CN105484169B - 一种板梁桥加固结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板梁桥加固结构，包括波纹钢板拱壳和混凝土补强基础，板梁桥的上游侧和下游侧均设置有钢板端墙，钢板端墙的上边缘与板梁相连接；波纹钢板拱壳、左侧补强基础、左侧桥台、板梁、右侧桥台、右侧补强基础和钢板端墙围成的空间内浇筑有混凝土填充体。该板梁桥加固结构大幅度地提升了桥梁的承载力，并增大桥梁横向整体的刚度，使全桥各片主梁受力更加均匀，避免形成单板受力的状态，延长桥梁使用寿命。本发明还公开了一种板梁桥加固结构的施工方法，包括如下步骤：补强基础施工；波纹钢板拱壳施工；钢板端墙施工；混凝土填充体施工。该施工方法能够快速、有效的实现板梁桥加固结构的施工。

Description

一种板梁桥加固结构及其施工方法

技术领域

本发明属于板梁桥加固技术领域，具体涉及一种板梁桥的加固结构及其施工方法。

背景技术

随着现役桥梁的实际通行荷载的增加，大量旧桥已不能满足使用要求。在现役公路桥梁中，有相当大的部分需要承载力提升或维修加固。特别是对于那些有一定承载潜力且损坏不大的桥梁，通过适当的加固措施，可增强桥梁的承载能力，恢复和提升其通行能力，延长其寿命。这样不但节约资金，而且施工速度快，还避免了旧桥拆除带来的污染问题。

在公路桥梁和城市桥梁建设中，板梁桥具有受力明确、构造简单、可标准化集中预制生产、施工方便等优点，是中小跨径桥梁中应用较为广泛的桥型。装配式板梁桥通过铰缝或湿接缝将预制板连成整体，从而将行车道板的局部荷载传递至各个相邻的预制板，改善了单板的受力情况。随着交通量增大，重载交通增多，大量早期修建的板桥由于设计标准较低，出现了不同程度的病害。例如，桥面铺装层出现了沿板间企口缝的纵向裂缝；空心板企口缝混凝土破碎、脱落，并出现大面积渗漏。一些铰缝发生了破坏，使得板与板之间的咬合力大大减小，力的传递作用大幅降低，此时轮重将由单块板独自承受，即形成单板受力现象。由于此类病害数量较大，如果全部采用更换梁板的加固方案，耗资巨大，且要中断交通。

对于板梁桥单板受力问题的处理方法较常用的有桥面补强层加固法、体外预应力加固法和粘贴加固法,具体如下：

1、体外预应力加固法：通过增设体外预应力束对板梁主动施加预压力，用预压力产生的反弯矩抵消或减轻外荷载产生的内力，以改善结构受力状况。但是该方法不能改善铰缝的受力情况，不能提高结构的刚度，且锚固点构造复杂，会产生较大的次内力，钢束的耐久性也不易保证。拉索贯穿于桥内部时，需要在各空心板上横向开孔，施工量大，成本高，不便于实施，还需破坏空心板原结构，影响空心板结构强度，而且采用体外或体内受力横向夹紧加固结构时，若铰缝再次破坏或者相邻两空心板之间接触面磨损变形，则会导致拉索松脱，使夹板对桥梁的横向夹紧加固作用失效，长期可靠性较差，不利于保证质量。

2、粘贴加固法：主要包括粘贴钢板加固法和粘贴纤维复合材料加固法。粘贴钢板加固法是利用粘结剂和锚栓把钢板粘贴锚固在混凝土结构的薄弱部位，使钢板与被加固的混凝土结构形成整体，以提高结构抗拉强度。但该方法同样不能提高桥梁的刚度，并且钢板和混凝土之间会由于收缩徐变和温度应力等因素造成受力的不同步，对原桥产生次内力。粘贴纤维复合材料加固法是利用专用的结构胶将高强度的纤维复合材料粘贴在桥梁混凝土构件表面，使复合材料与原构件形成整体。纤维复合材料自重很轻，强度也优于普通钢材，但几乎不提高结构刚度，且胶体易出现老化、混凝土与复合材料不能共同受力。

3、桥面补强层加固法：将原桥的混凝土调平层改造成主梁的结构层，通过增大主梁有效高度及抗弯能力来改善行车条件和桥梁横向分布荷载能力，属于混凝土梁受压区加固法。该加固方法实施的前提是原主梁具有足够的配筋率且桥梁结构处于良好的工作状态。该方法的缺点在于凿除或凿毛桥面进行铺装时，全部工作均由人工作业完成，用工量较大，工期较长，而且影响现有交通。

