CN109505269B - 用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法 - Google Patents
用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,包括在组合梁弯矩零点附近搭设临时支架;再对组合梁第一次顶升,凿除中间桥墩墩帽和墩顶负弯矩区桥面板破损混凝土;然后进行第二次顶升,吊装预制槽形梁,并将预制槽形梁的上翼缘焊接在钢主梁的下翼缘上,然后施工桥墩墩帽;浇筑负弯矩区桥面板混凝土;待混凝土达到设计强度,卸载千斤顶,拆除临时支架,完成施工。本发明一方面能大幅度提高钢板组合连续梁的承载力,另一方面能有效解决钢板组合连续梁负弯矩区桥面板混凝土开裂难题,达到对既有钢板组合连续梁提载、加固目的。
Description
技术领域
本发明涉及钢混组合梁桥的加固施工方法,尤其是涉及一种用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法。
背景技术
钢板组合连续梁桥因自重轻、跨距大(跨径范围可达30-130m)、经济耐用等优点被广泛地应用于现代桥梁结构中。但由于墩顶负弯矩区桥面板不可避免地处于受拉状态,因此,极易引起混凝土开裂,继而影响其工作性能和使用寿命。另一方面,随着桥上通行的车辆载重及流量的增长,部分既有钢板组合连续梁桥的功能不断退化, 其承载能力不能满足经济增长的需求, 需要对既有危桥和旧桥进行提载加固。
发明内容
本发明提供一种用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,目的在于解决既有梁桥墩顶负弯矩区桥面板容易开裂和梁桥承载力不足的问题。
为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:
本发明所述的用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,包括如下步骤:
第一步,在组合梁弯矩零点附近搭设临时支架,并在临时支架上安装千斤顶;
第二步,用千斤顶对组合梁进行第一次顶升,凿除中间桥墩墩帽和墩顶负弯矩区桥面板破损混凝土;
第三步,用千斤顶对组合梁进行第二次顶升,吊装预制槽形梁,并将预制槽形梁的上翼缘焊接在钢主梁的下翼缘上,然后施工桥墩墩帽;
第四步,浇筑负弯矩区桥面板混凝土;
第五步,待混凝土达到设计强度,卸载千斤顶,拆除临时支架,完成施工。
所述负弯矩区桥面板的破损混凝土凿除长度不超过桥梁跨径的0.3倍。
所述预制槽形梁的纵向长度为桥梁跨径的0.3-0.5倍,高度为桥梁跨径的0.013-0.017倍。
所述预制槽形梁由底板和两侧立板组成,所述立板内侧焊接有水平纵向加强肋,立板顶部焊接有所述上翼缘,所述底板和上翼缘之间间隔设置有多个位于立板内侧的竖向加强肋,底板上还浇注有30-55cm厚的混凝土层。
本发明提供的用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法可实施性较强,一方面能大幅度提高钢板组合连续梁的承载力,另一方面能有效解决钢板组合连续梁负弯矩区桥面板混凝土开裂难题,达到对既有钢板组合连续梁提载、加固目的。其具体优点如下:
1)本发明通过增大墩顶主梁高度,能有效增加截面的抗弯惯性矩,大幅度提高既有桥梁的承载能力;
2)预制槽形梁与原钢主梁焊接后形成闭合箱形断面,截面抗扭惯性矩大幅度提高,能有效减小桥梁的扭转畸变效应;
3)通过先顶升墩顶再浇筑负弯矩区桥面板混凝土,实现对后浇混凝土施加预压力,能有效防止负弯矩区桥面板混凝土开裂;
4)预制槽形梁底板上设置混凝土层,能够形成双重组合梁,提高墩顶位置主梁截面刚度,改善桥梁的负弯矩区受力性能。
附图说明
图1-5是本发明的施工步骤示意图。
图6是图3中预制槽形梁的横截面示意图。
图7是图6的左视图。
图8是图1中桥梁墩顶部分的断面图。
图9是图4中桥梁墩顶部分的断面图。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明所述的用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法。
