梁桥加固、提载、改造的方法技术

本发明专利技术公开了一种梁桥加固、提载、改造的方法，即在原桥上增设钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）、钢下弦杆（3），并以原结构作为下弦杆，形成桁架共同抵抗部分荷载；所述的钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）和钢下弦杆（3）构成桁架布置于桥面。钢桁架片数依需要而定，桁架设置位置以桥面布置为准。为保证桁架稳定性，可每隔一定间距布设钢柱（4）；钢桁架与桥面的连接可通过多种方式进行。本方法施工简便，通过增设钢结构，可与原结构一起形成复合抗弯，将部分荷载转由桁式结构承担，可以较少代价提高结构的抗弯、抗剪能力和承载力，进而改善结构的力学性能，特别适用于既有梁桥的加固、提载和改造。

Methods of strengthening, lifting and rebuilding of beam bridge

【技术实现步骤摘要】
梁桥加固、提载、改造的方法
本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及了一种梁桥加固、提载、改造的方法。
技术介绍
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构，其做为桥梁体系中最基本的结构形式，以结构简单、造价相对便宜和施工技术成熟等优点，成为世界上修建最多的桥型之一，在交通运输中发挥着不可替代的作用。梁式桥按照受力特点的不同，可分为简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥和T型刚构桥等几种桥型。由于各种桥型都有其自身优势，因而梁式桥一直是中小跨径及一般大跨径的桥梁中最常采用的桥型。梁式桥施工难度相对较小，加之预应力技术的成熟及运用，使其在国内外的公路、铁路及城市桥梁建设中均占有重要的地位，随着落地支架法、移动模架法、悬臂浇筑法、整孔预制拼装法、转体施工法、节段预制拼装法、顶推施工法等新施工技术的应用，梁式桥在桥梁发展史中仍有着广阔的发展前景。但是，随着服役时间的增长，已建成的预应力梁式桥的各种缺陷逐渐凸显，因预应力松弛而导致的病害严重影响者桥梁结构的安全和正常使用。目前在国内外的大跨梁式桥中，主要存在的一些常见病害，概括起来有两大类，即跨中下挠和梁体开裂。总的来说，跨径80～100m的梁桥，病害较少些；跨径100～160m的梁桥，病害较多些；跨径160m以上的梁桥，病害较重些。例如，虎门大桥辅航道桥(1997年建成，三跨预应力混凝土连续刚构桥，跨径布置为150+270+150m)，经7年的连续观测发现，主跨跨中挠度逐年增长，且尚未停止，截止2003年的测量数据表明，与成桥时相比，左幅桥梁跨中下挠累计达22.2cm，右幅桥梁跨中下挠累计达20.7cm；黄石长江大桥(1995年建成，预应力混凝土连续刚构桥，跨径布置为162.5+3×245+162.5m)，运营7年后，各跨跨中均有明显下挠，与成桥时相比，跨中最大下挠达30.5cm；广东南海金沙大桥，(1994年建成，三跨预应力混凝土连续刚构桥，跨径布置为66+120+66m)，2000年底检测中发现，主跨跨中挠度达22.0cm，主跨箱梁腹板有大量斜裂缝，最大裂缝宽度1.15mm；三门峡黄河公路大桥(1992年建成，预应力混凝土连续刚构桥，跨径布置为105+4×140+105m)，2002年6月检测中发现，跨中最大下挠达22.0cm，且梁体出现大量裂缝；英国Kingston桥(1970年建成，预应力混凝土箱梁桥，跨径布置为62.5+143.3+62.5m)，至1998年跨中下挠已达30.0cm；Koror-Babeldaob桥(1978年建成，三跨预应力混凝土T型刚构桥，跨径布置为53.6+240.8+53.6m)，到1996年跨中最大下挠已达1.2m；美国鹦鹉渡口桥(1979年建成，连续刚构桥，跨径布置为99+195+99m)，刚建成5个月主跨跨中就下挠了约30.0cm，使用10年后又继续下挠了约30.0cm；重庆长江大桥(1980年建成，带挂梁的预应力混凝土T型刚构桥，最大跨径174m)，建成10年后，T构悬臂端部下挠变形值最大达到24.0cm；柳江大桥(1967年建成，带挂梁的预应力混凝土T型刚构桥，最大跨径124m)，通车后出现了跨中下挠过大的情况。目前国内外对桥梁进行加固改造的主要技术方案如下：桥面补强层加固法：该方法须先将原桥面铺装全部凿除或凿毛，然后加铺一定厚度的补强层，以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力，从而提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载能力。但这种方法由于加厚部分使桥梁自重和恒载弯矩增加较多，并且仍然是原结构下缘受拉钢筋应力控制设计，故此加固方法一般只适用于跨径较小的T形梁桥或板桥。增大截面与配筋加固法：当桥梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。该方法在施工质量可靠的情况下加固效果是比较理想的，并且几乎不需要后期养护。但是，这种方法不可避免地增加了结构的自重，且施工过程中全部的作业需在梁底进行，施工难度较大，且施工质量难以控制。体外预应力加固法：该方法是加固效果最明显，其优点是可在不增加桥梁自重的前提下，有效增加加固后主梁的抗弯刚度并大幅度提高主梁的承载能力，从而降低了墩台基础的加固量。