CN104328748A - 一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法 - Google Patents

一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法 Download PDF

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Abstract

一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法，涉及桥梁加固技术领域，一组加固结构的每对刚性梁沿桥的延伸方向设置于相邻两个永久支座之间，每根刚性梁与桥墩之间设置一个梁支座，两端与混凝土梁之间分别设置一个梁支座，所有刚性梁托住桥墩邻近的牛腿端。安装本加固结构时，首先设置提升平台，将刚性梁提升至设计位置，然后平移至桥墩的顶面预设位置，最后在刚性梁与桥墩之间、刚性梁与混凝土梁之间设置梁支座。本发明对牛腿端进行主动加固，避免对既有桥梁造成损伤，而且施工过程中不影响桥梁使用。

Description

一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法
技术领域
本发明涉及桥梁加固技术领域，具体涉及一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法。
背景技术
悬臂梁桥是一端或两端向外自由悬出的简支梁作为上部结构主要承重构件的梁桥，这种悬臂桥梁主要靠牛腿端连接相邻两个混凝土梁，但是牛腿端因条件限制截面相对薄弱，牛腿端的受力极其复杂，因此牛腿端在桥梁长期使用过程中，会因刚度不足而产生特征性斜向裂缝。斜向裂缝等病害使得牛腿端更为脆弱，如果对裂缝处直接进行粘钢等被动受力加固，不仅对既有桥梁造成损伤，而且这种加固结构只有在牛腿端继续变形时才会产生作用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构及其安装方法，对牛腿端进行主动加固，避免对既有桥梁造成损伤，而且施工过程中不影响桥梁使用。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构，安装于悬臂梁桥，悬臂梁桥包括若干个混凝土梁，每个混凝土梁的两端均为牛腿端，所有混凝土梁的牛腿端依次连接形成桥面，每个混凝土梁下方设置一个桥墩，且每个混凝土梁与对应桥墩之间具有若干个间隔设置的永久支座，每个永久支座沿桥的延伸方向设置，每个桥墩顶面设置一组加固结构，每组加固结构包括若干对刚性梁，每对刚性梁沿桥的延伸方向设置于相邻两个永久支座之间，每根刚性梁的中部与桥墩之间设置一个梁支座，每根刚性梁的两端与混凝土梁之间分别设置一个梁支座，每组加固结构的所有刚性梁托住所述桥墩邻近的牛腿端。
在上述技术方案的基础上，所述永久支座的数目为四个，刚性梁的数目为三对。
在上述技术方案的基础上，所述刚性梁两端分别设置一个安装槽，刚性梁两端的梁支座分别设置于安装槽内。
一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，包括以下步骤：
S1.在混凝土梁的下方吊挂设置提升平台，提升平台位于所述桥墩远离牛腿端的一侧，提升平台包括若干对沿桥的延伸方向设置的滑道梁；
S2.把待安装的刚性梁均放置于提升平台上，每根刚性梁对应放置于一根滑道梁上，使提升平台提升到设计位置；
S3.利用滑道梁使所述刚性梁由桥墩远离牛腿端的一侧向靠近牛腿端的一侧平移，直到平移至桥墩顶面的预设位置；
S4.在每根刚性梁的中部与桥墩之间设置一个梁支座，在每根刚性梁的两端与混凝土梁之间分别设置一个梁支座，完成加固结构的安装。
在上述技术方案的基础上，所述提升平台包括两根同平面设置的吊挂横梁，吊挂横梁垂直于桥的延伸方向，每根吊挂横梁的两端分别通过一束钢绞线连接于混凝土梁的两侧，每束钢绞线连接一个连续千斤顶，所述连续千斤顶固定于混凝土梁，所述滑道梁横跨设置于两根吊挂横梁之间。
在上述技术方案的基础上，安装梁支座的具体过程如下：
S401.利用若干台薄式千斤顶顶升刚性梁，使刚性梁与桥墩顶面之间具有梁支座的安装间隙，安装位于刚性梁中部的一个梁支座；
S402.取出刚性梁下方的薄式千斤顶，此时刚性梁的两端由于重力下垂，在刚性梁的两端与混凝土梁之间分别设置一个梁支座，完成三个梁支座的安装。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中，提升平台到设计位置后，每根滑道梁与所述桥墩之间通过临时支撑杆连接。
在上述技术方案的基础上，提升平台的设计位置不低于桥墩顶面，不高于混凝土梁底面。