另外，申请号为201210426296.4的发明专利公开了一种横向整体夹联加固的混凝土空心板桥的方法，可在一定程度上提高混凝土空心板桥的横向整体结构性能，避免单板受力，延长桥梁使用寿命。但是，加固件工字钢梁悬吊在梁板底部，影响桥梁外观；并且，对于那些经常承受超载作用而现有结构已不能满足荷载要求的板桥以及早期修建设计标准较低的板桥，还需要通过其他途径寻求加固方案。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种板梁桥加固结构。该板梁桥加固结构可大幅度地提升桥梁的承载力，并增大桥梁横向整体的刚度，使全桥各片主梁受力更加均匀，避免形成单板受力的状态，延长桥梁使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种板梁桥加固结构，其特征在于：包括设置在板梁桥板梁下方的波纹钢板拱壳、设置在板梁桥左侧桥台上的左侧补强基础和设置在板梁桥右侧桥台上的右侧补强基础，所述波纹钢板拱壳的左端与左侧补强基础固定连接，所述波纹钢板拱壳的右端与右侧补强基础固定连接，所述板梁桥的上游侧和下游侧均设置有钢板端墙，所述钢板端墙的上边缘与板梁相连接，所述钢板端墙的下边缘与波纹钢板拱壳相连接，所述波纹钢板拱壳、左侧补强基础、左侧桥台、板梁、右侧桥台、右侧补强基础和钢板端墙围成的空间内浇筑有混凝土填充体。

上述的一种板梁桥的加固结构，其特征在于：所述混凝土填充体内与所述波纹钢板拱壳顶部相对应的位置设置有钢筋网，所述钢筋网与所述波纹钢板拱壳相连接。

上述的一种板梁桥加固结构，其特征在于：所述混凝土填充体采用自密实混凝土浇筑而成。

上述的一种板梁桥加固结构，其特征在于：所述混凝土填充体内设置有与拱桥行车方向相垂直的钢管，所述钢管通过连接钢筋与波纹钢板拱壳连接。

上述的一种板梁桥加固结构，其特征在于：所述波纹钢板拱壳包括多个钢板拱壳单元，多个所述钢板拱壳单元沿与拱桥行车方向相垂直的方向依次布设，每个钢板拱壳单元包括依次连接的多个单片波纹钢板，所述钢板拱壳单元上相邻两个单片波纹钢板相互搭接，且相邻两个所述单片波纹钢板通过穿过其搭接部的第一连接件相连接，相邻两个所述钢板拱壳单元相互搭接，相邻两个所述钢板拱壳单元通过穿过其搭接部的第二连接件相连接。

上述的一种板梁桥加固结构，其特征在于：所述第一连接件包括第一锚固段和第一螺纹连接段，所述第一锚固段伸入所述混凝土填充体的一端设置有第一锚接弯钩，所述第一锚固段的另一端与所述第一螺纹连接段的一端相连接，所述第一螺纹连接段的另一端从相邻两个单片波纹钢板的搭接部穿出，所述混凝土填充体内设置有套在所述第一螺纹连接段上的第一内螺母，所述混凝土填充体的外侧设置有套在所述第一螺纹连接段上的第一外螺母；所述第二连接件包括第二锚固段和第二螺纹连接段，所述第二锚固段伸入所述混凝土填充体的一端设置有第二锚接弯钩，所述第二锚固段的另一端与所述第二螺纹连接段的一端相连接，所述第二螺纹连接段的另一端从相邻两个钢板拱壳单元的搭接部穿出，所述混凝土填充体内设置有套在所述第二螺纹连接段上的第二内螺母，所述混凝土填充体的外侧设置有套在所述第二螺纹连接段上的第二外螺母。

为了快速、有效的施工上述板梁桥加固结构，本发明还提供了一种板梁桥加固结构的施工方法。本发明板梁桥加固结构的施工方法采用的技术方案是：一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、补强基础施工：在板梁桥左侧桥台的内侧施工左侧补强基础，所述左侧补强基础与所述左侧桥台固定连接，所述左侧补强基础上设置有朝向所述右侧桥台伸出的左侧伸出部；在板梁桥右侧桥台的内侧施工右侧补强基础所述右侧补强基础与所述右侧桥台固定连接，所述右侧补强基础上设置有朝向所述左侧桥台伸出的右侧伸出部；

