CN112681160A - 钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法 - Google Patents

钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法，主要施工步骤包括：(1)施工准备；(2)涵身钻孔植筋；(3)钢拱架支设固定；(4)拱片钢板吊装；(5)定型钢模板固定；(6)型钢支架定型化两端主撑支模体系搭设；(7)八字墙植筋及预制板固定；(8)混凝土浇筑及养护。钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构通过设置植筋锚固定型化钢拱支架内支撑结构，将定型钢模板通过底部纵向型钢梁焊接外伸支杆与定型钢模板底部吊耳连接，对涵洞两侧墙体以及定型钢模板进行固定；并将钢拱架立柱顶部设置水平横杆，吊装拱片钢板。本发明的有益效果是：有效提高钢筋混凝土拱涵加固效果，适合在现役钢筋混凝土拱涵加固维修施工工程中推广使用。

Description

钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土拱涵维修加固施工技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法。
背景技术
钢筋混凝土拱涵在交通工程中有着广泛的应用，其具有成本低廉、工艺简单、等优点。但随着使用年限的增长，以及车辆，特别是超重车辆的行驶，运行中的拱涵结构容易出现各类病害，危及到结构耐久性，需要进行维修加固，以确保使用安全，保障其功能正常运行。
在传统的涵洞的维修加固施工工程中，由于拱涵存在着结构钢材用量少，整体结构性能差等先天性不足，并且在长期荷载作用下养护不力，使得拱圈开裂的现象比较普遍。一般的维修方法如外包混凝土套拱法、增大截面加粘钢板法存在施工效率低，过度减小涵洞净空，对拱圈整体加固效果不佳等问题。因此，需要一种对原涵洞扰动小、施工便利、质量有保障的拱涵加固方法，确保拱涵的安全运行，并保证拱涵加固维修质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提出一种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构及施工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明为钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤1、施工准备：现场测绘确定拱涵的空间位置，测量放线；制备施工所需的材料和装置；
步骤2、涵身钻孔植筋：挖除涵洞两侧墙身破碎混凝土，对拱涵原结构墙身表面锚杆位置放样，钻孔后，通过锚固锚杆穿过钢拱架立柱上的立柱预留孔进行固定；
步骤3、钢拱架支设固定：在立柱预留孔上端焊接立柱支托，通过立柱支托外端的凹槽放置纵向型钢梁，并通过焊接固定；
步骤4、拱片钢板吊装：钢拱架立柱顶部设置水平横杆，并吊装拱片钢板，两侧的拱片钢板间焊接固定，拱片钢板通过立柱顶端螺栓联结于水平横杆上部，拱片钢板与原结构间空隙通过结构胶填充；
步骤5、定型钢模板固定：定型钢模板底部紧贴立柱支托，通过底部的纵向型钢梁焊接外伸支杆与定型钢模板底部的吊耳连接，进行定型钢模板初步固定；
步骤6、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系搭设：定型钢模板上通过固定螺栓连接铰接支座，两侧的铰接支座之间设置调节丝杆以连接，并通过调节旋柄调节长度，完成模板支设；
步骤7、八字墙植筋及预制板固定：在八字墙侧面与八字墙顶面凿槽植筋固定，侧面锚固筋以及顶面锚固筋分别穿过预制侧板以及预制顶板上预留孔洞后加固，形成八字墙植筋混凝土包裹加固结构；
步骤8、混凝土浇筑及养护：先对拱涵基础进行浇筑，后浇筑钢拱架处位置，之后浇筑八字墙侧面与顶面，并进行养护，完成后拆除模板。
