CN115142362A - 一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法，属于钢管混凝土拱桥技术领域。加固结构用于对原拱肋进行加固，加固结构包括外包钢和填筑部，外包钢包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板相互连接，以使外包钢套设于原拱肋的外周侧，外包钢的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距，以在外包钢与原拱肋之间形成有填筑空间；填筑部充填于填筑空间内，填筑部用于使外包钢与原拱肋连接为整体；其中，外包钢上设有调节组件，调节组件用于调节外包钢与原拱肋的相对位置。这种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构能够增大拱桥的承载能力和整体刚度，增加拱桥的安全系数。

Description

一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法

技术领域

本申请涉及钢管混凝土拱桥技术领域，具体而言，涉及一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法。

背景技术

钢管混凝土拱桥是一种独特的钢-混凝土组合桥梁，造型优美、结构合理、施工便捷。钢管混凝土拱肋是拱桥的主要承重构件，拱肋质量直接关系到整桥的承载能力和稳定性。钢管混凝土拱肋的优势在于，外包钢管的套箍作用能够提高混凝土的承压能力，内填混凝土约束外包钢管，防止钢管的局部屈曲提高钢管的局部稳定性，钢管内壁与混凝土粘结在一起形成受力整体。

由于混凝土和钢管材料差异，当地气候条件，再加之施工工艺及施工质量控制的问题可能造成管内混凝土与钢管发生脱空，产生空隙和空鼓，拱肋其他常见病害主要有钢管锈蚀和焊接裂缝，钢管锈蚀主要是钢管表面涂层由于施工过程碰撞或涂装质量问题发生表面的龟裂、起皮、剥落等现象，最终在雨水空气的侵蚀下钢管锈蚀。焊接裂缝主要是由于焊接工艺和焊接质量问题产生的，焊接缺陷可能引起钢管疲劳裂缝，最终导致钢管疲劳破坏。在应力及腐蚀介质的共同作用下，焊接裂缝可能会迅速发展，危害桥梁安全性能。目前对钢管混凝土拱肋局部加固的方法主要有二次灌浆法、外加套环法等，对于钢管混凝土拱肋整体加固的方法还有待研究。

发明内容

本申请实施例提拱一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法，能够增大拱桥的承载能力和整体刚度，增加拱桥的安全系数。

第一方面，本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，加固结构用于对原拱肋进行加固，加固结构包括外包钢和填筑部，外包钢包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板相互围合连接，以使外包钢能套设于原拱肋的外周侧，外包钢的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距，以在外包钢与原拱肋之间形成有填筑空间；填筑部充填于填筑空间内，填筑部用于使外包钢与原拱肋连接为整体；其中，外包钢上设有调节组件，调节组件用于调节外包钢与原拱肋的相对位置。

在本方案中，通过将外包钢包括为第一基板和第二基板，使得外包钢为分体组合式，即第一基板和第二基板可以相互分开和结合，便于将外包钢套设在原拱肋的外周侧，然后再通过调节组件对外包钢相对于原拱肋的位置进行精细化调节，实现了外包钢在安装过程中的精准控制，保证了加固结构的工程质量，并且调节组件可以对外包钢与原拱肋之间的填筑空间进行调节，然后利用填筑部充填的方式将外包钢与原拱肋连接为整体，进而保证了外包钢的稳定性，对原拱肋的加固效果明显。

在一些实施例中，第一基板与第二基板的截面形状均呈C形，第一基板和第二基板上相邻的一侧均设置有调节牛腿，调节牛腿上设有第一螺栓孔；调节组件包括第一螺栓，第一螺栓穿过第一基板和第二基板上的第一螺栓孔并通过第一螺母锁紧，以使第一基板和第二基板连接。

