CN217839760U - 一种桥面减载加固结构 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提拱了一种桥面减载加固结构，属于桥梁加固技术领域。桥面沿其纵向间隔分布有若干横梁，凿除桥面上位于中央分隔带的混凝土防撞护栏，以在桥面形成有沿其纵向延伸的安装槽，安装槽内露出多根横梁，加固结构包括钢纵梁，钢纵梁沿纵向设于安装槽，钢纵梁包括上弦梁和下弦梁，上弦梁与下弦梁连接，上弦梁位于下弦梁的上方；其中，下弦梁位于安装槽，下弦梁与上弦梁均与横梁连接，且上弦梁至少部分凸出于安装槽外，以在桥面上形成沿纵向延伸的阻挡部。这种桥面减载加固结构能够减轻桥面的负重，并增强桥梁的稳定性。

Description

一种桥面减载加固结构

技术领域

本申请涉及桥梁加固技术领域，具体而言，涉及一种桥面减载加固结构。

背景技术

随着我国公路交通运输的发展，早期修建钢管混凝土系杆拱桥已不能满足当前交通量的要求,这些钢管混凝土系杆拱桥横梁之间缺乏纵向联系,整体性较差。在车辆作用下桥面铺装会出现纵、横向以及网状裂缝，且局部存在破损、坑槽等病害。

现有的加固改造方案包括：拆除桥面结构重建、增设纵梁、更换吊杆、增设兜吊等。现有增设纵梁的方法包括在增设在横梁两侧或中部，如在拱桥原混凝土横梁两侧增设钢纵梁，钢纵梁为箱型结构，其内部布置加劲肋，在原拱桥下安装支架，支撑桥面体系。又如新增纵梁和墩柱，纵梁沿吊杆拱桥的纵桥向设置，新增墩柱位于吊杆拱桥的两个拱脚之间，替代吊杆拱桥的拱圈受力。

综上所述，当前新增纵梁主要增设在桥面下方连接各横梁，纵梁主要有工字钢和钢桁架，但对降低桥面负重影响的考虑较少，结合桥面中护栏加固与增设纵梁一体化改造的研究不足。如何高效加固既有钢管混凝土拱桥，改造上部中护栏的同时，避免对原结构造成负担是当前桥梁加固的重点与难点。

实用新型内容

本申请实施例提拱一种桥面减载加固结构，能够减轻桥面的负重，并增强桥梁的稳定性。

第一方面，本申请实施例提拱一种桥面减载加固结构，桥面沿其纵向间隔分布有若干横梁，凿除桥面上位于中央分隔带的混凝土防撞护栏，以在桥面形成有沿其纵向延伸的安装槽，安装槽内露出多根横梁，加固结构包括钢纵梁，钢纵梁沿纵向设于安装槽，钢纵梁包括上弦梁和下弦梁，上弦梁与下弦梁连接，上弦梁位于下弦梁的上方；其中，下弦梁位于安装槽，下弦梁与上弦梁均与横梁连接，且上弦梁至少部分凸出于安装槽外，以在桥面上形成沿纵向延伸的阻挡部。

在本方案中，由于桥面上的中央分隔带的混凝土防撞护栏为混凝土结构，自重较大，对桥面负载影响较大。因此通过在凿除桥面上原中央分隔带的混凝土防撞护栏，降低了桥面的负重，对桥面起到了减载的效果。并且在中央分隔带的混凝土防撞护栏凿除后形成有安装槽，在安装槽处安装钢纵梁，让钢纵梁连接桥梁的各横梁，使其协同受力，大大提高了横梁的承载能力、刚度、侧向稳定性和纵桥向荷载分配系数，结构受力明确，对桥梁的加固效果明显，增加了桥梁的稳定性和平面内的整体刚度。另外，通过上弦梁部分凸出于安装槽外，从而在桥面上形成沿纵向延伸的阻挡部，即采用上弦梁部分所形成的阻挡部能够代替运营桥梁中原中央分隔带混凝土防撞护栏，提高了桥面的护栏防撞等级。

