CN103266574A - 一种斜缆加固简支箱梁桥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种斜缆法加固简支箱梁桥的方法。本发明实施过程中用到：预应力简支箱梁、简支箱梁桩基础、钢筋混凝土塔柱、联合盖梁、加固横梁、横向预应力管道、横向预应力钢绞线、斜拉钢索、预应力空心板梁、边跨盖梁、水平预应力拉杆、原桥梁伸缩缝、斜撑，本发明能使预应力简支箱梁在1/3跨附近产生一个向上的分力，抵消部分恒载产生的弯矩及剪力，达到加固或提高整个预应力简支箱梁的承载力；并将斜拉钢索分别锚固于预应力简支箱梁的加固横梁和边跨盖梁的锚固装置处。本发明增大了简支箱梁桥的抗弯抗剪承载力、对恒载下支点的剪力及跨中弯矩等具有减载作用，同时提高桥面线形的平整度和舒适性。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种斜缆加固简支箱梁桥的方法。
背景技术
预应力混凝土箱梁桥，由于其具有抗扭抗弯刚度大而广泛应用于桥梁工程中。在早期修建的预应力混凝土箱梁桥中，为避免较大的吊装重量、方便施工，增大跨越能力，节约造价，尤其是江浙水系比较发达的运河等河道上，中跨需要通行300～500吨的船只，但往往在中跨只修跨径50m左右的箱梁，而边跨则采用经济跨径跨越，如跨径16m、20 m的简支预应力混凝土空心板梁桥。但随着经济的发展，交通量及交通荷载不断增大，原来修建桥梁荷载等级与目前的公路荷载等级标准相比，偏低约20～40%，如何从可持续发展的角度，充分利用和提高这些桥梁的荷载等级或承载力成为桥梁工程师要解决的一个关键技术问题，其次，当时这些简支箱梁桥的腹板厚度设计偏薄，导致桥梁在超载等作用下，1/4跨附近的腹板易产生斜裂缝，导致桥梁的整体受力性能降低，严重的将使雨水渗漏、钢筋锈蚀、结构耐久性降低，最终危及桥梁承载能力。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中箱梁腹板混凝土开裂、承载力偏低的不足，提供一种斜缆加固简支箱梁桥的方法。
一种斜缆加固简支箱梁桥的方法，其实施过程中有用到：预应力简支箱梁、简支箱梁桩基础、钢筋混凝土塔柱、联合盖梁、加固横梁、横向预应力管道、横向预应力钢绞线、斜拉钢索、预应力空心板梁、边跨盖梁、水平预应力拉杆、原桥梁伸缩缝、斜撑。
一种斜缆法加固简支箱梁桥的方法，具体步骤如下：
步骤(1). 简支箱梁桩基础的两侧增设桩基础，该增设的桩基础与原简支箱梁桩基础的植入钢筋通过混凝土连成整体；
步骤(2). 在简支箱梁桩基础上，按加固设计要求施工钢筋混凝土塔柱，并在钢筋混凝土塔柱的顶端处预留有锚固斜拉钢索的孔道；
步骤(3). 将原中跨与边跨的联合盖梁以上的原桥梁伸缩缝凿除，并增设中跨预应力简支箱梁与边跨预应力空心板梁的连接钢筋，并用混凝土将预应力简支箱梁、预应力空心板梁浇筑成整体；
步骤(4). 在预应力简支箱梁的1/3跨腹板及上缘板混凝土处，植入钢筋，绑扎横梁加固横梁的钢筋，并在待浇筑的加固横梁上按一定倾斜角度θ预留锚固张拉斜拉钢索的孔道及横向预应力管道，然后浇筑高标号混凝土，养生；
所述的一定倾斜角度θ为30～45度。
步骤(5). 对边跨盖梁挑出悬臂部分进行加宽，斜拉钢索锚固在边跨盖梁的加宽部分中；具体先凿除旧边跨盖梁连接部分的混凝土保护层，使钢筋露出，并在原主筋上焊接新主筋，使新旧混凝土之间进行可靠的连接，并在边跨盖梁的侧面设置水平预应力拉杆；
步骤(6). 在边跨和中跨的桥墩处设置斜撑；
步骤(7). 待混凝土强度达到设计强度时，在张拉加固横梁中横向预应力管道内的横向预应力钢绞线，张拉后锚固于加固横梁两侧，横向预应力钢绞线的强度不小于1860Mpa，加固横梁的厚度不小于50cm；