步骤二、波纹钢板拱壳施工：在波纹钢板拱壳施工时，包括以下步骤：

步骤201、在所述左侧伸出部上设置有与板梁桥行车方向相垂直的左侧导轨，在所述右侧伸出部上设置有与板梁桥行车方向相垂直的右侧导轨；

步骤202、在板梁桥的上游侧或下游侧搭设脚手架，并使所述脚手架顶部的形状与待施工的波纹钢板拱壳的形状相适配；

步骤203、在所述脚手架顶部将多个单片波纹钢板依次搭接构成钢板拱壳单元，并使钢板拱壳单元上相邻两个所述单片波纹钢板通过穿过其搭接部的第一连接件相连接；

步骤204、将钢板拱壳单元的左端伸入所述左侧导轨且与所述左侧导轨呈滑动配合，将钢板拱壳单元的右端伸入所述右侧导轨且与所述右侧导轨呈滑动配合，再使钢板拱壳单元沿所述左侧导轨和右侧导轨滑动至板梁桥的板梁下方，并在钢板拱壳单元与板梁之间预留有用于浇筑混凝土的间隙；

步骤205、重复步骤202和步骤203，完成多个钢板拱壳单元的安装，将相邻两个钢板拱壳单元相搭接，并使相邻两个所述钢板拱壳单元通过穿过其搭接部的第二连接件相连接从而构成波纹钢板拱壳；

步骤三、钢板端墙施工：将开设有输料孔和排气孔的两个钢板端墙一一对应设置在所述板梁桥的上游侧和下游侧，并将所述钢板端墙的上边缘与板梁相连接，将所述钢板端墙的下边缘与波纹钢板拱壳相焊接，两个所述钢板端墙、波纹钢板拱壳、板梁、左侧补强基础和右侧补强基础围成用于浇筑混凝土的填充腔室；

步骤四、混凝土填充体施工：通过钢板端墙上的输料孔向所述填充腔室内浇筑混凝土以形成混凝土填充体。

上述的施工方法，其特征在于：在步骤四中施工混凝土填充体时，沿所述波纹钢板拱壳的两端向波纹钢板拱壳顶部的方向分层向所述填充腔室内浇筑自密实混凝土，并在向所述波纹钢板拱壳顶部上方浇筑自密实混凝土时，向所述自密实混凝土内添加膨胀剂。

上述的施工方法，其特征在于：步骤四中，在施工左侧补强基础上方和右侧补强基础上方且靠近所述板梁的混凝土填充体之前，将钢管沿垂直于板梁桥的行车方向放置在下层已浇筑的自密实混凝土上，并通过连接钢筋将钢管与波纹钢板拱壳相连接。

上述的施工方法，其特征在于：步骤四中，在施工所述波纹钢板拱壳顶部上方的混凝土填充体之前，在所述波纹钢板拱壳顶部上方绑扎钢筋网，并通过支撑钢筋将所述钢筋网与波纹钢板拱壳相连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明板梁桥加固结构通过增设的左侧补强基础和右侧补强基础，并通过安装在左侧补强基础和右侧补强基础上的波纹钢板拱壳以及浇筑在波纹钢板拱壳与板梁之间的混凝土填充体形成新的承重结构，有效的实现了对板梁桥的加固作用，该加固结构的构造简单，取得良好的加固效果。由于该加固结构无需在板梁内植筋，从而对既有板梁构件的力学性能不利影响非常小，在保证原板梁桥结构完整性的同时，实现了对板梁桥的有效加固。

2、本发明板梁桥加固结构通过设置钢筋网并使钢筋网与波纹钢板拱壳相连接，以增加波纹钢板拱壳的刚度，从而将该板梁桥的各个板梁连成整体，消除单板受力状况，并且能够增强所述波纹钢板拱壳上方的混凝土填充体的强度，使该板梁桥的跨中位置的承重结构能够承受更大的弯矩。

3、本发明板梁桥加固结构中所述混凝土填充体采用自密实混凝土浇筑而成。由于自密实混凝土具有良好的流动性和填充狭小空间的性能，能够在免振捣的情况下实现对波纹钢板拱壳与板梁之间的填充腔室进行有效的填充。

4、本发明板梁桥加固结构通过设置钢管，能够有效减少混凝土填充体的重量以及混凝土用量，并且，所述钢管还能够有效增强桥梁上部结构的整体性，使单片板梁协同工作。

5、本发明施工方法能够快速、有效的实现板梁桥加固结构的施工，即能够实现波纹钢板拱壳和混凝土填充体的快速施工。并且在对桥梁加固施工过程，始终在板梁桥底部进行，不仅便于实施，而且利于保证质量，而且可在不中断交通的条件下完成施工作业，社会效益好。不需拆除板梁桥上部结构，施工效率高，不会对拱桥的护栏、桥面、桥台及桥台背填土造成损坏。