上述技术方案中，通过将第一基板与第二基板的截面形状均呈C形，即第一基板与第二基板均由钢板按照原拱肋外轮廓加工成C形或者U形，并在第一基板和第二基板的相邻一侧均设置有调节牛腿，利用调节组件中的第一螺栓，第一螺栓穿过第一基板和第二基板上的第一螺栓孔并通过第一螺母锁紧后，便可以实现第一基板和第二基板的连接，实现第一基板和第二基板的临时固定，便于外包钢安装于原拱肋上，并且第一螺栓与第一螺母配合，还可以调节第一基板和第二基板的间隙，使得外包钢满足尺寸设计要求。

在一些实施例中，调节组件还包括第二螺栓，第一基板和第二基板的各个侧面以及调节牛腿上均对应设置有供第二螺栓穿过的第二螺栓孔，第二螺栓的数量与第二螺栓孔的数量一一对应；第二螺栓与第二螺栓孔螺纹配合，外包钢的各个侧面上的第二螺栓的一端能抵紧于原拱肋的外壁，以在第二螺栓沿自身轴线的旋转作用下调节间距的大小。

上述技术方案中，通过调节组件中包括有多个第二螺栓，第一基板和第二基板的各个侧面以及调节牛腿上均对应设置有供第二螺栓穿过的第二螺栓孔，在第二螺栓的作用下，可以调节外包钢的各个侧面与原拱肋的距离，进而对外包钢的安装空间进行精细调节，使得外包钢的空间位置调节方便。更重要的是，通过调节组件中的第二螺栓，利用第二螺栓的旋转，作用于外包钢，还可以实现外包钢的预拱安装，外包钢合拢后通过调节组件实现外包钢的向下反压、原拱肋向上卸载，使得外包钢填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节组件，实现外包钢内混凝土承担原拱肋的部分卸载，提高了外包钢内混凝土的使用效率。

在一些实施例中，第一基板和第二基板上在第二螺栓孔的内侧壁均设置有第二螺母，第二螺母上的螺孔与第二螺栓孔相通，以用于供第二螺栓穿过并与其螺纹配合。

上述技术方案中，在第一基板和第二基板的厚度较薄的情况下，外包钢上第二螺栓孔的螺纹孔厚度较薄，容易出现第二螺栓滑丝的情况，因此通过在第一基板和第二基板上在第二螺栓孔的内侧壁均设置有第二螺母，第二螺母可以与第二螺栓螺纹配合，这样即使第一基板和第二基板上的第二螺栓孔为普通的连接孔，也可以保证第二螺栓与外包钢之间的螺纹配合关系，在第二螺栓的旋转作用下，对外包钢与原拱肋的相对位置进行精准调节。

在一些实施例中，在原拱肋的拱形方向上，外包钢的数量设为多个，多个外包钢在原拱肋上沿原拱肋的拱形方向依次分布，且相邻两个外包钢之间依次连接，各个外包钢均设置有调节组件。

上述技术方案中，由于原拱肋的跨度一般较大，为便于外包钢的吊装以及降低施工难度，通过将外包钢的数量设为多个，多个外包钢相互拼接在原拱肋的拱形方向上，从而在多个外包钢的拼接作用下，完成原拱肋全桥段的安装。

在一些实施例中，在多个外包钢中，位于拱脚位置处的外包钢上设有压浆孔，位于拱顶位置处的外包钢设有出浆孔。

上述技术方案中，通过在位于拱脚位置处的外包钢上设有压浆孔，位于拱顶位置处的所述外包钢设有出浆孔，即采用由下至上注浆，在反重力作用下，让填筑空间内的填筑材料由下向上挤压，从而使得填筑空间内填筑材料更加充实，提高了填筑材料的加注效果。