步骤(8). 对称张拉斜拉钢索，直至到达设计张拉控制力，并将斜拉钢索分别锚固于预应力简支箱梁的加固横梁锚固装置处和边跨盖梁的锚固装置处；
步骤(9). 用桥面铺装钢筋对桥面进行铺装，桥面铺装钢筋的直径大于等于16mm，间距为10cm，对桥面浇筑的混凝土进行充分振捣、保湿养护，直到混凝土强度到达90%以上后开放交通。
本发明有益效果如下：
1、增大了简支箱梁桥的抗弯抗剪承载力、对恒载下支点的剪力及跨中弯矩等具有减载作用，同时可使箱梁部分的开裂裂缝得以部分闭合；
2、对简支预应力混凝土箱梁由于收缩和徐变产生的长期下挠通过拉索的张拉，得以部分恢复或回弹，提高桥面线形的平整度和舒适性，可以有效防止混凝土箱梁桥在超载作用下的进一步开裂、提高结构的耐久性。
3、充分利用原有的结构，实现交通与环保的可持续发展。
附图说明
图1是本发明构造纵断面图；
图2是本发明平面图；
图3是本发明塔根部构造横断面图；
图4是本发明箱梁锚固缆索横梁构造图；
图5是本发明边跨板梁桥盖梁缆索锚固横截面构造图；
图6是本发明边跨板梁桥盖梁缆索锚固侧截面构造图；
图7是本发明箱梁内部横梁连接空间构造图；
图中：预应力简支箱梁1、简支箱梁桩基础2、钢筋混凝土塔柱3、联合盖梁4、加固横梁5、横向预应力管道6、横向预应力钢绞线7、斜拉钢索8、预应力空心板梁9、边跨盖梁10、水平预应力拉杆11、原桥梁伸缩缝12、斜撑13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种斜缆加固简支箱梁桥的方法，其实施过程中有用到：预应力简支箱梁1、简支箱梁桩基础2、钢筋混凝土塔柱3、联合盖梁4、加固横梁5、横向预应力管道6、横向预应力钢绞线7、斜拉钢索8、预应力空心板梁9、边跨盖梁10、水平预应力拉杆11、原桥梁伸缩缝12、斜撑13；其具体实施步骤如下：
步骤(1). 简支箱梁桩基础2的两侧增设桩基础，该增设的桩基础与原简支箱梁桩基础2的植入钢筋通过混凝土连成整体；
步骤(2). 在简支箱梁桩基础2上，按加固设计要求施工钢筋混凝土塔柱3，并在钢筋混凝土塔柱3的顶端处预留有锚固斜拉钢索8的孔道；
步骤(3). 将原中跨与边跨的联合盖梁4以上的原桥梁伸缩缝12凿除，并增设中跨预应力简支箱梁1与边跨预应力空心板梁9的连接钢筋，并用混凝土将预应力简支箱梁1、预应力空心板梁9浇筑成整体；
步骤(4). 在预应力简支箱梁1的1/3跨腹板及上缘板混凝土处，植入钢筋，绑扎横梁加固横梁5的钢筋，并在待浇筑的加固横梁5上按一定倾斜角度预留锚固张拉斜拉钢索8的孔道及横向预应力管道，然后浇筑高标号混凝土，养生；
步骤(5). 对边跨盖梁10挑出悬臂部分进行加宽，斜拉钢索8锚固在边跨盖梁10的加宽部分中；具体先凿除旧边跨盖梁10连接部分的混凝土保护层，使钢筋露出，并在原主筋上焊接新主筋，使新旧混凝土之间进行可靠的连接，并在边跨盖梁10的侧面设置水平预应力拉杆11；
步骤(6). 在边跨和中跨的桥墩处设置斜撑13；
步骤(7). 待混凝土强度达到设计强度时，张拉加固横梁5中横向预应力管道内的横向预应力钢绞线7，张拉后锚固于加固横梁5两侧，横向预应力钢绞线7的强度不小于1860Mpa，加固横梁5的厚度不小于50cm；
步骤(8). 对称张拉斜拉钢索，直至到达设计张拉控制力，并将斜拉钢索分别锚固于预应力简支箱梁1的加固横梁锚固装置处和边跨盖梁的锚固装置处；
步骤(9). 用桥面铺装钢筋对桥面进行铺装，桥面铺装钢筋的直径大于等于16mm，间距为10cm，对桥面浇筑的混凝土进行充分振捣、保湿养护，直到混凝土强度到达90%以上后开放交通。