附图说明

图1为本发明加固结构的结构示意图。

图2为本发明加固结构中相邻两个钢板拱壳单元的连接关系示意图。

图3为本发明加固结构中相邻两个单片波纹钢板的连接关系示意图。

图4为本发明施工方法的方法流程图。

附图标记说明:

1—左侧桥台； 2—左侧补强基础； 2-1—左侧伸出部；

3—波纹钢板拱壳； 3-1—钢板拱壳单元； 3-1-1—单片波纹钢板；

4—右侧补强基础； 4-1—右侧伸出部； 5—右侧桥台；

6—桥台背填土； 7—桥面； 8—钢管；

9—连接钢筋； 10—板梁； 11—混凝土填充体；

12—支撑钢筋； 13—钢筋网； 14—钢板端墙；

15—护栏； 16—第一连接件； 16-1—第一锚固段；

16-2—第一螺纹连接段； 16-3—第一锚接弯钩； 16-4—第一内螺母；

16-5—第一外螺母； 16-6—第一锁紧螺母； 17—第二连接件；

17-1—第二锚固段； 17-2—第二螺纹连接段； 17-3—第二锚接弯钩；

17-4—第二内螺母； 17-5—第二外螺母； 17-6—第二锁紧螺母。

具体实施方式

如图1所示的一种板梁桥加固结构，包括设置在板梁桥板梁10下方的波纹钢板拱壳3、设置在板梁桥左侧桥台1上的左侧补强基础2和设置在板梁桥右侧桥台5上的右侧补强基础4，所述波纹钢板拱壳3的左端与左侧补强基础2固定连接，所述波纹钢板拱壳3的右端与右侧补强基础4固定连接，所述板梁桥的上游侧和下游侧均设置有钢板端墙14，所述钢板端墙14的上边缘与板梁10相连接，所述钢板端墙14的下边缘与波纹钢板拱壳3相连接，所述波纹钢板拱壳3、左侧补强基础2、左侧桥台1、板梁10、右侧桥台5、右侧补强基础4和钢板端墙14围成的空间内浇筑有混凝土填充体11。

本实施例中，该加固结构由波纹钢板拱壳3、混凝土填充体11以及待加工板梁桥的板梁10共同组成了新的承重结构，从而大幅度地提升了桥梁的承载力，并增大了桥梁横向整体的刚度，使全桥各片主梁受力更加均匀，避免形成单板受力的状态，延长桥梁使用寿命。具体的，该加固结构通过增设的左侧补强基础2和右侧补强基础4，并通过设置支撑在左侧补强基础2和右侧补强基础4上的波纹钢板拱壳3以及设置在波纹钢板拱壳3与板梁10之间的混凝土填充体11来形成新的承重结构，有效的实现了对板梁桥的加固作用，该加固结构的构造简单，取得良好的加固效果，并由于该加固结构无需在板梁10内植筋，从而对板梁10的力学性能影响非常小，在保证原板梁桥结构的同时，实现了对板梁桥的有效加固。

如图1所示，所述混凝土填充体11内与所述波纹钢板拱壳3顶部相对应的位置设置有钢筋网13，所述钢筋网13与所述波纹钢板拱壳3相连接。

本实施例中，通过设置钢筋网13并使钢筋网13与波纹钢板拱壳3相连接，以增加波纹钢板拱壳3的刚度，从而将该板梁桥的各个板梁10连成整体，消除单板受力状况，并且能够增强与所述波纹钢板拱壳3顶部相对应的混凝土填充体11的强度，使该板梁桥的跨中位置的承重结构能够承受更大的弯矩。

本实施例中，所述混凝土填充体11采用自密实混凝土浇筑而成。由于自密实混凝土具有良好的流动性和填充狭小空间的性能，能够在免振捣的情况下实现对波纹钢板拱壳3与板梁10之间的填充腔室进行有效的填充。

如图1所示，所述混凝土填充体11内设置有与拱桥行车方向相垂直的钢管8，所述钢管8通过连接钢筋9与波纹钢板拱壳3连接。

本实施例中，通过设置钢管8，能够有效减少混凝土填充体11的重量以及混凝土用量，并且，所述钢管8还能够有效增强全桥各片主梁的整体性。

结合图1、图2和图3，所述波纹钢板拱壳3包括多个钢板拱壳单元3-1，多个所述钢板拱壳单元3-1沿与拱桥行车方向相垂直的方向依次布设，每个钢板拱壳单元3-1包括依次连接的多个单片波纹钢板3-1-1，所述钢板拱壳单元3-1上相邻两个单片波纹钢板3-1-1相互搭接，且相邻两个所述单片波纹钢板3-1-1通过穿过其搭接部的第一连接件16相连接，相邻两个所述钢板拱壳单元3-1相互搭接，相邻两个所述钢板拱壳单元3-1通过穿过其搭接部的第二连接件17相连接。