其中，钢纵梁在横向上可以包括一根，也可以包括两根或者三根等，具体可以根据实际情况而定。

在一些实施例中，钢纵梁的数量设为两根，两根钢纵梁在安装槽沿横梁的延伸方向间隔分布，两根钢纵梁之间设有横杆，横杆用于使两根钢纵梁连接为整体。

上述技术方案中，通过将两根钢纵梁并排连接使用，在两根钢纵梁之间连接有横杆，横杆可以使得两根钢纵梁连接为整体，进而使得两根钢纵梁能够共同与横梁协同受力，增加了桥梁的稳定性和平面内的整体刚度。并且，两根钢纵梁可以在桥面上原中央分隔带的两侧均形成有阻挡部，从而对桥面上的往返车道均能起到防撞阻挡效果。

在一些实施例中，上弦梁包括上纵杆、中纵杆和第一斜杆，上纵杆与中纵杆之间通过多根第一斜杆连接，相邻两根第一斜杆与上纵杆或中纵杆之间构成三角形；下弦梁包括下纵杆和第二斜杆，中纵杆与下纵杆通过第二斜杆连接，相邻两根第二斜杆与下纵杆或中纵杆之间构成三角形。

上述技术方案中，上纵杆与中纵杆之间通过多根第一斜杆连接，以及中纵杆与下纵杆通过第二斜杆连接，即上弦梁以及下弦梁构成的钢纵梁采用为双层桁架钢结构，使得钢纵梁的整体受力性能好，能够满足设计要求。

在一些实施例中，上弦梁还包括第一加劲板，第一加劲板设置于相邻两个第一斜杆的交接点处，第一加劲板与上纵杆的底部或中纵杆的顶部连接；下弦梁还包括第二加劲板，第二加劲板设置于相邻两个第二斜杆的交接点，第二加劲板与中纵杆的底部或下纵杆的顶部连接。

上述技术方案中，通过在上弦梁上设置有第一加劲板以及在下弦梁上设置有第二加劲板，第一加劲板可以使得上弦梁上与相邻的两个第一斜杆的连接节点位置连接为整体，第二加劲板可以使得下弦梁上与相邻的两个第二斜杆的连接节点位置连接为整体，进一步提高了钢纵梁的整体稳定性。

其中，在钢纵梁设为两根的情况下，第一加劲板以及第二加劲板还可以设置在两根钢纵梁之间，并与横杆共同配合将两根钢纵梁连接为整体，进一步提高了两根钢纵梁的整体性。

在一些实施例中，中纵杆上在对应于横梁的位置开设有连接孔，上弦梁通过中纵杆的连接孔与横梁之间螺栓连接。

上述技术方案中，通过在中纵杆上在对应于横梁的位置预留有连接孔，在现场对上弦梁与横梁进行连接时，仅需要通过连接孔穿设高强螺栓，便可以实现上弦梁与横梁之间的螺栓连接，安装过程方便快捷，大大提高了上弦梁的安装效率。

在一些实施例中，横梁设置为工字形钢，下弦梁包括多个下弦梁单元段，相邻两个下弦梁单元段通过下纵杆与横梁的腹板一侧焊接，以使下弦梁与横梁连接。

上述技术方案中，由于安装槽在纵向上被多根横梁分隔为多段，因此在工厂生产下弦梁时，需要将下弦梁分为多段下弦梁单元段，在安装下弦梁时，采用焊接的方式将各个下弦梁单元段的两端与横梁的腹板连接，便可以实现下弦梁与横梁的连接固定，使得下弦梁与横梁连接牢靠。

