CN114991026A - 一种旧桥简支变连续加固结构及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁建设技术领域，公开了一种旧桥简支变连续加固结构及方法，该加固结构包括钢板和横隔板，横隔板固定连接于钢板的侧面，钢板的正面设置有钢管；钢板的正面设置有支顶螺栓，支顶螺栓的外表面螺栓连接有对接螺母。该方法包括如下步骤：沿着横桥向钻取若干对螺孔；将精轧螺纹钢穿过螺孔，固定精轧螺纹钢，将两根支顶螺栓放在两跨T端部之间的空隙，将两根支顶螺栓端部与钢板紧密接触，支顶螺栓端部与钢板焊接固定，对精轧螺纹钢施加拉力和对支顶螺栓施加压力，为两跨T梁提供负弯矩。本发明用螺杆作连接结构将其完成体系转化，既在其承压构件，有作其承拉构件，充分发挥其性能，可以进行装配预制化，提前在工厂加工，质量安全可靠。

Description

一种旧桥简支变连续加固结构及加固方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，具体为一种旧桥简支变连续加固结构及加固方法。

背景技术

近年来，随着经济的不断增长，交通运输事业发展也是必然趋势。我国桥梁建设日益增进，桥梁建设也成为我国实力的体现，正从桥梁大国向桥梁强国稳步前进。但是，在上世纪70、80年代，我国桥梁建设能力比较低，伴随着近年车辆载重的增多，公路交通安全和交通流严重受损，出现了许多旧桥及危桥，其中以简支梁桥居多。面临着承载能力不足，安全性和耐久性达不到目前规范的要求，使用寿命的达不到要求。如果全部拆除重新建造，既不经济也不科学，旧桥加固是现在桥梁建设所要急需面对的新的挑战。对此，本技术便是提出来一种快速、有效、可靠的加固方法，可以延长旧桥使用寿命，确保结构安全性和耐久性，节约经济。

现有技术有如下几种：a.粘帖钢板加固技术：主要是在梁体的侧面和腹板处粘帖钢板，方向为主拉应力上。通过在梁体中钻孔植入高强螺栓，将钢板安装在加固补强区所放样区。用此方法来降低结构开裂程度破坏程度，来提高梁体抗弯和抗剪破坏能力。b.碳纤维板加固技术：碳纤维加固技术是利用高性能粘结剂粘结碳纤维于结构表面加固。主要是保证碳纤维性能与混凝土共同受力，增强复合材料性能，结构承担荷载作用加强，提高桥梁的承载能力，从而达到加固的目的。c.体外预应力加固技术：体外预应力通过固定于梁体外部的预应力筋对结构混凝土施加预压力。主要是当外荷载产生的拉力可以与预压力相互抵消，从而使结构不会超过极限拉应力，确保结构不会产生裂缝。从而提高加固效果，确保结构变形在规定的范围内。

对于现有技术总是存在一些缺点从而不能合理的解决实际工程问题。在跨中粘帖钢板时，需要用钢筋探测器探测钢筋和预应力筋的位置，以便锚栓定位钻孔时进行避让。但是预应力筋常常难以探测，造成预应力筋损伤。粘帖钢板所用胶的质量和耐久性是加固效果的主要因素，很难保证及其性能。碳纤维板材的利用率不高，很难发挥出碳纤维板应有的价值及加固作用，同时也存在着胶水老化，耐久性不足的问题。体外预应力加固技术施工难度高，转向装置难以精确定位，误差过大会造成预应力损失。体外预应力体系整体暴露于外界环境，受环境因素影响较大，工程造价高，工期较长，施工时需要中断交通，社会影响较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将旧简支梁转换为连续梁的加固结构及加固方法。该结构及方法可提高旧桥的承载能力及耐久性，延长桥梁使用寿命；并具有性能可靠、施工快捷、价格低廉、免于封闭交通等优点；能满足对旧桥加固改造工作提出的高效、价廉、少干扰的需求。

以为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种旧桥简支变连续加固结构，包括钢板和横隔板，所述横隔板固定连接于钢板的侧面，所述钢板的正面设置有钢管；所述钢板的正面设置有支顶螺栓，所述支顶螺栓的外表面螺栓连接有对接螺母。

优选的，所述钢板的数量为两个，两个所述钢板对称分布于横隔板的左右两层，所述钢管的数量为两个，所述支顶螺栓等间距对称分布于钢板的正面，所述支顶螺栓延伸至钢板的内部。