在一些实施例中，外包钢上设置有加劲肋。

上述技术方案中，通过在外包钢上设置有加劲肋，加劲肋可以增加外包钢的抗剪能力，进而增强外包钢的整体刚度。

第二方面，本申请实施例还提供了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的施工方法，施工方法包括以下步骤：S1、工厂加工及预拼装；在工厂将调节牛腿安装在外包钢上第一基板和第二基板相对的两侧，然后在调节牛腿上开设有第一螺栓孔，在外包钢上的所述第一基板和所述第二基板的各个侧面以及所述调节牛腿上开设有第二螺栓孔，并在所有第二螺栓孔的内侧设置第二螺母；S2、外包钢吊装；通过吊机将第一基板和第二基板吊装至原拱肋的待安装位置，再将第一螺栓穿过外包钢上调节牛腿的第一螺栓孔，再将第一螺母安装于第一螺栓上，将第二螺栓通过第二螺母拧入至外包钢上的调节牛腿；S3、外包钢的断面尺寸精调；检查外包钢的轮廓尺寸，当外包钢的轮廓尺寸不满足设计要求时，作用于第一螺栓或者第二螺栓，以将外包钢的轮廓尺寸调节至满足设计要求，完成外包钢上的第一基板和第二基板的初步固定，然后将第一基板和第二基板之间焊接固定；S4、外包钢的安装空间位置精调；在外包钢的各个侧面上的第二螺栓孔的位置拧入第二螺栓，直至所有第二螺栓的里端与原拱肋的外壁接触，测量外包钢与原拱肋的间距，调节各个第二螺栓直至外包钢的安装满足设计要求；S5、外包钢的安装预拱度设置；顺时针拧动外包钢上侧的顶推螺杆，同时逆时针拧动外包钢下侧的所述第二螺栓，以使外包钢由下至上具有预拱度，其预拱度值根据设计计算确定；S6、全桥安装；重复步骤S2～S5，从拱脚至拱顶，依次对称安装所有的外包装，在桥梁的纵向上，两个相邻段所述外包钢之间焊接连接；S7、原拱肋卸载；对位于拱顶位置处的外包钢，逆时针拧动外包钢上侧的顶推螺杆，同时顺时针拧动外包钢下侧的顶推螺杆，以使位于拱顶位置处的外包钢下移，具体下移值根据设计计算确定；S8、填筑材料压注；向位于拱脚处的外包钢上的压浆孔内压入填筑材料，当填筑材料从拱顶处的外包钢顶部的出浆孔溢出时，结束填筑材料的压注。

上述技术方案中，通过将外包钢包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板可以分开，便于外包钢安装包覆于原拱肋的外周侧，然后再通过调节组件可以对外包钢相对于原拱肋的位置进行精细化调节，实现了外包钢在安装过程中的精准控制，保证了加固结构的工程质量，并且调节组件可以将外包钢与原拱肋之间的填筑空间进行调节，然后利用填筑部充填的方式将外包钢与原拱肋连接为整体，进而保证了外包钢的稳定性。并且通过调节组件还可以实现外包钢的预拱安装，外包钢合拢后通过调节组件实现外包钢的向下反压、原拱肋向上卸载，使得外包钢填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节组件，实现外包钢内混凝土承担原拱肋的部分卸载，提高了外包钢内混凝土的使用效率，对原拱肋的加固效果明显。

在一些实施例中，在步骤S3中，完成第一基板和所述第二基板焊接连接后，拆除外包钢上的调节牛腿以及调节牛腿上的第一螺栓和第二螺栓。

上述技术方案中，调节牛腿以及调节牛腿上的第一螺栓和第二螺栓存在的作用主要是为了调节第一基板和第二基板的相对位置，从而使得外包板满足设计要求，当完成第一基板和第二基板的焊接后，第一基板和第二基板已经连接为整体，相当于外包钢的尺寸已经固定，因此可以将调节牛腿以及调节牛腿上的第一螺栓和第二螺栓拆除，便于后续步骤S4中外包钢的安装空间位置精调，因为拆除后的调节牛腿不会对外包钢上的第二螺栓产生干涩，便于步骤S4中外包钢的安装空间位置精调。