如图1-9所示的双主梁式桥梁,每联为3×40m,主梁为等截面,高为2.2m,对其进行加固后,墩顶梁高2.8m。具体加固步骤如下:,
包括如下步骤:
第一步,在组合梁弯矩零点附近对称搭设临时支架,并在临时支架上安装千斤顶。具体地,在考虑施工需要的前提下,如图1所示,在每个中墩1左右两侧12m处分别搭设一个临时支架2,上述四个临时支架2均处于组合梁弯矩零点区;临时支架2搭设完毕后,在其上安装千斤顶。
第二步,如图2所示,用千斤顶对组合梁进行第一次顶升,使钢板组合梁向上顶升0.2m,然后拆除中间两个桥墩的墩帽3和墩顶负弯矩区桥面板4上一段8m长的破损混凝土。
第三步,如图3所示,用千斤顶对组合梁进行第二次顶升,使钢板组合梁再次向上顶升0.5m,之后吊装长16m、高0.6m的预制槽形梁5,共计2个。如图6、7所示,预制槽形梁5由底板5.1和两侧立板5.2组成,立板5.2内侧焊接有水平纵向加强肋5.3,立板5.2顶部焊接有上翼缘5.4,底板5.1和上翼缘5.4之间间隔设置有多个位于立板5.2内侧的竖向加强肋5.5,底板5.1上还浇注有40cm厚的混凝土层5.6。如图9所示,将预制槽形梁5的上翼缘5.4焊接在原有钢主梁6(见图8)的下翼缘6.1上,两者形成闭合的箱形断面,从而使组合梁截面的抗扭惯性矩大幅度增加,有效减小桥梁的扭转畸变效应。预制槽形梁5安装完毕后,在两个中墩上施工新桥墩墩帽3'。之后,将组合梁的桥面板标高调至加固前的高度。
第四步,如图4所示,浇筑负弯矩区桥面板混凝土Ⅰ;
第五步,如图5所示,待混凝土Ⅰ达到设计强度,卸载千斤顶,拆除临时支架2,完成施工。
上述预制槽形梁5的纵向长度和底板混凝土的浇注厚度,可以根据桥梁受力和构造进行具体调整。
将本实施例中钢板组合连续梁加固前后的各项性能参数进行对比,具体如表1所示:
表1 加固前后钢板组合连续梁各项参数对比
由表1可知:1.加固后的钢板连续组合梁墩顶截面的抗弯惯性矩和抗扭惯性矩均大幅度增加;2. 通过将墩顶截面改造为箱形截面,降低了桥梁跨中区域弯矩值,技术效果显著。
由于本发明的施工方法能够大幅度提高钢板组合连续梁的承载力,施工完成后,负弯矩桥面板混凝土内会储备大约3.0MPa的压应力,同时,能够提高墩顶截面的刚度,有效地解决了钢板组合连续梁的负弯矩区桥面板混凝土开裂的难题,达到对既有钢板组合连续梁提载、加固目的。此外,本发明方法还具有实施便捷,施工期间对桥下交通影响小等优点。
Claims (3)
1.一种用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,其特征在于:
包括如下步骤:
第一步,在组合梁弯矩零点附近搭设临时支架,并在临时支架上安装千斤顶;
第二步,用千斤顶对组合梁进行第一次顶升,凿除中间桥墩墩帽和墩顶负弯矩区桥面板破损混凝土;
第三步,用千斤顶对组合梁进行第二次顶升,吊装预制槽形梁,并将预制槽形梁的上翼缘焊接在钢主梁的下翼缘上,然后施工桥墩墩帽;
所述预制槽形梁由底板和两侧立板组成,所述立板内侧焊接有水平纵向加强肋,立板顶部焊接有所述上翼缘,所述底板和上翼缘之间间隔设置有多个位于立板内侧的竖向加强肋,底板上还浇注有30-55cm厚的混凝土层;
第四步,浇筑负弯矩区桥面板混凝土; 第五步,待混凝土达到设计强度,卸载千斤顶,拆除临时支架,完成施工。
2.根据权利要求1所述的用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,其特征在于:所述负弯矩区桥面板的破损混凝土凿除长度不超过桥梁跨径的0.3倍。
3.根据权利要求1所述的用于既有钢板组合连续梁桥的大幅度提载加固方法,其特征在于:所述预制槽形梁的纵向长度为桥梁跨径的0.3-0.5倍,高度为桥梁跨径的0.013-0.017倍。
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"主动控制支点弯矩组合体系临时加固简支梁桥",刘思孟,公路,第7期,第98页-第101页;刘思孟;《公路》;20150225;第98页第2栏至说明书第99页第1栏 * |
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