CN112663521A - 一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，包括以下步骤：独柱墩桥梁箱梁整联整体顶升，下弦杆与箱梁底板梁体通过化学锚栓固定，下弦杆两端悬挑并伸出箱梁底板，下弦杆固定完成后箱梁整联整体回落；在箱梁腹板上通过化学锚栓固定直腹杆，在下弦杆上通过螺栓固定下节点板和斜节点板，在直腹杆上通过螺栓固定上节点板，斜腹杆通过上节点板和斜节点板连接与下弦杆和直腹杆形成刚性骨架；桥台盖梁两侧植入锚筋穿过下弦杆的预留开孔；在直腹杆、斜腹杆上分别焊接缀条进行纵向加劲，在上节点板间焊接缀条。本发明结构受力明确、不改变原结构体系受力；能够有效限制约束超、偏载作用下箱梁整体扭转变形，防范化解独柱墩桥梁横向倾覆风险。

Description

一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，特别涉及一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法。

背景技术

针对多起独柱墩桥梁在汽车超、偏载作用下横向整体倾覆研究，桥梁横向倾覆失稳的直接原因是偏心荷载引起的失稳效应远超桥梁上部结构的稳定效应，造成桥梁支座系统失效，箱梁体与墩柱之间产生了相对滑移和转动。按照“一桥一策”原则对独柱墩桥梁结构进行相应改造加固是防范化解独柱墩桥梁安全风险的重要途径。目前，使用较多的加固设计方案有增加钢盖梁、墩身加大混凝土截面或增设墩柱、桥台增设支座等，已有方案工程量、投资规模、交通影响普遍较大，个别方案受力不明确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，解决在役独柱墩桥梁整体箱梁抗扭转变形能力差、横桥向倾覆失稳风险较大的问题。

技术方案如下：

一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，包括以下步骤：

A)独柱墩桥梁箱梁整联整体顶升，下弦杆与箱梁底板梁体通过化学锚栓固定，下弦杆两端悬挑并伸出箱梁底板，下弦杆固定完成后，箱梁整联整体回落；

B)在箱梁腹板上通过化学锚栓固定直腹杆，在下弦杆上通过螺栓固定下节点板和斜节点板，在直腹杆上通过螺栓固定上节点板，斜腹杆通过上节点板和斜节点板连接与下弦杆和直腹杆形成刚性骨架；

C)桥台盖梁两侧植入锚筋，锚筋穿过下弦杆的预留开孔，锚筋上安装螺母；

D)在直腹杆、斜腹杆上分别焊接缀条进行纵向加劲，在上节点板间焊接缀条。

进一步的，步骤A中，下弦杆两端悬挑并伸出箱梁底板，两侧伸出长度相等。

进一步的，步骤B中，直腹杆、斜腹杆与下弦杆在桥台处箱梁左、右侧形成两个直三角刚性骨架。

进一步的，步骤C中，下弦杆的预留开孔为矩形，下弦杆的预留开孔宽度大于锚筋直径，下弦杆的预留开孔长度小于下弦杆的宽度，螺母直径大于下弦杆的预留开孔宽度，锚筋、螺母所在的中心线与下弦杆垂直、分离。

本发明结构受力明确、体系安全可靠，整个施工过程操作简单、快速，经济性较好，不改变原结构体系受力；能够有效限制约束超、偏载作用下箱梁整体扭转变形，防范化解独柱墩桥梁横向倾覆风险。

附图说明

图1为独柱墩桥梁立面布置图，其中T为桥台，D为桥墩。

图2为独柱墩桥梁平面布置图，其中Z为单支座。

图3为结构性能提升改造体系构造横断面图。

图4为结构性能提升改造体系构造立面图。

图5为两侧下弦杆构造立面图。

图6为两侧下弦杆构造平面图。

图7为节点板空间相对位置及构造图。

图8为右侧超、偏载作用下结构体系工作示意图。

图9为左侧超、偏载作用下结构体系工作示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明提供的一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法进行详细描述。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

实施例1

如图1～图9所示，本发明提供一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，包括以下步骤:

A独柱墩桥梁箱梁3整联整体顶升，下弦杆4与箱梁3底板梁体通过化学锚栓7固定，下弦杆4两端悬挑并伸出箱梁3底板，下弦杆4固定完成后，箱梁3整联整体回落；

桥梁中间桥墩为独柱墩，独柱墩上设置单支座，两侧桥台盖梁1上双支座2横向安装在垫石17上，现浇整体箱梁3支承在桥台支座2和桥墩支座上，见图1～图2，箱梁3采用千斤顶整联整体顶升，在桥台盖梁1处箱梁3底板设计位置钻孔；下弦杆4为槽钢，下弦杆4设置多道横向加劲肋14，下弦杆4翼缘上开锚孔16，下弦杆4腹板开锚孔16及预留开孔15，下弦杆4与箱梁3底板梁体通过化学锚栓7固定，下弦杆4按设计要求两端悬挑并伸出箱梁3底板，下弦杆4伸出箱梁3底板长度相等，箱梁3底板梁体与下弦杆4槽钢间空隙采用压力灌钢胶填充密实，下弦杆4固定完成后，箱梁3整联整体回落支承在桥台支座2和桥墩支座上。