在一些实施例中，在步骤S8中，当填筑材料强度达到设计要求后卸除外包钢上的所有第二螺栓，并对所有外包钢上的第二螺栓孔进行封孔处理。

上述技术方案中，当填筑材料强度达到设计要求后卸除外包钢上的所有第二螺栓，并对所有外包钢上的第二螺栓孔进行封孔处理，从而使得外包钢的整体性更好。

综上所述，本方案的主要有益效果在于：

1、操作简单，工程质量好，通过调节组件就可以实现外包钢的形状以及与原拱肋的相对位置的精准控制，操作简单，施工质量好。

2、实现新老结构共同受力，加固效果明显。通过调节组件可以将外包钢预拱安装，合拢后通过调节组件实现外包钢的向下反压、原拱肋向上卸载，外包钢内的混凝土达到强度后拆除调节装置，实现外包钢管混凝土承担原拱肋部分卸载，提高外包钢混凝土使用效率，加固效果明显。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一些实施例提拱的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构与拱桥配合的结构示意图；

图2为图1中外包钢的结构示意图；

图3为图1中外包钢在风撑段时的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提拱的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的安装剖面图；

图5为图4中调节组件中调节牛腿位置处的结构示意图；

图6为图4中调节组件中第二螺栓与外包钢配合的局部示意图；

图7为图4中调节组件将外包钢上移的结构示意图；

图8为图4中调节组件将外包钢下移的结构示意图。

图标：10-外包钢；11-第一基板；12-第二基板；13-第二螺栓孔；14-第二螺母；15-第一半板；16-第二半板；17-避让孔；20-调节组件；21-第一螺栓；22-第二螺栓；30-调节牛腿；31-第一螺栓孔；32-第一螺母；40-压浆口；41-出浆口；50-加劲肋；60-填筑部；200-原拱肋。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提拱的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

第一方面，本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，加固结构用于对原拱肋进行加固，请参阅图1和图2，加固结构包括外包钢10和填筑部60，外包钢10包括第一基板11和第二基板12，第一基板11和第二基板12相互连接，以使外包钢10套设于原拱肋200的外周侧，外包钢10的内壁与原拱肋200的外壁之间具有间距，以在外包钢10与原拱肋200之间形成有填筑空间；填筑部60充填于填筑空间内，填筑部60用于使外包钢10与原拱肋200连接为整体；其中，外包钢10上设有调节组件20，调节组件20用于调节外包钢10与原拱肋200的相对位置。

在本方案中，通过将外包钢10包括为第一基板11和第二基板12，使得外包钢10为分体组合式，即第一基板11和第二基板12可以相互分开和结合，便于将外包钢10套设在原拱肋200的外周侧，然后再通过调节组件20对外包钢10相对于原拱肋200的位置进行精细化调节，实现了外包钢10在安装过程中的精准控制，保证了加固结构的工程质量，并且调节组件20可以对外包钢10与原拱肋200之间的填筑空间进行调节，然后利用填筑部60充填的方式将外包钢10与原拱肋200连接为整体，进而保证了外包钢10的稳定性，对原拱肋200的加固效果明显。

其中，外包钢10可以是多种材质，在本实施例中，外包钢10由钢板加工而成。第一基板11和第二基板12的截面形状可以相同，也可以不同。在本实施例中，第一基板11和第二基板12的截面形状相同，第一基板11和第二基板的形状可以是呈C形或U形。另外，外包钢10与原拱肋200间的净间距应根据受力计算确定并且不小于10cm。外包钢10在涉及有风撑的位置，请参阅图3，可对其第一基板11或第二基板12进一步分为上下两部分，譬如可以包括第一半板15和第二半板16，并且在第一半板15和第二半板16上对应于风撑的位置开设有避让孔17。

