CN110042770A - 一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，包括新建混凝土顶板、钢箱梁、纵横向体外预应力钢束及转向装置；所述钢箱梁位于原桥箱梁外侧；先拆除原桥翼缘板，在原桥箱梁腹板粘贴钢箱梁内腹板，安装钢箱梁，钢箱梁内布设纵向体外预应力钢束，现浇新建混凝土顶板，原桥箱梁梁端附近箱室腹板穿孔，粘贴加固钢板，布设横向体外预应力钢束，张拉纵、横向体外预应力钢束，钢箱叠合梁通过张拉纵横向体外预应力体系与原有桥梁连接成一整体。本发明不需要下部结构施工，避免了完全中断交通，运用纵、横向体外预应力钢束，明确传力路径，改善了桥梁受力性能。
Description
技术领域
本发明属于桥梁改造技术领域，具体涉及一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法。
背景技术
目前，随着国内经济快速发展，道路交通量不断增加，以及新规划的道路车道数也在增加，既有桥梁宽度不能满足行车需要和规划目标。但是在很多情况下，传统的桥梁加宽方式不经济，影响大，工期长，一般是新建上部和下部结构的方式，上部结构连接原桥梁，下部结构与原桥分离，这种方式施工量大，需要中断交通，并且由于新建结构较多，易导致不均匀沉降，造成桥面连接处收缩徐变，产生高差，影响行车安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，解决传统加宽方式面临的工程量大、中断交通、变宽适应性差、连接处高差不平顺等问题。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其创新点在于包括以下步骤：
步骤一：拆除原有桥梁栏杆、人行道和铺装层，凿除原桥翼缘板；
步骤二：在原桥箱梁腹板相应位置钻孔，植入锚栓，粘贴钢箱梁内腹板；
步骤三：工厂化预制剪力钉、第一顶板、加劲板、钢箱梁外腹板、底板、斜撑、第二顶板、U型肋和端横板，然后现场吊装，再与钢箱梁内腹板拼接，焊接组成钢箱梁；
步骤四：原桥箱梁梁端附近箱室腹板相应位置钻孔，粘贴加固钢板，同时安装转向装置；
步骤五：穿束纵向体外预应力钢束和横向体外预应力钢束，纵向体外预应力钢束在转向处加密布置加劲板，同时安装转向装置；
步骤六：立模现浇新建混凝土顶板，浇筑时连同剪力钉、原翼缘板钢筋一起浇筑，形成钢箱叠合梁；
步骤七：张拉纵向体外预应力钢束和横向体外预应力钢束，并且锚固在钢箱梁外侧；
步骤八：桥面铺装，使钢箱叠合梁与原有桥梁连接形成整体。
优选的，在所述步骤一中，凿除原桥翼缘板时，保留原翼缘板钢筋，便于后期浇筑时再次利用。
优选的，在所述步骤三中，两块第一顶板左右水平间隔分布，且纵向通长设置；所述第二顶板横向间隔设于两块第一顶板之间，且与所述第一顶板设于同一水平面；所述底板与原有桥梁底板平齐设置，并与钢箱梁内腹板、钢箱梁外腹板、第一顶板和第二顶板焊接牢固，形成钢箱梁。
优选的，在所述步骤三中，第一顶板和第二顶板的上表面还呈矩阵焊接有剪力钉。
优选的，在所述步骤三中，加劲板沿纵向每隔1米竖直设于钢箱梁内部，且其两端分别与第一顶板和底板焊接连接。
优选的，在所述步骤三中，斜撑呈X形竖直设于钢箱梁内部，且沿纵向每隔3米设置，所述斜撑的端部分别与钢箱梁内腹板和钢箱梁外腹板焊接连接。
优选的，在所述步骤三中，三个U型肋沿横向间隔设于底板上，且纵向通长布置，所述U型肋与底板焊接连接。
优选的，在所述步骤五中，纵向体外预应力钢束在钢箱梁内沿纵向穿束，且通长设置。
优选的，在所述步骤五中，横向体外预应力钢束通长设置，且沿横向依次通过原桥箱梁腹板、钢箱梁和转向装置，并锚固在钢箱梁外侧。
本发明具有以下有益效果：本发明不需要下部结构施工，避免了完全中断交通，运用纵、横向体外预应力钢束，明确传力路径，改善了桥梁受力性能。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原有桥梁与钢箱梁的立面构造图。