同时，在合理安排施工流程的前提下，可最大限度地减少对桥上交通的影响。但是该方法施工工艺最为复杂，由于箱梁跨中的梁高较小，使得体外预应力束的布置角度受到一定限制，体外预应力的竖向分力有限，而且加固设计不当还会引起箱梁局部截面应力超限，造成附加安全隐患，且加固后体外预应力束容易锈蚀。粘贴钢板加固法：即用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位，使钢板与加固混凝土结构形成整体，以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好、工艺成熟等优点。但是粘贴钢板存在被动受力问题，当粘贴钢板发挥应有的作用时，被加固梁体往往已变形较大，因此，在跨中梁体已发生较大下挠的情况下，加固效果不是很理想，且由于粘贴钢板加固后均须进行必要的表面防护，增加了加固桥梁的后期养护费用。改变结构受力体系加固法：即通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的。该方法须对原结构的受力状况进行仔细的现场调查与分析，并对转换后的桥梁结构进行可靠的受力分析，对专业性有着很高要求，且相邻梁端负弯矩区的处理较为困难。增设主梁加固法：这种方法投资较大，且新旧桥梁间存在衔接问题、不同步受力问题。加固施工期间需中断交通，加固完成后在车辆荷载作用下，桥面铺装层常出现沿衔接面方向的通缝，因此需对桥面铺装进行反复修补，既增加了后期养护的费用，也影响了行车的平稳性。锚喷混凝土加固法：主要用于因支点截面尺寸偏小而导致的抗剪强度不足的混凝土梁的加固维修。在确保新旧混凝土粘结质量可靠的前提下，锚喷混凝土加固可明显增大主梁刚度，有效提高结构的耐久性，而后期几乎不需要养护费用，但此种加固方法仅在浆砌片石拱桥加固中运用较多，在梁桥加固中应用很少。增加横向联系加固法：即通过增设桥梁横向联系改善上部结构的荷载横向分布规律，从而达到提高结构整体承载能力的加固方法，一般用于加固无内横梁或少内横梁的T形截面及工字形截面的梁式桥。但是这种加固方法会对原结构造成一定程度的损伤，不适用于配筋较为复杂的区域或构件。粘贴碳纤维布加固法：碳纤维增强复合材料是一种性能优良的混凝土结构加固材料，具有强度高、密度小、耐腐蚀、抗疲劳等优点，但在大跨度预应力混凝土连续箱梁桥加固时，若要使碳纤维发挥作用则必须让梁体发生较大的变形。因此，采用此法加固大跨度预应力混凝土连续箱梁桥时，虽然可以大幅度提高其极限承载力，但不能有效提高正常使用状态承载力。我国许多现有梁桥有很多是根据20世纪70年代或80年代初期颁布的设计标准建造的，其设计荷载均较低。随着服役时间的增长、交通量的增加，各种重型车辆，尤其是工程用重型运输车的不断出现，桥梁负荷日趋加重，加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制，已不能适应现代交通运输的要求，所以采取有效的加固改造措施，恢复和提高这些桥梁的承载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：在原桥上增设钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）和钢下弦杆（3），并以原桥结构作为下弦杆，形成桁架共同抵抗部分荷载；所述的钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）和钢下弦杆（3）构成钢桁架布置于桥面。/n

【技术特征摘要】
1.一种梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：在原桥上增设钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）和钢下弦杆（3），并以原桥结构作为下弦杆，形成桁架共同抵抗部分荷载；所述的钢上弦杆（1）、钢腹杆（2）和钢下弦杆（3）构成钢桁架布置于桥面。


2.根据权利要求1所述的梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：用于简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥和T型刚构桥的加固。


3.根据权利要求1所述的梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：用于单跨和多跨梁桥的加固。


4.根据权利要求1所述的梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：在钢桁架间设横向连接，并在其上铺设桥面结构，以将原桥改造为双层甚至多层桥梁。


5.根据权利要求1所述的梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：所述的原桥的主梁的横断面包括板式横断面、肋板式横断面、箱形横断面。


6.根据权利要求1所述的梁桥加固、提载、改造的方法，其特征在于：所述的钢桁架设置在中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉新，谢肖礼，
申请(专利权)人：广西恒正建设工程质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45