在一些实施例中，请参阅图2和图4，第一基板11与第二基板的截面形状均呈C形，第一基板11和第二基板12上相邻的一侧均设置有调节牛腿30，调节牛腿30上设有第一螺栓孔31；调节组件20包括第一螺栓21，第一螺栓21穿过第一基板11和第二基板12上的第一螺栓孔31并通过第一螺母32锁紧，以使第一基板11和第二基板12连接。通过将第一基板11与第二基板12的截面形状均呈C形，即第一基板11与第二基板12均由钢板按照原拱肋200外轮廓加工成C形或者U形，并在第一基板11和第二基板12的相邻一侧均设置有调节牛腿30，利用调节组件20中的第一螺栓21，第一螺栓21穿过第一基板11和第二基板12上的第一螺栓孔31并通过第一螺母32锁紧后，便可以实现第一基板11和第二基板12的连接，实现第一基板11和第二基板的临时固定，便于外包钢10安装于原拱肋200上，并且第一螺栓21与第一螺母32配合，还可以调节第一基板11和第二基板的间隙，使得外包钢10满足尺寸设计要求。

其中，调节牛腿30与第一基板11与第二基板12之间的连接方式可以是多种，譬如，调节牛腿30与第一基板11或第二基板12之间可以是螺栓连接，也可以是焊接固定。在本实施例中，调节牛腿30与第一基板11或者第二基板12之间采用焊接方式固定。

在一些实施例中，请参阅图4至图8，调节组件20还包括第二螺栓22，第一基板11和第二基板的各个侧面以及调节牛腿30上均对应设置有供第二螺栓22穿过的第二螺栓孔13，第二螺栓22的数量与第二螺栓孔13的数量一一对应；第二螺栓22与第二螺栓孔13螺纹配合，外包钢10的各个侧面上的第二螺栓22的一端能抵紧于原拱肋200的外壁，以在第二螺栓22沿自身轴线的旋转作用下调节间距的大小。通过调节组件20中包括有多个第二螺栓22，第一基板11和第二基板12的各个侧面以及调节牛腿30上均对应设置有供第二螺栓22穿过的第二螺栓孔13，在第二螺栓22的作用下，可以调节外包钢10的各个侧面与原拱肋200的距离，进而对外包钢10的安装空间进行精细调节，使得外包钢10的空间位置调节方便。更重要的是，通过调节组件20中的第二螺栓22，利用第二螺栓22的旋转，作用于外包钢10，还可以实现外包钢10的预拱安装，外包钢10合拢后通过调节组件20实现外包钢10的向下反压、原拱肋200向上卸载，使得外包钢10填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节组件20，实现外包钢10内混凝土承担原拱肋200的部分卸载，提高了外包钢10内混凝土的使用效率。

在一些实施例中，第一基板11和第二基板12上在第二螺栓孔13的内侧壁均设置有第二螺母14，第二螺母14上的螺孔与第二螺栓孔13相通，以用于供第二螺栓22穿过并与其螺纹配合。在第一基板11和第二基板的厚度较薄的情况下，外包钢10上第二螺栓孔13的螺纹孔厚度较薄，容易出现第二螺栓22滑丝的情况，因此通过在第一基板11和第二基板12上在第二螺栓孔13的内侧壁均设置有第二螺母14，第二螺母14可以与第二螺栓22螺纹配合，这样即使第一基板11和第二基板12上的第二螺栓孔13为普通的连接孔，也可以保证第二螺栓22与外包钢10之间的螺纹配合关系，在第二螺栓22的旋转作用下，对外包钢10与原拱肋200的相对位置进行精准调节。

其中，外包钢10根据实际情况在拱桥纵向上可分为一段或者多段，在本实例中，外包钢10为五段，五个外包钢10之间组合连接，共同套设在原拱肋200的外周侧。

在一些实施例中，在原拱肋200的拱形方向上，外包钢10的数量设为多个，多个外包钢10在原拱肋200上沿原拱肋200的拱形方向依次分布，且相邻两个外包钢10之间依次连接，各个外包钢10均设置有调节组件20。由于原拱肋的跨度一般较大，为便于外包钢10的吊装以及降低施工难度，通过将外包钢10的数量设为多个，多个外包钢10相互拼接在原拱肋200的拱形方向上，从而在多个外包钢10的拼接作用下，完成原拱肋200全桥段的安装。

