CN101613997B - 一种钢-混凝土组合加宽方法 - Google Patents

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Abstract

一种钢—混凝土组合加宽方法，是一种对原有混凝土桥梁进行拓宽扩建的技术手段，其利用将混凝土桥面板与钢梁组合成整体共同受力的钢—混凝土组合梁对原混凝土桥进行加宽，作法如下：首先对原桥主梁进行凿毛、载筋处理，并设置钢板—混凝土组合锚固连接件，连接原桥主梁与横联钢梁；通过横联钢梁，将原桥主梁和钢—混凝土组合梁连接为整体；原桥桥面板凿毛、载横向连接钢筋，延伸至加宽梁上桥面板区，浇筑加宽桥面板形成整体。该方法相对于传统加宽方法，可减小结构高度、减轻结构自重和降低下部结构造价。同时，组合梁便于生产、安装质量高、施工经济便捷，对现有桥梁的正常通行影响较小，克服了传统混凝土梁加宽方法的不足。

Description

一种钢-混凝土组合加宽方法
技术领域
本发明涉及一种应用于原有混凝土桥梁加宽的钢—混凝土组合加宽方法，属于桥梁工程和组合结构技术领域。
背景技术
目前，我国有大量公路及城市桥梁由于行车道宽度不满足使用要求或桥梁使用功能改变而需要改造，改造时多采用与原桥结构相同的混凝土梁进行加宽。受现场施工条件及使用性能的限制，传统的桥梁加宽方式在很多情况下已不能满足要求，因此应开发并研究更加合理有效的加宽技术以适用公路建设发展的需要。
钢—混凝土组合梁桥是一种将混凝土桥面板与钢梁组合成整体共同受力的结构形式，充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的优点。与钢桥相比，组合梁桥可以减少用钢量、增大结构刚度、减少冲击效应和疲劳效应、减少钢材的腐蚀、降低噪音，同时减少维修养护的工作量，降低桥梁造价；与混凝土桥相比，组合梁桥结构具有自重轻、施工吊装方便、抗震性能好、工业化程度高、环境效果佳等优点，同时避免了在正弯矩作用下的开裂问题。钢—混凝土组合梁桥已成为国外中等跨径桥梁的主要结构形式之一，在我国的工程应用也越来越广泛。组合结构桥梁在国内外的应用实践表明，它兼有钢桥和混凝土桥的优点，将其应用于桥梁加宽领域能够产生显著的技术经济效益和社会效益，是桥梁加宽技术的重要发展方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种受力性能优越、安全可靠、施工周期短、经济效益好的桥面加宽扩建方法。
本发明的技术方案如下：
一种钢-混凝土组合加宽方法，用于连接旧桥与加宽桥，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)在原混凝土梁的腹板外侧凿毛，安装钢板—混凝土组合锚固连接件，并预留组合锚固区外伸牛腿；
2)在现场将加宽钢梁与横联钢梁连接在一起，并吊装至指定位置，与组合锚固区外伸牛腿进行栓焊混合连接；
3)将原桥面板外侧进行凿毛，形成桥面板凿毛结合面，并植入横桥向连接钢筋；
4)在加宽钢梁上施工加宽桥面板，与原桥面板间隔一段过渡区，在该过渡区内先不浇混凝土，待新、老桥面竖向变形差稳定后，再浇注过渡区混凝土，并将横桥向连接钢筋拉结在一起，形成桥面板连接；
5)拆除施工设备，形成钢-混凝土组合加宽桥面。
以上述步骤为基础，本发明所述的钢板—混凝土组合锚固连接件的具体作法为：在原混凝土梁的腹板外侧凿毛处栽入L形短钢筋，采用带有安装栓钉连接件的钢板连接件从底部外包原混凝土梁，并浇注混凝土形成紧固连接。
本发明所述的加宽钢梁可优选采用箱形、工字形截面，有利于施工阶段的稳定性。
上述步骤2)中组合锚固区外伸牛腿与横联钢梁的连接方法如下：组合锚固区外伸牛腿与横联钢梁的腹板间通过螺栓连接，组合锚固区外伸牛腿的上翼缘与横联钢梁的上翼缘间采用焊接，组合锚固区外伸牛腿的下翼缘与横联钢梁的下翼缘间采用焊接。
本发明相对于现有技术具有以下优点及突出效果：①吊装重量轻、数量少，一般情况下可以利用原桥进行吊装。②施工方便，仅现浇桥面时对交通有一定影响。新增桥面采用混凝土叠合板，减少了支模及拆模工序，施工快捷。③承载力较大，延性好。④结构刚度较大，可以与原结构相匹配，从而减少了桥梁运营后桥面开裂的可能。同时，组合梁结构自重较轻，新建下部结构的受力和沉降小，也减少了桥面开裂的可能。⑤组合梁采用无支架施工，恒载主要由箱形钢梁承担，能够减轻混凝土徐变带来的不利影响效应，减少了新旧桥面间结合部位开裂的可能。
附图说明
图1为本发明的横断面图。
图2为图1中钢板—混凝土组合锚固连接件2的细部构造。
图3为图1中过渡区11的细部构造。
图4为本发明的立体示意图。
图中：1-原混凝土梁；2-钢板—混凝土组合锚固连接；3-栓钉；4-钢板连接件；5-L形短钢筋；6-组合锚固区外伸牛腿；7-横联钢梁；8-栓焊混合连接；9-钢-混凝土组合梁；10-原桥面板；11-过渡区；12-横桥向连接钢筋；13-桥面板凿毛结合面；14-加宽桥面板。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
本发明的施工工序为：
1)在原混凝土梁1的腹板外侧凿毛，并栽入L形短钢筋5，采用内侧设置栓钉3的钢板连接件4，包在原混凝土梁1外侧，并预留浇筑孔；浇注加固区混凝土形成钢板—混凝土组合锚固连接件2，并预留组合锚固区外伸牛腿6，用作后续连接；
2)现场将加宽钢梁9与横联钢梁7连接在一起(也可在钢结构加工厂完成)，并吊装定位至指定位置。加宽钢梁9可采用箱形、工字形截面，采用箱形截面有利于施工阶段的稳定性。组合锚固区外伸牛腿6与横联钢梁7的腹板上均预先设置螺栓孔，采用螺栓进行连接；组合锚固区外伸牛腿6与横联钢梁7的上翼缘间采用焊缝进行连接；组合锚固区外伸牛腿6与横联钢梁7的下翼缘间采用焊缝进行连接，连接完毕后应对螺栓及焊缝质量进行检查。
3)将原桥面板10外侧进行凿毛，形成桥面板凿毛结合面13，并植入横桥向连接钢筋12；
4)在加宽钢梁9上施工加宽桥面板14，与原桥面板10间隔一段过渡区11，在该过渡区内先不浇混凝土，待新、老桥面竖向变形差稳定后，再浇注过渡区混凝土，并将横桥向连接钢筋12拉结在一起，形成桥面板连接；施工加宽桥面板14时可采用叠合板组合梁，即：在加宽钢梁9上铺设预制混凝土板，随后以该预制板为模板浇注混凝土后浇层，形成加宽桥面，与原桥面应间隔一段过渡区先不浇混凝土，待新、老桥面竖向变形差稳定后，浇注过渡区混凝土，并将桥面板横向钢筋拉结在一起，如此可保证加宽组合梁与原桥间不传递恒载。
5)拆除施工设备，形成加宽后的桥面。