这种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，包括植筋锚固定型化钢拱支架内支撑、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系、底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构以及八字墙植筋混凝土包裹加固结构；
所述植筋锚固定型化钢拱支架内支撑包括锚固锚杆、立柱支托、纵向型钢梁和水平横杆；拱涵原结构墙身的孔洞内植入锚固锚杆，锚固锚杆穿过钢拱架立柱上的立柱预留孔，锚固锚杆通过锚固螺栓进行固定；立柱预留孔上端焊接立柱支托，立柱支托外端的凹槽内放置纵向型钢梁并通过焊接固定；所述钢拱架立柱顶部设置水平横杆，拱片钢板通过立柱顶端螺栓联结于水平横杆上部；
所述底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构包括外伸支杆和吊耳，定型钢模板底部紧贴立柱支托，底部的纵向型钢梁焊接外伸支杆与定型钢模板底部的吊耳连接；
所述对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系由定型钢模板与调节丝杆组成；
所述八字墙植筋混凝土包裹加固结构包括侧面锚固筋、顶面锚固筋、预制侧板以及预制顶板，拱涵外侧的八字墙侧面及八字墙顶面处分别打入侧面锚固筋及顶面锚固筋，侧面锚固筋以及顶面锚固筋分别穿过预制侧板以及预制顶板上的预留孔。
作为优选：拱涵原结构基础上部浇筑水泥基灌浆料；拱片钢板与原结构间空隙通过结构胶填充。
作为优选：所述定型钢模板上通过固定螺栓连接铰接支座，两侧的铰接支座之间设置调节丝杆以连接，连接处通过调节旋柄调节长度。
作为优选：所述侧面锚固筋以及顶面锚固筋分别穿过预制侧板以及预制顶板上的预留孔并通过绑扎固定。
本发明具有如下特点和有益效果：
(1)本发明通过设置植筋锚固定型化钢拱支架内支撑结构，对涵洞两侧墙体以及定型钢模板进行固定，有效提高加固效果，提升施工效率。
(2)本发明通过钢拱架立柱顶部设置水平横杆，并吊装拱片钢板，通过立柱顶端螺栓进行固定，有效解决拱圈开裂的问题，效果显著。
(3)本发明通过底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构，将定型钢模板通过底部纵向型钢梁焊接外伸支杆与定型钢模板底部吊耳连接，进行定型钢模板固定，有效提升钢模板加固效果。
(4)本发明通过八字墙植筋混凝土包裹加固结构模板支设，对破损八字墙进行混凝土浇筑，操作方便快捷，有效增加八字墙外观效果，保障正常使用功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构正面图；
图2是定型化钢拱支架内支撑侧面结构图；
图3是八字墙侧面与顶面植筋结构图；
图4是八字墙侧面预制板结构图；
图5是八字墙顶面预制板结构图；
图6是八字墙加固完成效果俯视图。
其中1-拱涵原结构基础，2-拱涵原结构墙身，3-锚固锚杆，4-钢拱架立柱，5-立柱预留孔，6-锚固螺栓，7-混凝土垫层，8-立柱支托，9-凹槽，10-纵向型钢梁，11-水泥基灌浆料，12-立柱顶端螺栓，13-水平横杆，14-拱片钢板，15-结构胶，16-定型钢模板，17-外伸支杆，18-吊耳，19-固定螺栓，20-铰接支座，21-调节丝杆，22-调节旋柄，24-拱涵外拱圈，25-八字墙侧面，26-八字墙顶面，27-侧面锚固筋，28-顶面锚固筋，29-八字墙外立面，30-预制侧板，31-预制侧板预留孔，32-预制顶板，33-预制顶板预留孔。
具体实施方式：
实施例一
所述钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，包括植筋锚固定型化钢拱支架内支撑、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系、底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构以及八字墙植筋混凝土包裹加固结构。
