CN106894347B - 一种基于现浇整体化层调坡的拼接桥及桥梁改扩建方法 - Google Patents
一种基于现浇整体化层调坡的拼接桥及桥梁改扩建方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于现浇整体化层调坡的拼接桥及桥梁改扩建方法，将双向坡桥通过拼宽的方式改建为单向坡桥，拆除原桥的桥面沥青铺装层及护栏，对原桥调平层进行凿毛后进行植筋，在待拼接的拼宽桥所在位置搭建桥墩，在桥墩上方采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁，通过现浇湿接头连接原桥和拼宽桥，在原桥和拼宽桥上设置钢筋网，整体浇筑整体化层，通过控制整体化层厚度渐变的方式达到改扩建拼宽后对横坡的调整。本发明的方法不涉及原桥结构的变动，仅需拆除原桥桥面铺装，改造工艺相对节约、保通性能好，且避免了对桥梁的损坏。
Description
技术领域
本发明属于道路交通技术领域，具体涉及一种基于现浇整体化层调坡的桥梁改扩建方法。
背景技术
近年来，随着社会经济的快速发展，交通量增长迅速，为完善国家高速公路网、改善交通条件、加快地方社会经济快速发展，许多地区大量存在二级路或“二改一”扩建为高速公路的需求，因此需要对高速公路桥梁进行改扩建。因二级路或者“二改一”一级公路单幅横坡为双向坡，考虑改扩建后行车过程中的舒适性及安全性，既有桥梁需进行双向坡调单向坡处理，而现有较为常见的“全桥拆除新建”、“拆除既有桥梁铰缝重新吊装拼接”等方案从经济角度、施工过程中的质量控制角度而言，并不能较好的解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于现浇整体化层调坡的桥梁改扩建方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于现浇整体化层调坡的桥梁改扩建方法，所述桥梁为既有空心板桥梁，其特征在于，采用拼接的方法进行桥梁改扩建，将双向坡原桥改扩建为单向坡，原桥和拼宽桥拼接成新桥，原桥和拼宽桥拼接后上部结构连接、下部结构不连接，具体拼接过程包括如下步骤：
步骤1)拆除原桥的桥面沥青铺装层及护栏，对原桥调平层进行凿毛后植筋；
步骤2)在原桥的外侧搭建拼宽桥桥墩，在桥墩上方采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁；
步骤3)在原桥和拼宽桥拼接处，连接所述植筋和所述板梁的预留钢筋，并现浇湿接头；
步骤4)在原桥和拼宽桥面上设置钢筋网，钢筋网和所述植筋连接；
步骤5)在钢筋网上浇筑混凝土形成整体化层；
步骤6)整体化层养护完成后进行沥青铺装，桥面施工完成后，重新构筑护栏。
作为优选，前述的桥梁改扩建方法，所述步骤5)中进一步包括采用渐变的整体化层的方法对桥面进行调坡，形成单向坡，所述整体化层厚度为10～28cm，整体化层最大厚度≤28cm。
前述的桥梁改扩建方法，所述步骤5)的整体化层选用C50混凝土浇筑。
前述的桥梁改扩建方法，所述步骤6)的沥青铺装层厚度为10cm。
前述的桥梁改扩建方法，所述步骤6)中还包括在整体化层和沥青铺装层间铺设防水层。
本发明的另一目的在于提供一种拼接桥。
所述拼接桥包括原桥和拼宽桥，所述原桥在内侧，所述拼宽桥在外侧；所述原桥的调平层上设有植筋，所述拼宽桥采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁，板梁上带有预留钢筋；原桥和拼宽桥拼接处，所述植筋和所述预留钢筋连接，形成现浇湿接头；在原桥调平层和拼宽桥板梁上设置钢筋网，钢筋网和所述植筋连接；所述钢筋网上现浇混凝土形成现浇的整体化层，整体化层上设有防水层和沥青铺装层，所述拼接桥为单向坡。