本实施例中，所述波纹钢板拱壳3由多个钢板拱壳单元3-1构成，每个钢板拱壳单元3-1由多个单片波纹钢板3-1-1构成。这样构成的波纹钢板拱壳3结构简单，便于组装。同时，每个钢板拱壳单元3-1上相邻两个单片波纹钢板3-1-1相互搭接，相邻两个所述钢板拱壳单元3-1相互搭接，这样能够使得相邻两个单片波纹钢板3-1-1之间无缝隙，相邻两个所述钢板拱壳单元3-1之间无缝隙，从而使得在浇筑混凝土填充体11时，混凝土不会从相邻两个钢板拱壳单元3-1之间和相邻两个单片波纹钢板3-1-1之间漏出，确保了施工的顺利进行。

如图2所示，所述第一连接件16包括第一锚固段16-1和第一螺纹连接段16-2，所述第一锚固段16-1伸入所述混凝土填充体11的一端设置有第一锚接弯钩16-3，所述第一锚固段16-1的另一端与所述第一螺纹连接段16-2的一端相连接，所述第一螺纹连接段16-2的另一端从相邻两个单片波纹钢板3-1-1的搭接部穿出，所述混凝土填充体11内设置有套在所述第一螺纹连接段16-2上的第一内螺母16-4，所述混凝土填充体11的外侧设置有套在所述第一螺纹连接段16-2上的第一外螺母16-5。

本实施例中，通过第一连接件16能够实现钢板拱壳单元3-1上相邻两个单片波纹钢板3-1-1的有效连接，并且所述第一连接件16通过设置第一锚接弯钩16-3，以提高波纹钢板拱壳3与混凝土填充体11的粘结性能，实现两者的协同工作。在具体使用时，将套有第一内螺母16-4的第一螺纹连接段16-2穿过相邻两个单片波纹钢板3-1-1的搭接部，同时将第一外螺母16-5套在第一螺纹连接段16-2上，并旋紧第一外螺母16-5以将相邻两个单片波纹钢板3-1-1的搭接部卡在第一内螺母16-4和第一外螺母16-5之间。另外，本实施例中优选的做法是，在所述第一外螺母16-5和与其相邻的单片波纹钢板3-1-1之间设置有第一弹簧垫圈，在所述第一外螺母16-5远离所述第一弹簧垫圈的一侧设置有第一锁紧螺母16-6，通过设置第一锁紧螺母16-6，能够对第一外螺母16-5进行有效的锁紧，避免第一外螺母16-5出现松动而造成相邻两个单片波纹钢板3-1-1的连接造成松动，确保该加固结构稳定。

如图3所示，所述第二连接件17包括第二锚固段17-1和第二螺纹连接段17-2，所述第二锚固段17-1伸入所述混凝土填充体11的一端设置有第二锚接弯钩17-3，所述第二锚固段17-1的另一端与所述第二螺纹连接段17-2的一端相连接，所述第二螺纹连接段17-2的另一端从相邻两个钢板拱壳单元3-1的搭接部穿出，所述混凝土填充体11内设置有套在所述第二螺纹连接段17-2上的第二内螺母17-4，所述混凝土填充体11的外侧设置有套在所述第二螺纹连接段17-2上的第二外螺母17-5。

本实施例中，通过第二连接件17能够实现相邻两个钢板拱壳单元3-1的有效连接，并且所述第二连接件17通过设置第二锚接弯钩17-3，以提高波纹钢板拱壳3与混凝土填充体11的粘结性能，实现两者的协同工作。在具体使用时，将套有第二内螺母17-4的第二螺纹连接段17-2穿过相邻两个钢板拱壳单元3-1的搭接部，同时将第二外螺母17-5套在第二螺纹连接段17-2上，并旋紧第二外螺母17-5以将相邻两个钢板拱壳单元3-1的搭接部卡在第二内螺母17-4和第二外螺母17-5之间。另外，本实施例中优选的做法是，所述第二外螺母17-5和与其相邻的钢板拱壳单元3-1之间设置有第二弹簧垫圈，所述第二外螺母17-5远离所述第二弹簧垫圈的一侧设置有第二锁紧螺母17-6。通过设置第二锁紧螺母17-6，能够对第二外螺母17-5进行有效的锁紧，避免第二外螺母17-5出现松动而造成相邻两个钢板拱壳单元3-1的连接造成松动，确保该加固结构稳定。