其中，多段外包钢10中的相邻两个外包钢10之间通过焊接连接，从而保证多个外包钢10之间的整体密封性，使得多个外包钢10内的填筑空间相互连通，便于后续填筑材料的加注。

在一些实施例中，在多个外包钢10中，位于拱脚位置处的外包钢10上设有压浆孔，位于拱顶位置处的外包钢10设有出浆孔。通过在位于拱脚位置处的外包钢10上设有压浆孔，位于拱顶位置处的所述外包钢10设有出浆孔，即采用由下至上注浆，在反重力作用下，让填筑空间内的填筑材料由下向上挤压，从而使得填筑空间内填筑材料更加充实，提高了填筑材料的加注效果。

其中，填筑材料可以是多种，譬如，填筑材料可以是水泥浆、灌浆料、混凝土等。在本实施例中，填筑材料采用为混凝土。

在一些实施例中，外包钢10上设置有加劲肋50。通过在外包钢10上设置有加劲肋50，加劲肋50可以增加外包钢10的抗剪能力，进而增强外包钢10的整体刚度。

其中，加劲肋50为矩形钢板，加劲肋50的材质和厚度与外包钢10的材质和厚度相同。在外包钢10上，加劲肋50的数量设为多个，在外包钢10的环向和纵向上均匀焊接加劲肋50。

第二方面，本申请实施例还提供了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的施工方法，施工方法包括以下步骤：S1、工厂加工及预拼装；在工厂将调节牛腿30安装在外包钢10上第一基板11和第二基板12相对的两侧，然后在调节牛腿30上开设有第一螺栓孔31，在外包钢10上的所述第一基板11和第二基板的各个侧面以及调节牛腿30上开设有第二螺栓孔13，并在所有第二螺栓孔13的内侧设置第二螺母14；S2：外包钢10吊装；通过吊机将第一基板11和第二基板12吊装至原拱肋200的待安装位置，再将第一螺栓21穿过外包钢10上调节牛腿30的第一螺栓孔31，再将第一螺母32安装于第一螺栓21上，将第二螺栓22通过第二螺母14拧入至外包钢10上的调节牛腿30；S3：外包钢10的断面尺寸精调；检查外包钢10的轮廓尺寸，当外包钢10的轮廓尺寸不满足设计要求时，作用于第一螺栓21或者第二螺栓22，以将外包钢10的轮廓尺寸调节至满足设计要求，完成外包钢10上的第一基板11和第二基板12的初步固定，然后将第一基板11和第二基板12之间焊接固定；S4：外包钢10的安装空间位置精调；在外包钢10的各个侧面上的第二螺栓孔13的位置拧入第二螺栓22，直至所有第二螺栓22的里端与原拱肋200的外壁接触，测量外包钢10与原拱肋200的间距，调节各个第二螺栓22直至外包钢10的安装满足设计要求；S5：外包钢10的安装预拱度设置；顺时针拧动外包钢10上侧的顶推螺杆，同时逆时针拧动外包钢10下侧的所述第二螺栓22，以使外包钢10由下至上具有预拱度，其预拱度值根据设计计算确定；S6：全桥安装；重复步骤S2～S5，从拱脚至拱顶，依次对称安装所有的外包装，在桥梁的纵向上，两个相邻段所述外包钢10之间焊接连接；S7：原拱肋200卸载；对位于拱顶位置处的外包钢10，逆时针拧动外包钢10上侧的顶推螺杆，同时顺时针拧动外包钢10下侧的顶推螺杆，以使位于拱顶位置处的外包钢10下移，具体下移值根据设计计算确定；S8：填筑材料压注；向位于拱脚处的外包钢10上的压浆孔内压入填筑材料，当填筑材料从拱顶处的外包钢10顶部的出浆孔溢出时，结束填筑材料的压注。