本发明中，对中跨为预应力简支箱梁1，两边跨为预应力空心板梁9(如图5、图6所示)，且中跨与边跨的比为2～3的桥梁，当其中跨因承载力不足或需提高桥梁荷载等级时，可以在简支箱梁桩基础2的两侧增设桩基础，该增设的桩基础与原简支箱梁桩基础2的植入钢筋通过混凝土连成整体，再按要求施工钢筋混凝土塔柱3，如图3所示，钢筋混凝土塔柱3的顶端处预留有锚固斜拉钢索8的孔道，并将联合盖梁4以上原桥梁伸缩缝12凿除，增设中跨预应力简支箱梁1与边跨预应力空心板梁9的连接钢筋，并用混凝土将预应力简支箱梁1、预应力空心板梁9浇筑成整体；
在预应力简支箱梁1的1/3跨腹板及上缘板混凝土处，植入钢筋，如图4所示，绑扎横梁加固横梁5的钢筋，并在待浇筑的加固横梁5上按一定倾斜角度预留锚固张拉斜拉钢索8的孔道及预留横向预应力管道6，然后浇筑高标号混凝土；待混凝土强度达到设计强度时，张拉加固横梁5中的横向预应力钢绞线7，张拉后锚固于加固横梁5两侧，横向预应力钢绞线7的强度不小于1860Mpa，要求加固横梁5的厚度不小于50cm，横向预应力钢绞线应贯穿加固横梁5中的横向预应力管道6，且完成张拉锚固于加固横梁5两端；在边跨盖梁10两端对其进行拓宽，斜拉钢索8锚固在边跨盖梁10的拓宽部分中，先凿除旧边跨盖梁10连接部分的混凝土保护层，使钢筋露出，并在原主筋上焊接新主筋，使新旧混凝土之间进行可靠的连接，并在边跨盖梁10的侧面设置水平预应力拉杆11；在边跨和中跨的桥墩处设置斜撑13，以抵抗因斜拉钢索8水平分力在桥墩产生的倾覆力矩；对称张拉斜拉钢索，直至到达设计张拉控制力，使预应力简支箱梁1在1/3跨产生一个向上的分力，抵消部分恒载产生的弯矩及剪力，达到加固或提高整个预应力简支箱梁1的承载力；并将斜拉钢索分别锚固于中跨的加固横梁锚固装置处和边跨盖梁的锚固装置处。
Claims (1)
1. 一种斜缆法加固简支箱梁桥的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤(1). 简支箱梁桩基础的两侧增设桩基础，该增设的桩基础与原简支箱梁桩基础的植入钢筋通过混凝土连成整体；
步骤(2). 在简支箱梁桩基础上，按加固设计要求施工钢筋混凝土塔柱，并在钢筋混凝土塔柱的顶端处预留有锚固斜拉钢索的孔道；
步骤(3). 将原中跨与边跨的联合盖梁以上的原桥梁伸缩缝凿除，并增设中跨预应力简支箱梁与边跨预应力空心板梁的连接钢筋，并用混凝土将预应力简支箱梁、预应力空心板梁浇筑成整体；
步骤(4). 在预应力简支箱梁的1/3跨腹板及上缘板混凝土处，植入钢筋，绑扎横梁加固横梁的钢筋，并在待浇筑的加固横梁上按一定倾斜角度预留锚固张拉斜拉钢索的孔道及横向预应力管道，然后浇筑高标号混凝土，养生；
步骤(5). 对边跨盖梁挑出悬臂部分进行加宽，斜拉钢索锚固在边跨盖梁的加宽部分中；具体先凿除旧边跨盖梁连接部分的混凝土保护层，使钢筋露出，并在原主筋上焊接新主筋，使新旧混凝土之间进行可靠的连接，并在边跨盖梁的侧面设置水平预应力拉杆；
步骤(6). 在边跨和中跨的桥墩处设置斜撑；
步骤(7). 待混凝土强度达到设计强度时，在张拉加固横梁中横向预应力管道内的横向预应力钢绞线，张拉后锚固于加固横梁两侧，横向预应力钢绞线的强度不小于1860Mpa，加固横梁的厚度不小于50cm；
步骤(8). 对称张拉斜拉钢索，直至到达设计张拉控制力，并将斜拉钢索分别锚固于预应力简支箱梁的加固横梁锚固装置处和边跨盖梁的锚固装置处；
步骤(9). 用桥面铺装钢筋对桥面进行铺装，桥面铺装钢筋的直径大于等于16mm，间距为10cm，对桥面浇筑的混凝土进行充分振捣、保湿养护，直到混凝土强度到达90%以上后开放交通。
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