结合附图1、附图2所示，所述植筋锚固定型化钢拱支架内支撑包括锚固锚杆3、立柱支托8、纵向型钢梁10和水平横杆13；凿除拱涵原结构基础1、拱涵原结构墙身2部分破损混凝土，在拱涵原结构墙身2进行钻孔，植入锚固锚杆3，锚固锚杆3穿过钢拱架立柱4上的立柱预留孔5，旋紧锚固螺栓6进行固定；在立柱预留孔5上端焊接立柱支托8，通过立柱支托8外端的凹槽9放置纵向型钢梁10，并通过焊接固定；所述钢拱架立柱4支撑完成后浇筑水泥基灌浆料11，水泥基灌浆料11上部设置混凝土垫层7；所述钢拱架立柱4顶部设置水平横杆13，并吊装拱片钢板14，通过立柱顶端螺栓12联结，拱片钢板14与原结构间空隙通过结构胶15填充。
结合附图1、附图2所示，所述底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构包括外伸支杆17和吊耳18，将定型钢模板16底部紧贴立柱支托8，通过底部的纵向型钢梁10焊接外伸支杆17与定型钢模板16底部的吊耳18连接，进行定型钢模板16初步固定。
结合附图1、附图2所示，所述对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系由定型钢模板16与调节丝杆21组成；定型钢模板16上通过固定螺栓19连接铰接支座20，两侧的铰接支座20之间设置调节丝杆21以连接，并通过调节旋柄22调节长度，完成模板支设。
结合附图3所示，所述八字墙植筋混凝土包裹加固结构包括侧面锚固筋27、顶面锚固筋28、预制侧板30以及预制顶板32；所述拱涵外侧的八字墙侧面25及八字墙顶面26破碎混凝土清理后，在测得位置进行钻孔植筋。结合附图3、附图4、附图5、附图6所示，所述侧面锚固筋27及顶面锚固筋28固定后分别穿过预制侧板30以及预制顶板32上的预留孔(即预制侧板预留孔31和预制顶板预留孔33)，然后绑扎固定，完成八字墙植筋混凝土包裹加固结构模板支设。
结合附图3所示，八字墙及拱涵上方设置拱涵外拱圈24，八字墙侧面外侧设置八字墙外立面29。
实施例二
所述钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤1、施工准备：现场测绘确定拱涵的空间位置，测量放线；制备施工所需的材料和装置；
步骤2、涵身钻孔植筋：挖除涵洞两侧墙身破碎混凝土，对拱涵原结构墙身2表面锚杆位置放样，钻孔后，通过锚固锚杆3穿过钢拱架立柱4上的立柱预留孔5进行固定；
步骤3、钢拱架支设固定：在立柱预留孔5上端焊接立柱支托8，通过立柱支托8外端的凹槽9放置纵向型钢梁10，并通过焊接固定；
步骤4、拱片钢板吊装：钢拱架立柱4顶部设置水平横杆13，并吊装拱片钢板14，两侧的拱片钢板间焊接固定，拱片钢板14通过立柱顶端螺栓12联结于水平横杆13上部，拱片钢板14与原结构间空隙通过结构胶15填充；
步骤5、定型钢模板固定：定型钢模板16底部紧贴立柱支托8，通过底部的纵向型钢梁10焊接外伸支杆17与定型钢模板16底部的吊耳18连接，进行定型钢模板16初步固定；
步骤6、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系搭设：定型钢模板16上通过固定螺栓19连接铰接支座20，两侧的铰接支座20之间设置调节丝杆21以连接，并通过调节旋柄22调节长度，完成模板支设；
步骤7、八字墙植筋及预制板固定：在八字墙侧面25与八字墙顶面26凿槽植筋固定，侧面锚固筋27以及顶面锚固筋28分别穿过预制侧板30以及预制顶板32上预留孔洞后加固，形成八字墙植筋混凝土包裹加固结构；
步骤8、混凝土浇筑及养护：先对拱涵基础进行浇筑，后浇筑钢拱架处位置(钢拱架是指钢拱架立柱4、纵向型钢梁10、水平横杆13等组成的框架结构)，之后浇筑八字墙侧面与顶面，并进行养护，完成后拆除模板。

Claims (5)

1.一种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、施工准备：现场测绘确定拱涵的空间位置，测量放线；制备施工所需的材料和装置；
步骤2、涵身钻孔植筋：挖除涵洞两侧墙身破碎混凝土，对拱涵原结构墙身(2)表面锚杆位置放样，钻孔后，通过锚固锚杆(3)穿过钢拱架立柱(4)上的立柱预留孔(5)进行固定；