在一些实施例中，上弦梁还包括立柱，立柱设置于上弦梁的纵向的两侧，立柱垂直连接于上纵杆和中纵杆。

上述技术方案中，通过在上弦梁的纵向的两侧设置有立柱，立柱的两端分别连接上纵杆和中纵杆，可以进一步增强上弦梁的整体性，提高钢纵梁的强度。

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桥面减载加固结构与桥梁配合的结构示意图；

图2为图1中加固结构与桥梁配合的局部示意图；

图3为图1中的侧剖视图。

图标：10-桥面；20-横梁；21-上翼缘板；22-腹板；30-钢纵梁；31-上弦梁；310-上纵杆；311-中纵杆；312-第一斜杆；313-立柱；314-第一加劲板；32-下弦梁；320-下纵杆；321-第二斜杆；322-第二加劲板；323-螺栓；40-横杆；X-纵向；Y-横向。

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

本申请实施例提拱一种桥面减载加固结构，请参阅图1、图2和图3，桥面10沿其纵向X间隔分布有若干横梁20，凿除桥面10上位于中央分隔带的混凝土防撞护栏，以在桥面10形成有沿其纵向X延伸的安装槽，安装槽内露出多根横梁20，横梁20沿横向Y延伸设置，加固结构包括钢纵梁30，钢纵梁30沿纵向X设于安装槽，钢纵梁30包括上弦梁31和下弦梁32，上弦梁31与下弦梁32连接，上弦梁31位于下弦梁32的上方；其中，下弦梁32位于安装槽，下弦梁32与上弦梁31均与横梁20连接，且上弦梁31至少部分凸出于安装槽外，以在桥面10上形成沿纵向X延伸的阻挡部。

在本方案中，由于桥面10上的中央分隔带的混凝土防撞护栏为混凝土结构，自重较大，对桥面负载影响较大。因此通过在凿除桥面上原中央分隔带的混凝土防撞护栏，降低了桥面的负重，对桥面10起到了减载的效果。并且在中央分隔带的混凝土防撞护栏凿除后形成有安装槽，在安装槽处安装钢纵梁30，让钢纵梁30连接桥梁的各横梁20，使其协同受力，大大提高了横梁20的承载能力、刚度、侧向稳定性和纵桥向荷载分配系数，结构受力明确，对桥梁的加固效果明显，增加了桥梁的稳定性和平面内的整体刚度。另外，通过上弦梁31部分凸出于安装槽外，从而在桥面上形成沿纵向X延伸的阻挡部，即采用上弦梁31部分所形成的阻挡部能够代替运营桥梁中原中央分隔带混凝土防撞护栏，提高了桥面的护栏防撞等级。

其中，钢纵梁30在横向Y上可以包括一根，也可以包括两根或者三根等，具体可以根据实际情况而定。

在一些实施例中，钢纵梁30的数量设为两根，两根钢纵梁30在安装槽沿横梁20的延伸方向间隔分布，两根钢纵梁30之间设有横杆40，横杆40用于使两根钢纵梁30连接为整体。通过将两根钢纵梁30并排连接使用，在两根钢纵梁30之间连接有横杆40，横杆40可以使得两根钢纵梁30连接为整体，进而使得两根钢纵梁30能够共同与横梁20协同受力，增加了桥梁的稳定性和平面内的整体刚度。并且，两根钢纵梁30可以在桥面上原中央分隔带的两侧均形成有阻挡部，从而对桥面上的往返车道均能起到防撞阻挡效果。

在一些实施例中，上弦梁31包括上纵杆310、中纵杆311和第一斜杆312，上纵杆310与中纵杆311之间通过多根第一斜杆312连接，相邻两根第一斜杆312与上纵杆310或中纵杆311之间构成三角形；下弦梁32包括下纵杆320和第二斜杆321，中纵杆311与下纵杆320通过第二斜杆321连接，相邻两根第二斜杆321与下纵杆320或中纵杆311之间构成三角形。上纵杆310与中纵杆311之间通过多根第一斜杆312连接，以及中纵杆311与下纵杆320通过第二斜杆321连接，即上弦梁31以及下弦梁32构成的钢纵梁30采用为双层桁架钢结构，使得钢纵梁30的整体受力性能好，能够满足设计要求。