上述技术方案中，通过将外包钢10包括第一基板11和第二基板12，第一基板11和第二基板12可以分开，便于外包钢10安装包覆于原拱肋200的外周侧，然后再通过调节组件20可以对外包钢10相对于原拱肋200的位置进行精细化调节，实现了外包钢10在安装过程中的精准控制，保证了加固结构的工程质量，并且调节组件20可以将外包钢10与原拱肋200之间的填筑空间进行调节，然后利用填筑部60充填的方式将外包钢10与原拱肋200连接为整体，进而保证了外包钢10的稳定性。并且通过调节组件20还可以实现外包钢10的预拱安装，外包钢10合拢后通过调节组件20实现外包钢10的向下反压、原拱肋200向上卸载，使得外包钢10填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节组件20，实现外包钢10内混凝土承担原拱肋200的部分卸载，提高了外包钢10内混凝土的使用效率，对原拱肋200的加固效果明显。

需要说明的是，在步骤S3中，具体在外包钢10的断面尺寸精调时，当外包钢10的尺寸大于设计值时可以旋转收紧螺母；当外包钢10的尺寸小于设计值时可以旋转顶推螺杆，使外包钢10的轮廓尺寸满足设计要求。另外，在步骤S4中，调节各个第二螺栓22直至外包钢10的安装满足设计要求时，具体的，可以采用钢尺测量外包钢10与原拱肋200的间距，当外包钢10与原拱肋200的上方间距小于设计值时，顺时针拧动外包钢10上侧第二螺栓22头部以及逆时针拧动外包钢10下侧第二螺栓22头部，当外包钢10与原拱肋200的上方间距大于设计值时，逆时针拧动外包钢10上侧第二螺栓22头部、顺时针拧动外包钢10下侧第二螺栓22头部，直至外包钢10的竖向空间位置精调满足设计要求。同理，精调外包钢10的横向空间位置。

在一些实施例中，在步骤S3中，完成第一基板11和第二基板12焊接连接后，拆除外包钢10上的调节牛腿30以及调节牛腿30上的第一螺栓21和第二螺栓22。调节牛腿30以及调节牛腿30上的第一螺栓21和第二螺栓22存在的作用主要是为了调节第一基板11和第二基板的相对位置，从而使得外包板满足设计要求，当完成第一基板11和第二基板12的焊接后，第一基板11和第二基板已经连接为整体，相当于外包钢10的尺寸已经固定，因此可以将调节牛腿30以及调节牛腿30上的第一螺栓21和第二螺栓22拆除，便于后续步骤S4中外包钢10的安装空间位置精调，因为拆除后的调节牛腿30不会对外包钢10上的第二螺栓22产生干涩，便于步骤S4中外包钢10的安装空间位置精调。

在一些实施例中，在步骤S8中，当填筑材料强度达到设计要求后卸除外包钢10上的所有第二螺栓22，并对所有外包钢10上的第二螺栓孔13进行封孔处理。当填筑材料强度达到设计要求后卸除外包钢10上的所有第二螺栓22，并对所有外包钢10上的第二螺栓孔13进行封孔处理，从而使得外包钢10的整体性更好。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，用于对原拱肋进行加固，对其特征在于，包括：

外包钢，包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板相互围合连接，以使所述外包钢能套设于所述原拱肋的外周侧，所述外包钢的内壁与所述原拱肋的外壁之间具有间距，以在所述外包钢与所述原拱肋之间形成有填筑空间；

填筑部，充填于所述填筑空间内，所述填筑部用于使所述外包钢与所述原拱肋连接为整体；

其中，所述外包钢上设有调节组件，所述调节组件用于调节所述外包钢与所述原拱肋的相对位置。

2.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板的截面形状均呈C形，所述第一基板和所述第二基板上相邻的一侧均设置有调节牛腿，所述调节牛腿上设有第一螺栓孔；

所述调节组件包括第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述第一基板和所述第二基板上的所述第一螺栓孔并通过第一螺母锁紧，以使所述第一基板和所述第二基板连接。