步骤3、钢拱架支设固定：在立柱预留孔(5)上端焊接立柱支托(8)，通过立柱支托(8)外端的凹槽(9)放置纵向型钢梁(10)，并通过焊接固定；
步骤4、拱片钢板吊装：钢拱架立柱(4)顶部设置水平横杆(13)，并吊装拱片钢板(14)，两侧的拱片钢板间焊接固定，拱片钢板(14)通过立柱顶端螺栓(12)联结于水平横杆(13)上部，拱片钢板(14)与原结构间空隙通过结构胶(15)填充；
步骤5、定型钢模板固定：定型钢模板(16)底部紧贴立柱支托(8)，通过底部的纵向型钢梁(10)焊接外伸支杆(17)与定型钢模板(16)底部的吊耳(18)连接，进行定型钢模板(16)初步固定；
步骤6、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系搭设：定型钢模板(16)上通过固定螺栓(19)连接铰接支座(20)，两侧的铰接支座(20)之间设置调节丝杆(21)以连接，并通过调节旋柄(22)调节长度，完成模板支设；
步骤7、八字墙植筋及预制板固定：在八字墙侧面(25)与八字墙顶面(26)凿槽植筋固定，侧面锚固筋(27)以及顶面锚固筋(28)分别穿过预制侧板(30)以及预制顶板(32)上预留孔洞后加固，形成八字墙植筋混凝土包裹加固结构；
步骤8、混凝土浇筑及养护：先对拱涵基础进行浇筑，后浇筑钢拱架处位置，之后浇筑八字墙侧面与顶面，并进行养护，完成后拆除模板。
2.一种钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，其特征在于：包括植筋锚固定型化钢拱支架内支撑、对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系、底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构以及八字墙植筋混凝土包裹加固结构；
所述植筋锚固定型化钢拱支架内支撑包括锚固锚杆(3)、立柱支托(8)、纵向型钢梁(10)和水平横杆(13)；拱涵原结构墙身(2)的孔洞内植入锚固锚杆(3)，锚固锚杆(3)穿过钢拱架立柱(4)上的立柱预留孔(5)，锚固锚杆(3)通过锚固螺栓(6)进行固定；立柱预留孔(5)上端焊接立柱支托(8)，立柱支托(8)外端的凹槽(9)内放置纵向型钢梁(10)并通过焊接固定；所述钢拱架立柱(4)顶部设置水平横杆(13)，拱片钢板(14)通过立柱顶端螺栓(12)联结于水平横杆(13)上部；
所述底部型钢梁上伸固定件辅助支模结构包括外伸支杆(17)和吊耳(18)，定型钢模板(16)底部紧贴立柱支托(8)，底部的纵向型钢梁(10)焊接外伸支杆(17)与定型钢模板(16)底部的吊耳(18)连接；
所述对拉于型钢支架定型化两端主撑支模体系由定型钢模板(16)与调节丝杆(21)组成；
所述八字墙植筋混凝土包裹加固结构包括侧面锚固筋(27)、顶面锚固筋(28)、预制侧板(30)以及预制顶板(32)，拱涵外侧的八字墙侧面(25)及八字墙顶面(26)处分别打入侧面锚固筋(27)及顶面锚固筋(28)，侧面锚固筋(27)以及顶面锚固筋(28)分别穿过预制侧板(30)以及预制顶板(32)上的预留孔。
3.根据权利求2所述的钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，其特征在于：拱涵原结构基础(1)上部浇筑水泥基灌浆料(11)；拱片钢板(14)与原结构间空隙通过结构胶(15)填充。
4.根据权利求2所述的钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，其特征在于：所述定型钢模板(16)上通过固定螺栓(19)连接铰接支座(20)，两侧的铰接支座(20)之间设置调节丝杆(21)以连接，连接处通过调节旋柄(22)调节长度。
5.根据权利求2所述的钢筋混凝土拱涵增大截面加固结构，其特征在于：所述侧面锚固筋(27)以及顶面锚固筋(28)分别穿过预制侧板(30)以及预制顶板(32)上的预留孔并通过绑扎固定。
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