前述的拼接桥，所述整体化层厚度为10～28cm，沥青铺装层厚度为10cm。
前述的拼接桥，所述现浇的整体化层选用C50混凝土。
本发明所述的桥梁改建方法在凿除原有桥面铺装后，在叠合梁理论的基础上对原有桥面加入适当的植筋，原桥和与拼宽桥通过现浇湿接头连接，在原桥和拼宽桥上铺设的一体化钢筋网上浇筑整体化层，并控制整体化层厚度，通过厚度渐变的方式达到改扩建拼宽后对横坡的调整。与现有全桥拆除新建、拆除既有桥梁铰缝重新吊装拼接等方法相比，本发明的方法具有如下优点：
(1)从工程造价方面而言，本发明的方法相对节约，减少不必要的浪费；
(2)从交通组织方面而言，本发明的方法能在不动既有桥梁上部结构前提下，仅需对桥面铺装进行改造，就能实现桥梁的改扩建，能有效的减少对交通的影响，保通性能相对较好；
(3)从结构受力性能方面而言，本发明的方法相对于拆除既有桥梁铰缝重新吊装拼接方法来说，无需担心拆除过程以及吊装过程中对既有桥梁梁板的损坏，造成结构受力性能降低的不良影响。
附图说明
图1是本发明桥梁改扩建方法桥梁结构示意图；
图2是本发明实施例1桥梁改扩建右幅横断面结构示意图；
图3是本发明实施例1桥梁改扩建右幅横断面结构示意图；
图4是本发明实施例1桥梁改扩建后新桥正截面抗弯强度验算图；
图5是本发明实施例1桥梁改扩建后新桥正截面抗弯强度验算图；
其中，1为原桥，2为拼宽桥，3为整体化层，4为防水层，5为沥青铺装层，6为原护栏；图中涉及数值单位为cm。
具体实施方式
下面将结合附图说明和具体实施方式，对本发明的桥梁改扩建方法作进一步描述。
实施例1
如图1～图3所示，本实施例改扩建的桥梁原桥桥宽12m，单幅横坡为双向坡，坡率为1.5％，将12m原桥拓宽至20.75m，双向坡改为单向坡，桥面横向布置均为：0.5m(内侧护栏)+19.75m(行车道)+0.5m(外侧护栏)，桥孔横向布置16片空心板梁，即在原有桥梁外侧拼宽7片空心板梁，拼宽部分梁高为0.8m。具体采用如下步骤对桥梁进行改扩建：
步骤1)拆除原桥的桥面沥青铺装层及护栏，对原桥调平层进行凿毛后植筋；
步骤2)在原桥的外侧搭建拼宽桥桥墩，在桥墩上方采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁；
步骤3)在原桥和拼宽桥拼接处，连接所述植筋和所述板梁的预留钢筋，并现浇湿接头；
步骤4)在原桥和拼宽桥面上设置钢筋网，钢筋网和所述植筋连接；
步骤5)对拼接后的桥梁整体浇筑整体化层及沥青铺装层，具体为，对拼接后的桥梁重新浇筑10～28cm厚C50混凝土整体化层，采用渐变增厚整体化层的方法进行调坡，整个桥面形成单向坡；
步骤6)整体化层养护完成后进行沥青铺装，防水层及10cm厚沥青铺装层，桥面施工完成后，重新构筑护栏。
对新桥进行结构检算，验算荷载：公路-Ⅰ级，参数取值如下：
钢绞线参数取值如下：
参考竣工图纸，主筋采用Φ15.24钢绞线，其标准强度预应力张拉控制应力后张法施工。
混凝土参数取值如表1所示：
表1混凝土参数取值
二期恒载，内护栏5.8kN/m，外防撞墙5.8kN/m，单个铰缝混凝土重2.063kN/m，桥面铺装为10cm～28cm现浇混凝土+防水层+10cm沥青混合料。
计算结果如下：
正截面抗弯强度验算：如图4-图5所示，图4为边梁最大弯矩对应抗力及最大弯矩，图5为边梁最小弯矩对应抗力及最小弯矩，正截面最大弯矩对应抗力为1924kN，最大弯矩为1925kN，位于临界点，基本满足要求。
斜截面抗剪强度验算：如表2所示：
表2斜截面抗剪强度验算结果