优选的，所述钢管的外表面顶部开设有预留灌注口，所述横隔板的内部设置有精轧螺纹钢。

优选的，所述精轧螺纹钢的数量为四个，四个所述精轧螺纹钢的等间距分布于横隔板的内部，所述精轧螺纹钢贯穿横隔板的内部且两端分别延伸至横隔板的正面和背部。

一种采用前述加固结构的旧桥简支变连续加固方法，其包括以下步骤：

S1：安装受拉精轧螺纹钢

在相邻两跨T梁端部横隔板靠近顶板下缘的位置，沿着横桥向钻取若干对螺孔；将精轧螺纹钢，同时穿过两跨T梁的横隔板模板上的螺孔，然后通过拧紧两端的螺母来固定精轧螺纹钢。

S2：安装受压刚性支座的支顶螺栓

在T梁端部粘贴钢板进行加固，将两根用对接螺母连接的两根支顶螺栓放在两跨T端部之间的空隙，并通过旋动对接螺母将两根支顶螺栓端部与钢板紧密接触，达到临时固定的目的，支顶螺栓端部与钢板进行焊接固定。

S3：对T梁施加负弯矩

通过交替调整螺母和对接螺母，对精轧螺纹钢施加拉力和对支顶螺栓施加压力，从而为两跨T梁提供负弯矩。

S4：封装受压刚性支座

将由四块管片组成的钢管对支顶螺栓进行包裹，对钢管进行焊接组装，并焊接固定在钢板，从预留灌注口灌注高性能混凝土，使钢管和支顶螺栓和高性能混凝土封装成钢管混凝土组合受压刚性支座。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该旧桥简支变连续加固结构及方法，用螺杆作连接结构将其完成体系转化，既在其承压构件，有作其承拉构件，充分发挥其性能，所有结构可以进行装配预制化，提前在工厂加工，保证其质量安全可靠。

2.该旧桥简支变连续加固结构及方法，施工全过程在桥面板以下，不妨碍交通运行，且施工高效，符合时代发展，没有复杂的施工技术，现有的施工技术能够施工且成熟，受力明确，且比其它加固技术更可靠，舒适性及安全性更得到了很大的改善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例加固结构的整体外形结构示意图；

图2为本发明实施例加固结构的正视图；

图3为本发明实施例加固结构的俯视图；

图4为本发明实施例加固结构的钢板放大结构示意图；

图5为本发明实施例加固结构的桥梁连接局部透视图；

图6为本发明实施例加固结构的精轧螺纹钢局部结构示意图。

图中：1、钢管；2、精轧螺纹钢；3、螺母；4、横隔板；5、钢板；6、预留灌注口；7、支顶螺栓；8、对接螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-5，本发明实施例提供的旧桥简支变连续加固结构，其包括钢板5和横隔板4，横隔板4固定连接于钢板5的侧面，钢板5的正面设置有钢管1，钢板5的正面设置有支顶螺栓7，支顶螺栓7的外表面螺栓连接有对接螺母8，钢板5的数量为两个，两个钢板5对称分布于横隔板4的左右两层，钢管1的数量为两个，支顶螺栓7等间距对称分布于钢板5的正面，支顶螺栓7延伸至钢板5的内部，钢管1的外表面顶部开设有预留灌注口6，横隔板4的内部设置有精轧螺纹钢2，精轧螺纹钢2的数量为四个，四个精轧螺纹钢2的等间距分布于横隔板4的内部，精轧螺纹钢2贯穿横隔板4的内部且两端分别延伸至横隔板4的正面和背部，精轧螺纹钢2只贯穿横隔板4。

本实施例的技术方案主要是针对的中小跨度的T型多跨简支梁桥，是一种旧桥简支变连续的主动加固方法。基本原理为通过一定数量螺杆按照矩形布置将其支座的两片T梁处的横隔板栓接，使其完成从简支梁向连续梁的转化，改变了梁体的受力体系，使两跨之间支点处能够承受负弯矩，从而，减少跨中所承受的弯矩。

一种采用前述加固结构的旧桥简支变连续加固方法，其包括以下步骤：

S1：安装受拉精轧螺纹钢：

在相邻两跨T梁端部横隔板靠近顶板下缘的位置，沿着横桥向钻取若干对螺孔；将精轧螺纹钢，同时穿过两跨T梁的横隔板模板上的螺孔，然后通过拧紧两端的螺母来固定精轧螺纹钢；