如图4所示的一种板梁桥加固结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、补强基础施工：在板梁桥左侧桥台1的内侧施工左侧补强基础2，所述左侧补强基础2与所述左侧桥台1固定连接，所述左侧补强基础2上设置有朝向所述右侧桥台5伸出的左侧伸出部2-1；在板梁桥右侧桥台5的内侧施工右侧补强基础4，所述右侧补强基础4与所述右侧桥台5固定连接，所述右侧补强基础4上设置有朝向所述左侧桥台1伸出的右侧伸出部4-1；

步骤二、波纹钢板拱壳3施工：在波纹钢板拱壳3施工时，包括以下步骤：

步骤201、在所述左侧伸出部2-1上设置有与板梁桥行车方向相垂直的左侧导轨，在所述右侧伸出部4-1上设置有与板梁桥行车方向相垂直的右侧导轨；

本实施例中，所述左侧导轨和所述右侧导轨均采用槽钢制成，并且所述槽钢的槽口宽于单片波纹钢板3-1-1的波纹高度。

步骤202、在板梁桥的上游侧或下游侧搭设脚手架，并使所述脚手架顶部的形状与待施工的波纹钢板拱壳3的形状相适配；

步骤203、在所述脚手架顶部将多个单片波纹钢板3-1-1依次搭接构成钢板拱壳单元3-1，并使钢板拱壳单元3-1上相邻两个所述单片波纹钢板3-1-1通过穿过其搭接部的第一连接件16相连接；

步骤204、将钢板拱壳单元3-1的左端伸入所述左侧导轨且与所述左侧导轨呈滑动配合，将钢板拱壳单元3-1的右端伸入所述右侧导轨且与所述右侧导轨呈滑动配合，再使钢板拱壳单元3-1沿所述左侧导轨和右侧导轨滑动至板梁桥的板梁10下方，并在钢板拱壳单元3-1与板梁10之间预留有用于浇筑混凝土的间隙；

步骤205、重复步骤202和步骤203，完成多个钢板拱壳单元3-1的安装，将相邻两个钢板拱壳单元3-1相搭接，并使相邻两个所述钢板拱壳单元3-1通过穿过其搭接部的第二连接件17相连接从而构成波纹钢板拱壳3；

步骤三、钢板端墙14施工：将开设有输料孔和排气孔的两个钢板端墙14一一对应设置在所述板梁桥的上游侧和下游侧，并将所述钢板端墙14的上边缘与板梁10相连接，将所述钢板端墙14的下边缘与波纹钢板拱壳3相焊接，两个所述钢板端墙14、波纹钢板拱壳3、板梁10、左侧补强基础2和右侧补强基础4围成用于浇筑混凝土的填充腔室；

步骤四、混凝土填充体11施工：通过钢板端墙14上的输料孔向所述填充腔室内浇筑混凝土以形成混凝土填充体11。

本实施例中，该施工方法能够快速、有效的实现板梁桥加固结构的施工，即能够实现波纹钢板拱壳3和混凝土填充体11的快速施工。并且在对桥梁加固施工过程，始终在板梁桥底部进行，不仅便于实施，而且利于保证质量，而且可在不中断交通的条件下完成施工作业，社会效益好。不需拆除板梁桥上部结构，施工效率高，不会对拱桥的护栏15、桥面7、桥台及桥台背填土6造成损坏。

本实施例中，在步骤四中施工混凝土填充体11时，沿所述波纹钢板拱壳3的两端向波纹钢板拱壳3顶部的方向分层向所述填充腔室内浇筑自密实混凝土，并在向所述波纹钢板拱壳3顶部上方浇筑自密实混凝土时，向所述自密实混凝土内添加膨胀剂。具体的，在分层浇筑自密实混凝土时，每层浇筑厚度为1m，下一层自密实混凝土硬化后，再浇筑上一层自密实混凝土，通过分层浇筑自密实混凝土可以对波纹钢板拱壳3逐渐施力。并通过掺入膨胀剂，以保证新浇筑的混凝土填充体11与板梁10实现良好的接触和协同工作，并使混凝土填充体11能对板梁10提供良好的支撑力。

本实施例中，所述自密实混凝土选用C40～C50自密实混凝土，在配制C40～C50自密实混凝土时，胶凝材料用量宜为450kg/m³～550kg/m³，水胶比宜小于0.45，单位用水量宜小于200kg/m³。为保证拌合物工作性能粉煤灰体积掺量在25％～35％范围；如果采用硅粉置换率取10％-15％，磨细高炉矿渣粉置换率取30％-50％。高效减水剂合理掺量为胶凝材料质量的0.6％～0.8％。砂率应大于35％，以40％-50％之间为宜。