在一些实施例中，上弦梁31还包括第一加劲板314，第一加劲板314设置于相邻两个第一斜杆312的交接点处，第一加劲板314与上纵杆310的底部或中纵杆311的顶部连接；下弦梁32还包括第二加劲板322，第二加劲板322设置于相邻两个第二斜杆321的交接点，第二加劲板322与中纵杆311的底部或下纵杆320的顶部连接。通过在上弦梁31上设置有第一加劲板314以及在下弦梁32上设置有第二加劲板322，第一加劲板314可以使得上弦梁31上与相邻的两个第一斜杆312的连接节点位置连接为整体，第二加劲板322可以使得下弦梁32上与相邻的两个第二斜杆321的连接节点位置连接为整体，进一步提高了钢纵梁30的整体稳定性。

其中，在钢纵梁30设为两根的情况下，第一加劲板314以及第二加劲板322还可以设置在两根钢纵梁30之间，并与横杆40共同配合将两根钢纵梁30连接为整体，进一步提高了两根钢纵梁30的整体性。

在一些实施例中，中纵杆311上在对应于横梁20的位置开设有连接孔，上弦梁31通过中纵杆311的连接孔与横梁20之间螺栓323连接。通过在中纵杆311上在对应于横梁20的位置预留有连接孔，在现场对上弦梁31与横梁20进行连接时，仅需要通过连接孔穿设高强螺栓323，便可以实现上弦梁31与横梁20之间的螺栓323连接，安装过程方便快捷，大大提高了上弦梁31的安装效率。

在一些实施例中，横梁20设置为工字形钢，下弦梁32包括多个下弦梁32单元段，相邻两个下弦梁32单元段通过下纵杆320与横梁20的腹板22一侧焊接，以使下弦梁32与横梁20连接。由于安装槽在纵向X上被多根横梁20分隔为多段，因此在工厂生产下弦梁32时，需要将下弦梁32分为多段下弦梁32单元段，在安装下弦梁32时，采用焊接的方式将各个下弦梁32单元段的两端与横梁20的腹板22连接，便可以实现下弦梁32与横梁20的连接固定，使得下弦梁32与横梁20连接牢靠。

在一些实施例中，上弦梁31还包括立柱313，立柱313设置于上弦梁31的纵向X的两侧，立柱313垂直连接于上纵杆310和中纵杆311。通过在上弦梁31的纵向X的两侧设置有立柱313，立柱313的两端分别连接上纵杆310和中纵杆311，可以进一步增强上弦梁31的整体性，提高钢纵梁30的强度。

第二方面，本申请实施例还提供了一种桥面减载加固结构的施工方法，施工方法基于前述的桥面减载加固结构，方法包括以下步骤：S1、桥梁交通导流封道，凿除钢管混凝土拱桥的中分带和混凝土护栏，在桥面上形成有沿纵向X延伸的安装槽，安装槽露出多根横梁20，在横梁20的中分带处开设螺栓323孔；S2、加工钢纵梁30；测量各横梁20的间距以及各横梁20的腹板22净距，分段加工钢纵梁30中的上弦梁31和下弦梁32，根据横梁20上放样的螺栓323孔的位置在上弦梁31上对应预留连接孔；S3、安装下弦梁32；将各段下弦梁32吊装于安装槽中，并将下弦梁32的两侧分别焊接于两个相邻横梁20的腹板22一侧；S4、安装上弦梁31；将上弦梁31吊装至横梁20的顶部，使用高强螺栓323孔穿过上弦梁31的连接孔以及横梁20的螺栓323孔，以将上弦梁31和横梁20螺栓323连接，再将下弦梁32与上弦梁31连接；S5、重复步骤S3和S4，沿桥面的纵向X上，完成所有段的下弦梁32和上弦梁31的安装；S6、恢复交通。