图2为图1中钢箱梁的立面构造图。
图3为图1中A-A剖面图。
图4为本发明的立体图。
其中，1-新建混凝土顶板；2-钢箱梁；3-纵向体外预应力钢束；4-横向体外预应力钢束；5-加固钢板；6-转向装置；7-原桥箱梁腹板；201-剪力钉；202-第一顶板；203-加劲板；204-钢箱梁内腹板；205-钢箱梁外腹板；206-底板；207-斜撑；208-第二顶板；209-U型肋；210-端横板。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，如图1~ 4所示，具体实施步骤如下：
步骤一：拆除原有桥梁栏杆、人行道和铺装层，凿除原桥翼缘板。
在上述步骤中，本着最大限度利用原桥的原则，在凿除原桥翼缘板的过程中，保留原翼缘板钢筋，便于后期浇筑时再次利用。
步骤二：在原桥箱梁腹板7相应位置钻孔，植入锚栓，粘贴钢箱梁内腹板204。
一般情况下，根据规范，经久压实的桥梁地基土，在墩台和基础无异常变位的情况下可适当提高其承载能力，最大提高系数为1.25。
步骤三：工厂化预制剪力钉201、第一顶板202、加劲板203、钢箱梁外腹板205、底板206、斜撑207、第二顶板208、U型肋209和端横板210，然后现场吊装，再与钢箱梁内腹板204拼接，焊接组成钢箱梁2。
在上述步骤中，首先两块第一顶板202左右水平间隔分布，且纵向通长设置；然后第二顶板208横向间隔设于两块第一顶板202之间，且与第一顶板202设于同一水平面；接着底板206与原有桥梁底板平齐设置，再与钢箱梁内腹板204、钢箱梁外腹板205、第一顶板202和第二顶板208焊接牢固，形成钢箱梁2。
其中，在第一顶板202和第二顶板208的上表面还呈矩阵焊接有剪力钉201。端横板210布置四块，与原有桥梁端部齐平，具有保持截面形状，增强横向刚度的作用。加劲板203沿纵向每隔1米竖直设于钢箱梁2内部，且其两端分别与第一顶板202和底板206焊接连接。斜撑207呈X形竖直设于钢箱梁2内部，且沿纵向每隔3米设置，斜撑207的端部分别与钢箱梁内腹板204和钢箱梁外腹板205焊接连接。三个U型肋209沿横向间隔设于底板206上，且纵向通长布置，该U型肋209与底板206焊接连接，U型肋209能够提供较大抗扭转刚度和抗弯刚度，改善底板206的受力性能。
步骤四：原桥箱梁梁端附近箱室腹板相应位置钻孔，粘贴加固钢板5，同时安装转向装置6。
在上述步骤中，转向装置6采用整体式转向器，由一定弧度的钢管和内置塑料管组成，钢管用于提供预应力钢束的弧度和转向角度，塑料管防止预应力钢束与钢管的摩擦，避免损伤预应力钢束。
步骤五：穿束纵向体外预应力钢束3和横向体外预应力钢束4，纵向体外预应力钢束3在转向处加密布置加劲板203，同时安装转向装置6。
在上述步骤中，纵向体外预应力钢束3在钢箱梁2内沿纵向穿束，且通长设置。横向体外预应力钢束4通长设置，且沿横向依次通过原桥箱梁腹板7、钢箱梁2和转向装置6，并锚固在钢箱梁2外侧。
横向体外预应力钢束4和纵向体外预应力钢束3的通长设置，明确了传力路径，将钢箱梁2自重和活荷载传递至原有桥梁下部结构，从而改善桥面板受力性能。
转向装置6采用整体式转向器，由一定弧度的钢管和内置塑料管组成，钢管用于提供预应力钢束的弧度和转向角度，塑料管防止预应力钢束与钢管的摩擦，避免损伤预应力钢束。
步骤六：立模现浇新建混凝土顶板1，浇筑时连同剪力钉201、原翼缘板钢筋一起浇筑，形成钢箱叠合梁。
上述步骤中利用原翼缘板钢筋，与新建混凝土顶板1浇筑一体，避免了新旧结构之间设置纵向变形缝，两者产生高度差、行车舒适感差等问题；有效提高了混凝土顶板1的受力性能，增强了混凝土顶板1的抗滑移能力。