在具体工程配制C40自密实混凝土，采用配合比如下：

每立方材料用量，水泥、粉煤灰、水、砂、石、减水剂分别为，430kg、130kg、197kg、800kg、810kg、0.8％，再加入适量膨胀剂。本实施例中，所述膨胀剂所含成分的质量百分比为：50％～60％的硫铝酸盐水泥、30％～40％的石膏、5％～10％的石灰和5％～10％的粉煤灰。

本实施例中，步骤四中，在施工左侧补强基础2上方和右侧补强基础4上方且靠近所述板梁10的混凝土填充体11之前，将钢管8沿垂直于板梁桥的行车方向放置在下层已浇筑的自密实混凝土上，并通过连接钢筋9将钢管8与波纹钢板拱壳3相连接。通过设置钢管8，能够有效减少混凝土填充体11的重量以及混凝土用量，并且，所述钢管8还能够有效增强全桥各片主梁的整体性，所述钢管8的施工简便。

本实施例中，步骤四中，在施工所述波纹钢板拱壳3顶部上方的混凝土填充体11之前，在所述波纹钢板拱壳3顶部上方绑扎钢筋网13，并通过支撑钢筋12将所述钢筋网13与波纹钢板拱壳3相连接。通过设置钢筋网13并使钢筋网13与波纹钢板拱壳3相连接，以增加波纹钢板拱壳3的刚度，从而将该板梁桥的各个板梁10连成整体，消除单板受力状况，并且能够增强与所述波纹钢板拱壳3顶部相对应的混凝土填充体11的强度，使该板梁桥的跨中位置的承重结构能够承受更大的弯矩。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种板梁桥加固结构的施工方法，加固结构包括设置在板梁桥板梁(10)下方的波纹钢板拱壳(3)、设置在板梁桥左侧桥台(1)上的左侧补强基础(2)和设置在板梁桥右侧桥台(5)上的右侧补强基础(4)，所述波纹钢板拱壳(3)的左端与左侧补强基础(2)固定连接，所述波纹钢板拱壳(3)的右端与右侧补强基础(4)固定连接，所述板梁桥的上游侧和下游侧均设置有钢板端墙(14)，所述钢板端墙(14)的上边缘与板梁(10)相连接，所述钢板端墙(14)的下边缘与波纹钢板拱壳(3)相连接，所述波纹钢板拱壳(3)、左侧补强基础(2)、左侧桥台(1)、板梁(10)、右侧桥台(5)、右侧补强基础(4)和钢板端墙(14)围成的空间内浇筑有混凝土填充体(11)；所述波纹钢板拱壳(3)包括多个钢板拱壳单元(3-1)，多个所述钢板拱壳单元(3-1)沿与拱桥行车方向相垂直的方向依次布设，每个钢板拱壳单元(3-1)包括依次连接的多个单片波纹钢板(3-1-1)，所述钢板拱壳单元(3-1)上相邻两个单片波纹钢板(3-1-1)相互搭接，且相邻两个所述单片波纹钢板(3-1-1)通过穿过其搭接部的第一连接件(16)相连接，相邻两个所述钢板拱壳单元(3-1)相互搭接，相邻两个所述钢板拱壳单元(3-1)通过穿过其搭接部的第二连接件(17)相连接，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：

步骤一、补强基础施工：在板梁桥左侧桥台(1)的内侧施工左侧补强基础(2)，所述左侧补强基础(2)与所述左侧桥台(1)固定连接，所述左侧补强基础(2)上设置有朝向所述右侧桥台(5)伸出的左侧伸出部(2-1)；在板梁桥右侧桥台(5)的内侧施工右侧补强基础(4)，所述右侧补强基础(4)与所述右侧桥台(5)固定连接，所述右侧补强基础(4)上设置有朝向所述左侧桥台(1)伸出的右侧伸出部(4-1)；

步骤二、波纹钢板拱壳(3)施工：在波纹钢板拱壳(3)施工时，包括以下步骤：

步骤201、在所述左侧伸出部(2-1)上设置有与板梁桥行车方向相垂 直的左侧导轨，在所述右侧伸出部(4-1)上设置有与板梁桥行车方向相垂直的右侧导轨；

步骤202、在板梁桥的上游侧或下游侧搭设脚手架，并使所述脚手架顶部的形状与待施工的波纹钢板拱壳(3)的形状相适配；

步骤203、在所述脚手架顶部将多个单片波纹钢板(3-1-1)依次搭接构成钢板拱壳单元(3-1)，并使钢板拱壳单元(3-1)上相邻两个所述单片波纹钢板(3-1-1)通过穿过其搭接部的第一连接件(16)相连接；