在上述技术方案的基础上，刚性梁的预设位置为相邻两个永久支座之间，且刚性梁的一端位于所述桥墩邻近的牛腿端下方。
在上述技术方案的基础上，每个桥墩顶面的所有刚性梁的梁支座安装同步进行。
本发明的有益效果在于：
1、本加固结构的刚性梁沿桥的延伸方向设置，托住桥墩邻近的牛腿端，将牛腿端部分荷载通过刚性梁分担传至桥墩，达到改善牛腿端受力的目的。
2、本加固结构的每对刚性梁设置于相邻两个永久支座之间，每根刚性梁的中部与桥墩之间设置一个梁支座，每根刚性梁的两端与混凝土梁之间分别设置一个梁支座，本加固结构的结构简单，避免对既有桥梁造成损伤的前提下，通过主动传力实现牛腿端的有效加固。
3、本加固结构的安装方法是在混凝土梁下方吊挂提升平台，用于将刚性梁提升至待安装位置，不仅满足大型吊装设备使用时的空间要求，而且避免对桥面交通造成影响，满足施工过程中既有桥梁使用不中断的要求。
4、本加固结构的安装方法中，桥墩顶面的所有刚性梁的梁支座安装过程中，所有刚性梁同步顶升，避免因安装不同步造成的互相干扰。
附图说明
图1为安装本加固结构后的悬臂梁桥的结构示意图；
图2为图1沿A-A＇线的剖面示意图；
图3为安装本加固结构过程中的结构示意图；
图4为图3去除桥墩后沿B-B＇线的剖面示意图。
附图标记：11-混凝土梁，12-桥墩，13-牛腿端，14-永久支座，21-吊挂横梁，22-滑道梁，23-钢绞线，24-连续千斤顶，25-临时支撑杆，3-刚性梁，4-梁支座。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，悬臂梁桥包括若干个混凝土梁11，每个混凝土梁11的两端均为牛腿端13，所有混凝土梁11的牛腿端13依次连接延伸形成桥面，每个混凝土梁11下方设置一个桥墩12，且每个混凝土梁11与对应桥墩12之间具有若干个间隔设置的永久支座14，每个永久支座14沿桥的延伸方向设置。本实施例中，每个混凝土梁11的牛腿端13均为Z形牛腿端，相邻两个混凝土梁11的牛腿端13重叠连接在一起。
一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构，安装于悬臂梁桥，用于加固悬臂梁桥，每个桥墩12顶面设置一组加固结构，每组加固结构包括若干对刚性梁3，每对刚性梁3且沿桥的延伸方向设置于相邻两个永久支座14之间，每根刚性梁3的中部与桥墩12之间设置一个梁支座4，用于支撑刚性梁3，每根刚性梁3的两端与混凝土梁11之间分别设置一个梁支座4，每组加固结构的所有刚性梁3托住所述桥墩12邻近的牛腿端13。本实施例中，永久支座14的数目为四个，刚性梁3的数目为三对。刚性梁3两端分别设置一个安装槽，刚性梁3两端的梁支座4分别设置于安装槽内。
如图3和图4所示，一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，包括以下步骤：
S1.在混凝土梁11的下方吊挂设置提升平台，提升平台设置在不影响行车交通的位置，提升平台位于所述桥墩12远离牛腿端13的一侧，提升平台包括两根同平面设置的吊挂横梁21和若干对沿桥的延伸方向设置的滑道梁22，吊挂横梁21垂直于桥的延伸方向，每根吊挂横梁21的两端分别通过一束钢绞线23连接于混凝土梁11的两侧，每束钢绞线23连接一个连续千斤顶24，所述连续千斤顶24固定于混凝土梁11，滑道梁22横跨设置于两根吊挂横梁21之间。
S2.将待安装的刚性梁3放置于提升平台上，每根刚性梁3对应放置于一根滑道梁22上，使提升平台提升到设计位置，提升平台的设计位置不低于桥墩12顶面，不高于混凝土梁11底面，提升平台到设计位置后，每根滑道梁22与所述桥墩12之间通过临时支撑杆25连接。
S3.利用滑道梁22使刚性梁3由桥墩12远离牛腿端13的一侧向靠近牛腿端13的一侧平移，直到平移至桥墩12顶面的预设位置，刚性梁3的预设位置为相邻两个永久支座14之间，且刚性梁3的一端位于桥墩12邻近的牛腿端13下方。
S4.在每根刚性梁3的中部与桥墩12之间设置一个梁支座4，在每根刚性梁3的两端与混凝土梁11之间分别设置一个梁支座4，每个桥墩12顶面的所有刚性梁3的梁支座4安装同步进行，并安装设置监控设备对刚性梁3的受力状况进行长期监控，完成加固结构的安装。其中，安装梁支座4的具体过程如下：
S401.利用若干台薄式千斤顶顶升刚性梁3，实现刚性梁3主动受力，使刚性梁3与桥墩12顶面之间具有梁支座4的安装间隙，安装位于刚性梁3中部的一个梁支座4，此过程中，所有刚性梁3同步顶升，消除顶升不同步造成的互相干扰因素。
S402.取出刚性梁3下方的的薄式千斤顶，此时刚性梁3的两端由于重力下垂，在刚性梁3的两端与混凝土梁11之间分别设置一个梁支座4，完成三个梁支座4的安装。