在上述方案中，通过在现场对横梁20的间距和位置进行放样记录，然后在工厂内对钢纵梁30的各个组件连接以焊接为主，在施工现场钢纵梁30以栓接为主，让施工现场的作业难度和要求大大降低，提高了钢纵梁30的施工质量和施工效率，降低了施工成本。

在一些实施例中，在步骤S4中，吊装上弦梁31时，可以在现场将各个上弦梁31连成整体，整体吊装至横梁20上；也可以是上弦梁31分段吊装至横梁20上，最后将各段上弦梁31安装成整体，具体可以根据实际情况而定。

在一些实施例中，在步骤S4中，在将下弦梁32与上弦梁31连接时，将下弦梁32上的第二斜杆321与上弦梁31的中纵杆311上的第一加劲板314连接。将下弦梁32与横梁20连接固定后，下弦梁32上的第一斜杆312的上端处于自由端状态，因此需要等上弦梁31吊装完成后，将下弦梁32上的第二斜杆321与上弦梁31的中纵杆311上的第一加劲板314连接，完成下弦梁32与上弦梁31的连接。

在一些实施例中，在步骤S4中，上弦梁31的吊装从桥梁的中间向桥梁的纵向X两侧逐跨进行。另外，打孔与安装应保证温度相差不大，避免因温差导致的安装误差。

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 (7)

1.一种桥面减载加固结构，所述桥面沿其纵向间隔分布有若干横梁，凿除所述桥面上位于中央分隔带的混凝土防撞护栏，以在所述桥面形成有沿其纵向延伸的安装槽，所述安装槽内露出多根所述横梁，其特征在于，包括：

钢纵梁，沿所述纵向设于所述安装槽，所述钢纵梁包括上弦梁和下弦梁，所述上弦梁与所述下弦梁连接，所述上弦梁位于所述下弦梁的上方；

其中，所述下弦梁位于所述安装槽，所述下弦梁与所述上弦梁均与所述横梁连接，且所述上弦梁至少部分凸出于所述安装槽外，以在所述桥面上形成沿纵向延伸的阻挡部。

2.如权利要求1所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述钢纵梁的数量设为两根，两根所述钢纵梁在所述安装槽沿所述横梁的延伸方向间隔分布，两根所述钢纵梁之间设有横杆，所述横杆用于使两根所述钢纵梁连接为整体。

3.如权利要求1所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述上弦梁包括上纵杆、中纵杆和第一斜杆，所述上纵杆与中纵杆之间通过多根所述第一斜杆连接，相邻两根所述第一斜杆与所述上纵杆或所述中纵杆之间构成三角形；所述下弦梁包括下纵杆和第二斜杆，所述中纵杆与所述下纵杆通过所述第二斜杆连接，相邻两根所述第二斜杆与所述下纵杆或所述中纵杆之间构成三角形。

4.如权利要求3所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述上弦梁还包括第一加劲板，所述第一加劲板设置于相邻两个所述第一斜杆的交接点处，所述第一加劲板与所述上纵杆的底部或所述中纵杆的顶部连接；所述下弦梁还包括第二加劲板，所述第二加劲板设置于相邻两个所述第二斜杆的交接点，所述第二加劲板与所述中纵杆的底部或所述下纵杆的顶部连接。

5.如权利要求3所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述中纵杆上在对应于所述横梁的位置开设有连接孔，所述上弦梁通过所述中纵杆的所述连接孔与所述横梁之间螺栓连接。

6.如权利要求3所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述横梁设置为工字形钢，所述下弦梁包括多个下弦梁单元段，相邻两个所述下弦梁单元段通过所述下纵杆与所述横梁的腹板一侧焊接，以使所述下弦梁与所述横梁连接。

7.如权利要求3所述的桥面减载加固结构，其特征在于，所述上弦梁还包括立柱，所述立柱设置于所述上弦梁的所述纵向的两侧，所述立柱垂直连接于所述上纵杆和所述中纵杆。

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