3.如权利要求2所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，所述调节组件还包括第二螺栓，所述第一基板和所述第二基板的各个侧面以及所述调节牛腿上均对应设置有供所述第二螺栓穿过的第二螺栓孔，所述第二螺栓的数量与所述第二螺栓孔的数量一一对应；所述第二螺栓与所述第二螺栓孔螺纹配合，所述外包钢的各个侧面上的所述第二螺栓的一端能抵紧于所述原拱肋的外壁，以在所述第二螺栓沿自身轴线的旋转作用下调节所述间距的大小。

4.如权利要求3所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板上在所述第二螺栓孔的内侧壁均设置有第二螺母，所述第二螺母上的螺孔与所述第二螺栓孔相通，以用于供所述第二螺栓穿过并与其螺纹配合。

5.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，在所述原拱肋的拱形方向上，所述外包钢的数量设为多个，多个所述外包钢在所述原拱肋上沿所述原拱肋的拱形方向依次分布，且相邻两个所述外包钢之间依次连接，各个所述外包钢均设置有所述调节组件。

6.如权利要求5所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，在多个所述外包钢中，位于拱脚位置处的所述外包钢上设有压浆孔，位于拱顶位置处的所述外包钢设有出浆孔。

7.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，其特征在于，所述外包钢上设置有加劲肋。

8.一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、工厂加工及预拼装；在工厂将调节牛腿安装在外包钢上第一基板和第二基板相对的两侧，然后在调节牛腿上开设有第一螺栓孔，在外包钢上的所述第一基板和所述第二基板的各个侧面以及所述调节牛腿上开设有第二螺栓孔，并在所有第二螺栓孔的内侧设置第二螺母；

S2、外包钢吊装；通过吊机将所述第一基板和所述第二基板吊装至原拱肋的待安装位置，再将第一螺栓穿过所述外包钢上所述调节牛腿的第一螺栓孔，再将第一螺母安装于所述第一螺栓上，将第二螺栓通过第二螺母拧入至所述外包钢上的所述调节牛腿；

S3、外包钢的断面尺寸精调；检查所述外包钢的轮廓尺寸，当所述外包钢的轮廓尺寸不满足设计要求时，作用于所述第一螺栓或者所述第二螺栓，以将所述外包钢的轮廓尺寸调节至满足设计要求，完成外包钢上的第一基板和第二基板的初步固定，然后将所述第一基板和所述第二基板之间焊接固定；

S4、外包钢的安装空间位置精调；在所述外包钢的各个侧面上的所述第二螺栓孔的位置拧入第二螺栓，直至所有所述第二螺栓的里端与所述原拱肋的外壁接触，测量所述外包钢与所述原拱肋的间距，调节各个所述第二螺栓直至所述外包钢的安装满足设计要求；

S5、外包钢的安装预拱度设置；顺时针拧动所述外包钢上侧的所述顶推螺杆，同时逆时针拧动所述外包钢下侧的所述第二螺栓，以使所述外包钢由下至上具有预拱度；

S6、全桥安装；重复步骤S2～S5，从拱脚至拱顶，依次对称安装所有的所述外包装，在桥梁的纵向上，两个相邻段所述外包钢之间焊接连接；

S7、原拱肋卸载；对位于拱顶位置处的所述外包钢，逆时针拧动所述外包钢上侧的所述顶推螺杆，同时顺时针拧动所述外包钢下侧的所述顶推螺杆，以使位于拱顶位置处的所述外包钢下移；

S8、填筑材料压注；向位于拱脚处的所述外包钢上的压浆孔内压入填筑材料，当填筑材料从拱顶处的所述外包钢顶部的出浆孔溢出时，结束填筑材料的压注。

9.如权利要求8所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，完成所述第一基板和所述第二基板焊接连接后，拆除外包钢上的所述调节牛腿以及所述调节牛腿上的所述第一螺栓和所述第二螺栓。

10.如权利要求8所述的钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构的施工方法，其特征在于，在步骤S8中，当填筑材料强度达到设计要求后卸除所述外包钢上的所有第二螺栓，并对所有外包钢上的所述第二螺栓孔进行封孔处理。

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