B在箱梁3腹板上通过化学锚栓7固定直腹杆5，在下弦杆4上通过螺栓固定下节点板8和斜节点板9，在直腹杆5上通过螺栓固定上节点板10，斜腹杆6通过上节点板10和斜节点板9连接与下弦杆4和直腹杆5形成刚性骨架；

直腹杆5上开有锚孔，通过化学锚栓7将直腹杆5固定在箱梁3两侧腹板上，直腹杆5与箱梁3腹板间空隙采用压力灌钢胶填充密实；下节点板8、斜节点板9、上节点板10及斜腹杆6开锚孔，直腹杆5下端通过下节点板8与下弦杆4连接，斜腹杆6下端通过斜节点板9与下弦杆4连接，直腹杆5上端与斜腹杆6上端通过上节点板10锚固联系，下弦杆4、直腹杆5、斜腹杆6与下节点板8、上节点板10、斜节点板9连接处采用摩擦型连接高强度螺栓，连接接触面处理采用钢丝刷清除浮锈后喷砂，摩擦面的抗滑移系数不小于0.50；下弦杆4、直腹杆5、斜腹杆6通过下节点板8、上节点板10及斜节点板9节点连接，在整体箱梁3两侧形成直三角刚架。

C桥台盖梁1两侧植入锚筋12，锚筋12穿过下弦杆4的预留开孔15，锚筋12上安装螺母13；

在下弦杆4预留开孔15下方的桥台盖梁1上植入锚筋12，锚筋12在盖梁1上锚固牢靠，锚筋12穿过下弦杆4的预留开孔15露出一定长度，在穿过下弦杆4预留开孔15的锚筋12上，安装螺母13，下弦杆4的预留开孔15横向宽度大于锚筋12的直径，下弦杆4的预留开孔15纵桥向长度小于下弦杆4的宽度，螺母13直径大于下弦杆4的预留开孔15横向宽度，锚筋12、螺母13所在的中心线与下弦杆4空间分离。

D、在直腹杆5、斜腹杆6上分别焊接缀条11进行纵向加劲，在上节点板10间焊接缀条11；

独柱墩桥梁正常运营条件下，见图3～图4，下弦杆4、直腹杆5、斜腹杆6通过下节点板8、上节点板10及斜节点板9连接形成的直三角刚架与箱梁3为一整体，桥台盖梁1、锚筋12、螺母13为一整体，两个体系不接触，箱梁3能够自由纵向伸缩，锚筋12兼具挡块功能。

独柱墩桥梁在汽车超、偏载极端条件下，见图8～图9，箱梁3出现横向整体扭转，下弦杆4、直腹杆5、斜腹杆6通过下节点板8、上节点板10及斜节点板9连接形成的直三角刚架与箱梁3同时横向扭转，当非偏载侧的下弦杆4与桥台盖梁1锚筋12上的螺母13接触挤压时，非偏载侧锚筋12受到上拔力，箱梁3横向整体扭转受到限制；箱梁3进一步横向整体扭转时，偏载侧下弦杆4与桥台盖梁1接触挤压，箱梁3横向整体扭转受到进一步约束，下弦杆4、直腹杆5、斜腹杆6组成的直三角刚架与桥台盖梁1、锚筋12、螺母13形成完整的抗倾覆系统，这一系统构成箱梁3的双重保险，避免箱梁3横向倾覆失稳。

上述步骤完成后，独柱墩桥梁横向抗倾覆性能提升改造完成。

上面结合实施例对本发明的实例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)独柱墩桥梁箱梁整联整体顶升，下弦杆与箱梁底板梁体通过化学锚栓固定，下弦杆两端悬挑并伸出箱梁底板，下弦杆固定完成后，箱梁整联整体回落；

B)在箱梁腹板上通过化学锚栓固定直腹杆，在下弦杆上通过螺栓固定下节点板和斜节点板，在直腹杆上通过螺栓固定上节点板，斜腹杆通过上节点板和斜节点板连接与下弦杆和直腹杆形成刚性骨架；

C)桥台盖梁两侧植入锚筋，锚筋穿过下弦杆的预留开孔，锚筋上安装螺母；

D)在直腹杆、斜腹杆上分别焊接缀条进行纵向加劲，在上节点板间焊接缀条。

2.根据权利要求1所述的桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，其特征在于，步骤A中，下弦杆两端悬挑并伸出箱梁底板，两侧伸出长度相等。

3.根据权利要求1所述的桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，其特征在于，步骤B中，直腹杆、斜腹杆与下弦杆在桥台处箱梁左、右侧形成两个直三角刚性骨架。

4.根据权利要求1所述的桥梁横向抗倾覆性能提升改造方法，其特征在于，步骤C中，下弦杆的预留开孔为矩形，下弦杆的预留开孔宽度大于锚筋直径，下弦杆的预留开孔长度小于下弦杆的宽度，螺母直径大于下弦杆的预留开孔宽度，锚筋、螺母所在的中心线与下弦杆垂直、分离。

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