行至少一次张拉。

[0054] 可选的实施方式中，张拉完成后，浇筑旧梁1顶板11处混凝土，在现浇区段内铺设钢筋网片，浇筑所述墩顶现浇区5段混凝土，并恢复桥面铺装；所述锚块6顶部的钢筋网片的保护层厚度不小于3cm。

[0055] 本实施例的一种旧桥预制梁再利用方法，在拆除旧桥时对预制梁旧梁1进行处理，使旧梁1在新桥位安装后形成墩顶现浇区5，通过将锚块6设置在墩顶现浇区5，提供墩顶预应力张拉反力点，将旧梁1原负弯矩预应力钢绞线21通过连接器8接长墩顶接长预应力钢绞线22后穿过锚块6，改变了预应力张拉位置，克服了旧梁1原有预应力筋锚固处已经灌注砂浆，且墩顶空间小，无法在原锚固点进行张拉的缺陷，使旧桥拆除获取的旧梁1能够在新桥位恢复成连续结构体系进行整体重复利用，且确保获得较好的受力性能，使拆除旧桥时获取的可再利用的旧梁1应用于新桥位建设中，实现旧桥预制梁的重复利用，减少了建筑垃圾产生，避免了资源浪费。

[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。