S2：安装受压刚性支座的支顶螺栓：

在T梁端部粘贴钢板进行加固，将两根用对接螺母连接的两根支顶螺栓放在两跨T端部之间的空隙，并通过旋动对接螺母将两根支顶螺栓端部与钢板紧密接触，达到临时固定的目的，支顶螺栓端部与钢板进行焊接固定；

S3：对T梁施加负弯矩：

通过交替调整螺母和对接螺母，对精轧螺纹钢施加拉力和对支顶螺栓施加压力，从而为两跨T梁提供负弯矩；

S4：封装受压刚性支座：

将由四块管片组成的钢管对支顶螺栓进行包裹，对钢管进行焊接组装，并焊接固定在钢板，从预留灌注口灌注高性能混凝土，使钢管和支顶螺栓和高性能混凝土封装成钢管混凝土组合受压刚性支座。

本发明上述实施例，通过改变原有桥梁的结构体系，使其结构内力发生改变，挠度变形减小，从而达到整体承载能力提高，是一种主动加固方法，通过一定数量螺杆按照矩形布置将其支座的两片T梁处的横隔板栓接，使其完成从简支梁向连续梁的转化，改变了结构的受力体系，使两跨之间支点处能够承受负弯矩，从而减少跨中所承受的弯矩，达到提高的承载能力，延长其使用寿命及耐久性目的。

本发明上述实施例，用螺杆作连接结构将其完成体系转化，既在其承压构件，有作其承拉构件，充分发挥其性能，所有结构可以进行装配预制化，提前在工厂加工，保证其质量安全可靠。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种旧桥简支变连续加固结构，其特征在于：包括钢板(5)和横隔板(4)，所述横隔板(4)固定连接于钢板(5)的侧面；所述钢板(5)的正面设置有钢管(1)；

所述钢板(5)的正面设置有支顶螺栓(7)，所述支顶螺栓(7)的外表面螺栓连接有对接螺母(8)。

2.根据权利要求1所述的旧桥简支变连续加固结构，其特征在于：所述钢板(5)的数量为两个，两个所述钢板(5)对称分布于横隔板(4)的左右两层，所述钢管(1)的数量为两个，所述支顶螺栓(7)等间距对称分布于钢板(5)的正面，所述支顶螺栓(7)延伸至钢板(5)的内部。

3.根据权利要求1所述的旧桥简支变连续加固结构，其特征在于：所述钢管(1)的外表面顶部开设有预留灌注口(6)，所述横隔板(4)的内部设置有精轧螺纹钢(2)。

4.根据权利要求1所述的旧桥简支变连续加固结构，其特征在于：所述精轧螺纹钢(2)的数量为四个，四个所述精轧螺纹钢(2)的等间距分布于横隔板(4)的内部，所述精轧螺纹钢(2)贯穿横隔板(4)的内部且两端分别延伸至横隔板(4)的正面和背部。

5.一种采用根据权利要求1-4任一项所述的加固结构的旧桥简支变连续加固方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1：安装受拉精轧螺纹钢

在相邻两跨T梁端部横隔板靠近顶板下缘的位置，沿着横桥向钻取若干对螺孔；将精轧螺纹钢，同时穿过两跨T梁的横隔板模板上的螺孔，然后通过拧紧两端的螺母来固定精轧螺纹钢；

S2：安装受压刚性支座的支顶螺栓

在T梁端部粘贴钢板进行加固，将两根用对接螺母连接的两根支顶螺栓放在两跨T端部之间的空隙，并通过旋动对接螺母将两根支顶螺栓端部与钢板紧密接触，达到临时固定的目的，支顶螺栓端部与钢板进行焊接固定；

S3：对T梁施加负弯矩

通过交替调整螺母和对接螺母，对精轧螺纹钢施加拉力和对支顶螺栓施加压力，从而为两跨T梁提供负弯矩；

S4：封装受压刚性支座

将由四块管片组成的钢管对支顶螺栓进行包裹，对钢管进行焊接组装，并焊接固定在钢板，从预留灌注口灌注高性能混凝土，使钢管和支顶螺栓和高性能混凝土封装成钢管混凝土组合受压刚性支座。

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