步骤204、将钢板拱壳单元(3-1)的左端伸入所述左侧导轨且与所述左侧导轨呈滑动配合，将钢板拱壳单元(3-1)的右端伸入所述右侧导轨且与所述右侧导轨呈滑动配合，再使钢板拱壳单元(3-1)沿所述左侧导轨和右侧导轨滑动至板梁桥的板梁(10)下方，并在钢板拱壳单元(3-1)与板梁(10)之间预留有用于浇筑混凝土的间隙；

步骤205、重复步骤202和步骤203，完成多个钢板拱壳单元(3-1)的安装，将相邻两个钢板拱壳单元(3-1)相搭接，并使相邻两个所述钢板拱壳单元(3-1)通过穿过其搭接部的第二连接件(17)相连接从而构成波纹钢板拱壳(3)；

步骤三、钢板端墙(14)施工：将开设有输料孔和排气孔的两个钢板端墙(14)一一对应设置在所述板梁桥的上游侧和下游侧，并将所述钢板端墙(14)的上边缘与板梁(10)相连接，将所述钢板端墙(14)的下边缘与波纹钢板拱壳(3)相焊接，两个所述钢板端墙(14)、波纹钢板拱壳(3)、板梁(10)、左侧补强基础(2)和右侧补强基础(4)围成用于浇筑混凝土的填充腔室；

步骤四、混凝土填充体(11)施工：通过钢板端墙(14)上的输料孔向所述填充腔室内浇筑混凝土以形成混凝土填充体(11)。

2.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：所述混凝土填充体(11)内与所述波纹钢板拱壳(3)顶部相对 应的位置设置有钢筋网(13)，所述钢筋网(13)与所述波纹钢板拱壳(3)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：所述混凝土填充体(11)采用自密实混凝土浇筑而成。

4.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：所述混凝土填充体(11)内设置有与拱桥行车方向相垂直的钢管(8)，所述钢管(8)通过连接钢筋(9)与波纹钢板拱壳(3)连接。

5.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：所述第一连接件(16)包括第一锚固段(16-1)和第一螺纹连接段(16-2)，所述第一锚固段(16-1)伸入所述混凝土填充体(11)的一端设置有第一锚接弯钩(16-3)，所述第一锚固段(16-1)的另一端与所述第一螺纹连接段(16-2)的一端相连接，所述第一螺纹连接段(16-2)的另一端从相邻两个单片波纹钢板(3-1-1)的搭接部穿出，所述混凝土填充体(11)内设置有套在所述第一螺纹连接段(16-2)上的第一内螺母(16-4)，所述混凝土填充体(11)的外侧设置有套在所述第一螺纹连接段(16-2)上的第一外螺母(16-5)；所述第二连接件(17)包括第二锚固段(17-1)和第二螺纹连接段(17-2)，所述第二锚固段(17-1)伸入所述混凝土填充体(11)的一端设置有第二锚接弯钩(17-3)，所述第二锚固段(17-1)的另一端与所述第二螺纹连接段(17-2)的一端相连接，所述第二螺纹连接段(17-2)的另一端从相邻两个钢板拱壳单元(3-1)的搭接部穿出，所述混凝土填充体(11)内设置有套在所述第二螺纹连接段(17-2)上的第二内螺母(17-4)，所述混凝土填充体(11)的外侧设置有套在所述第二螺纹连接段(17-2)上的第二外螺母(17-5)。

6.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：在步骤四中施工混凝土填充体(11)时，沿所述波纹钢板拱壳(3)的两端向波纹钢板拱壳(3)顶部的方向分层向所述填充腔室内浇筑自密实混凝土，并在向所述波纹钢板拱壳(3)顶部上方浇筑自密实混凝土时，向所述自密实混凝土内添加膨胀剂。

7.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：步骤四中，在施工左侧补强基础(2)上方和右侧补强基础(4)上方且靠近所述板梁(10)的混凝土填充体(11)之前，将钢管(8)沿垂直于板梁桥的行车方向放置在下层已浇筑的自密实混凝土上，并通过连接钢筋(9)将钢管(8)与波纹钢板拱壳(3)相连接。

8.根据权利要求1所述的一种板梁桥加固结构的施工方法，其特征在于：步骤四中，在施工所述波纹钢板拱壳(3)顶部上方的混凝土填充体(11)之前，在所述波纹钢板拱壳(3)顶部上方绑扎钢筋网(13)，并通过支撑钢筋(12)将所述钢筋网(13)与波纹钢板拱壳(3)相连接。