Claims (4)

1.一种钢-混凝土组合加宽方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)在原混凝土梁(1)的腹板外侧凿毛，安装钢板-混凝土组合锚固连接件(2)，并预留组合锚固区外伸牛腿(6)；
2)在现场将加宽钢梁(9)与横联钢梁(7)连接在一起，并吊装至指定位置，与组合锚固区外伸牛腿(6)进行栓焊混合连接(8)；
3)将原桥面板(10)外侧进行凿毛，形成桥面板凿毛结合面(13)，并植入横桥向连接钢筋(12)；
4)在加宽钢梁(9)上施工加宽桥面板(14)，与原桥面板(10)间隔一段过渡区(11)，在该过渡区内先不浇混凝土，待新、老桥面竖向变形差稳定后，再浇注过渡区混凝土，并将横桥向连接钢筋(12)拉结在一起，形成桥面板连接；
5)拆除施工设备，形成钢-混凝土组合加宽桥面。
2.按照权利要求1所述的一种钢-混凝土组合加宽方法，其特征在于：步骤1)所述的在原混凝土梁(1)的腹板外侧安装钢板-混凝土组合锚固连接件(2)时采用如下方法进行：在原混凝土梁(1)的腹板外侧凿毛处栽入L形短钢筋(5)，采用带有安装栓钉连接件(3)的钢板连接件(4)从底部外包原混凝土梁(1)，并浇注混凝土形成紧固连接。
3.按照权利要求1所述的一种钢-混凝土组合加宽方法，其特征在于：所述的加宽钢梁(9)采用箱形或工字形截面。
4.按照权利要求1所述一种钢-混凝土组合加宽方法，其特征在于：步骤2)中组合锚固区外伸牛腿(6)与横联钢梁(7)的连接方法如下：组合锚固区外伸牛腿(6)与横联钢梁(7)的腹板间通过螺栓连接，组合锚固区外伸牛腿(6)的上翼缘与横联钢梁(7)的上翼缘间采用焊接，组合锚固区外伸牛腿(6)的下翼缘与横联钢梁(7)的下翼缘间采用焊接。
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