在梁支座4安装前，对刚性梁3两端的应变力、顶升千斤顶的顶升力及梁支座4的竖向刚度(压缩量)进行多指标控制，模拟主动受力工况。在梁支座4的安装过程，用校核的油表度数控制顶升千斤顶的顶升力，用应变计读数与理论应力复核，最终以梁支座4的压缩量复核，最终达到设计卸载力。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种悬臂梁桥的牛腿端加固结构，安装于悬臂梁桥，悬臂梁桥包括若干个混凝土梁(11)，每个混凝土梁(11)的两端均为牛腿端(13)，所有混凝土梁(11)的牛腿端(13)依次连接形成桥面，每个混凝土梁(11)下方设置一个桥墩(12)，且每个混凝土梁(11)与对应桥墩(12)之间具有若干个间隔设置的永久支座(14)，每个永久支座(14)沿桥的延伸方向设置，其特征在于：每个桥墩(12)顶面设置一组加固结构，每组加固结构包括若干对刚性梁(3)，每对刚性梁(3)沿桥的延伸方向设置于相邻两个永久支座(14)之间，每根刚性梁(3)的中部与桥墩(12)之间设置一个梁支座(4)，每根刚性梁(3)的两端与混凝土梁(11)之间分别设置一个梁支座(4)，每组加固结构的所有刚性梁(3)托住所述桥墩(12)邻近的牛腿端(13)。
2.如权利要求1所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构，其特征在于：所述永久支座(14)的数目为四个，刚性梁(3)的数目为三对。
3.如权利要求1所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构，其特征在于：所述刚性梁(3)两端分别设置一个安装槽，刚性梁(3)两端的梁支座(4)分别设置于安装槽内。
4.一种基于权利要求1所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在混凝土梁(11)的下方吊挂设置提升平台，提升平台位于所述桥墩(12)远离牛腿端(13)的一侧，提升平台包括若干对沿桥的延伸方向设置的滑道梁(22)；
S2.把待安装的刚性梁(3)均放置于提升平台上，每根刚性梁(3)对应放置于一根滑道梁(22)上，使提升平台提升到设计位置；
S3.利用滑道梁(22)使所述刚性梁(3)由桥墩(12)远离牛腿端(13)的一侧向靠近牛腿端(13)的一侧平移，直到平移至桥墩(12)顶面的预设位置；
S4.在每根刚性梁(3)的中部与桥墩(12)之间设置一个梁支座(4)，在每根刚性梁(3)的两端与混凝土梁(11)之间分别设置一个梁支座(4)，完成加固结构的安装。
5.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于：所述提升平台包括两根同平面设置的吊挂横梁(21)，吊挂横梁(21)垂直于桥的延伸方向，每根吊挂横梁(21)的两端分别通过一束钢绞线(23)连接于混凝土梁(11)的两侧，每束钢绞线(23)连接一个连续千斤顶(24)，所述连续千斤顶(24)固定于混凝土梁(11)，所述滑道梁(22)横跨设置于两根吊挂横梁(21)之间。
6.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于，安装梁支座(4)的具体过程如下：
S401.利用若干台薄式千斤顶顶升刚性梁(3)，使刚性梁(3)与桥墩(12)顶面之间具有梁支座(4)的安装间隙，安装位于刚性梁(3)中部的一个梁支座(4)；
S402.取出刚性梁(3)下方的薄式千斤顶，此时刚性梁(3)的两端由于重力下垂，在刚性梁(3)的两端与混凝土梁(11)之间分别设置一个梁支座(4)，完成三个梁支座(4)的安装。
7.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于：步骤S2中，提升平台到设计位置后，每根滑道梁(22)与所述桥墩(12)之间通过临时支撑杆(25)连接。
8.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于：提升平台的设计位置不低于桥墩(12)顶面，不高于混凝土梁(11)底面。
9.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于：刚性梁(3)的预设位置为相邻两个永久支座(14)之间，且刚性梁(3)的一端位于所述桥墩(12)邻近的牛腿端(13)下方。
10.如权利要求4所述的悬臂梁桥的牛腿端加固结构的安装方法，其特征在于：每个桥墩(12)顶面的所有刚性梁(3)的梁支座(4)安装同步进行。
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