钢箱叠合梁结构性能优越，结合了混凝土抗压和钢材抗拉的优点，并且钢构件可以工厂预制，具有结构优越，传力明确，施工方便，工期短等优点。同时，钢箱叠合梁可根据需要设计成宽度渐变结构形式，适用范围较广。
步骤七：张拉纵向体外预应力钢束3和横向体外预应力钢束4，并且锚固在钢箱梁2外侧。
预应力钢束采用分级张拉，张拉时仔细检查转向点和锚固点的受力情况，发生异常情况立即停止张拉，查明原因并解决后继续张拉。
步骤八：桥面铺装，使钢箱叠合梁与原有桥梁连接形成整体。
本发明的有益效果：本发明不需要下部结构施工，避免了完全中断交通，运用纵、横向体外预应力钢束，明确传力路径，改善了桥梁受力性能。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。
Claims (9)
1.一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：拆除原有桥梁栏杆、人行道和铺装层，凿除原桥翼缘板；
步骤二：在原桥箱梁腹板相应位置钻孔，植入锚栓，粘贴钢箱梁内腹板；
步骤三：工厂化预制剪力钉、第一顶板、加劲板、钢箱梁外腹板、底板、斜撑、第二顶板、U型肋和端横板，然后现场吊装，再与钢箱梁内腹板拼接，焊接组成钢箱梁；
步骤四：原桥箱梁梁端附近箱室腹板相应位置钻孔，粘贴加固钢板，同时安装转向装置；
步骤五：穿束纵向体外预应力钢束和横向体外预应力钢束，纵向体外预应力钢束在转向处加密布置加劲板，同时安装转向装置；
步骤六：立模现浇新建混凝土顶板，浇筑时连同剪力钉、原翼缘板钢筋一起浇筑，形成钢箱叠合梁；
步骤七：张拉纵向体外预应力钢束和横向体外预应力钢束，并且锚固在钢箱梁外侧；
步骤八：桥面铺装，使钢箱叠合梁与原有桥梁连接形成整体。
2.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤一中，凿除原桥翼缘板时，保留原翼缘板钢筋，便于后期浇筑时再次利用。
3.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤三中，两块第一顶板左右水平间隔分布，且纵向通长设置；所述第二顶板横向间隔设于两块第一顶板之间，且与所述第一顶板设于同一水平面；所述底板与原有桥梁底板平齐设置，并与钢箱梁内腹板、钢箱梁外腹板、第一顶板和第二顶板焊接牢固，形成钢箱梁。
4.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤三中，第一顶板和第二顶板的上表面还呈矩阵焊接有剪力钉。
5.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤三中，加劲板沿纵向每隔1米竖直设于钢箱梁内部，且其两端分别与第一顶板和底板焊接连接。
6.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤三中，斜撑呈X形竖直设于钢箱梁内部，且沿纵向每隔3米设置，所述斜撑的端部分别与钢箱梁内腹板和钢箱梁外腹板焊接连接。
7.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤三中，三个U型肋沿横向间隔设于底板上，且纵向通长布置，所述U型肋与底板焊接连接。
8.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤五中，纵向体外预应力钢束在钢箱梁内沿纵向穿束，且通长设置。
9.根据权利要求1所述的一种采用纵横体外预应力钢束拓宽原有桥梁的方法，其特征在于：在所述步骤五中，横向体外预应力钢束通长设置，且沿横向依次通过原桥箱梁腹板、钢箱梁和转向装置，并锚固在钢箱梁外侧。
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