| X | V箍筋 | V弯起 | V预应力 | 总抗力 | 设计剪力 | VR/Vd | 满足 | 尺寸 | |
| 0.5 | 最大剪力 | 490.5 | 0 | 332.2 | 822.6 | 551 | 1.493 | 是 | 是 |
| 0.5 | 最小剪力 | 485.1 | 0 | 0 | 485.1 | 259.3 | 1.871 | 是 | 是 |
| 2.5 | 最大剪力 | 360.8 | 0 | 71.7 | 432.5 | 371.9 | 1.163 | 是 | 是 |
| 2.5 | 最小剪力 | 360.8 | 0 | 71.7 | 432.5 | 111.7 | 3.872 | 是 | 是 |
| 4.5 | 最大剪力 | 360.8 | 0 | 0 | 360.8 | 251.6 | 1.434 | 是 | 是 |
| 4.5 | 最小剪力 | 360.8 | 0 | 0 | 360.8 | 12.1 | 29.741 | 是 | 是 |
边梁承载能力极限状态斜截面抗剪强度满足要求，且抗剪截面尺寸也满足要求。
采用本发明的方法构建的拼接桥，拼接桥为单向坡，拼接桥包括原桥和拼宽桥，原桥调平层上设有种植钢筋，拼宽桥采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁，板梁上带有预留钢筋；原桥和拼宽桥拼接处，植筋和预留钢筋连接，并形成现浇湿接头；在原桥调平层和拼宽桥板梁上设置钢筋网，钢筋网和种植钢筋连接；钢筋网上现浇混凝土形成现浇的整体化层，整体化层上设有防水层和沥青铺装层，其中所述整体化层厚度为10～28cm，沥青铺装层厚度为10cm，所述原桥和拼宽桥拼接通过植筋现浇湿接头形式连接，现浇的整体化层选用C50混凝土。
本发明的桥梁改扩建方法在凿除原有桥面铺装沥青后，在叠合梁理论的基础上对原有桥面整体化层加入适当的植筋，重新浇筑并控制整体化层厚度，通过厚度渐变的方式达到改扩建拼宽后对横坡的调整。在工程造价、交通组织、结构受力性能等方面均有由于现有技术的效果，在桥梁改建、扩建中有很大的应用价值。
Claims (4)
1.一种基于现浇整体化层调坡的桥梁改扩建方法，所述桥梁为既有空心板桥梁，其特征在于，采用拼接的方法进行桥梁改扩建，将双向坡原桥改扩建为单向坡，原桥和拼宽桥拼接成新桥，原桥和拼宽桥拼接后上部结构连接、下部结构不连接，具体拼接过程包括如下步骤：
步骤1）拆除原桥的桥面沥青铺装层及护栏，对原桥调平层进行凿毛后植筋；
步骤2）在原桥的外侧搭建拼宽桥桥墩，在桥墩上方采用后张法预应力砼空心板梁构建板梁；
步骤3）在原桥和拼宽桥拼接处，连接所述植筋和所述板梁的预留钢筋，并现浇湿接头；
步骤4）在原桥和拼宽桥面上设置钢筋网，钢筋网和所述植筋连接；
步骤5）在钢筋网上浇筑混凝土形成整体化层；采用渐变的整体化层的方法对桥面进行调坡，形成单向坡，所述整体化层厚度为10~28cm，整体化层最大厚度≤28cm；
步骤6）整体化层养护完成后进行沥青铺装，桥面施工完成后，重新构筑护栏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5）的整体化层选用C50混凝土。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6）中还包括在整体化层和沥青铺装层间铺设防水层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6）中沥青铺装层厚度为10cm。
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