跨线天桥的墩位改造方法技术

本发明专利技术公开了一种跨线天桥的墩位改造方法，包括①在边墩外侧新建双肢桥塔，其包括靠近主梁设置的内分肢塔柱和远离主梁设置的外分肢塔柱②在每个双肢桥塔的内分肢塔柱和外分肢塔柱之间挂设第一拉索体系并进行第一次张拉③在主梁上安装锚固装置并挂设第二拉索体系④张拉第二拉索体系至施工索力值，并拆除中墩及其上部的支座系统⑤再次张拉第二拉索体系至成桥索力值⑥第二次张拉第一拉索体系至设计索力值⑦重新进行车道布置，完成施工。本发明专利技术能够在保持现有天桥既有上部结构的基础上对下部墩位进行改造，方便了对桥下车道的拓宽和重新布置，不仅能够延长天桥的使用寿命，而且能够减少拆除和新建天桥对城市交通的影响，有利于节约城市建设资源。

【技术实现步骤摘要】
跨线天桥的墩位改造方法
本专利技术涉及市政桥梁改造
，尤其是涉及一种跨线天桥的墩位改造方法。
技术介绍
随着城市的发展和交通量的日益增加，许多既有市政道路需要进行扩容改造和车道重新划分，然而，对于架设有天桥的道路，其位于道路中间绿化带中的桥墩会影响扩容改造工程。如果对现有天桥进行整体拆除，不仅会造成既有资源的浪费，还会影响城市环境和交通通行。由于现行《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95）明确规定：“为避免共振，减少行人不安全感，天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz”，跨线天桥不仅需要满足结构承载力和刚度要求，还要保持竖向自振频率不小于3Hz，因此，要在保持现有主要结构的基础上对天桥进行改造，难度也相当大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种施工简便、受力合理的跨线天桥的墩位改造方法，具体可采取如下技术方案：本专利技术所述的跨线天桥的墩位改造方法，所述跨线天桥包括主梁，所述主梁下设边墩和中墩，包括如下改造步骤：第一步，在边墩外侧分别新建一个双肢桥塔，所述双肢桥塔包括靠近主梁设置的内分肢塔柱和远离主梁设置的外分肢塔柱；第二步，分别在每个双肢桥塔的内分肢塔柱和外分肢塔柱之间挂设第一拉索体系，并进行第一次张拉；第三步，按照设计位置在主梁上安装锚固装置，并在主梁和内分肢塔柱之间挂设第二拉索体系；第四步，张拉第二拉索体系至施工索力值，使主梁脱离中墩且结构满足受力要求，之后拆除中墩及其上部的支座系统；第五步；再次张拉第二拉索体系至成桥索力值，使主梁线形接近原设计线形；第六步，第二次张拉第一拉索体系至设计索力值；第七步，对桥下道路重新进行车道布置，完成施工。所述边墩和中墩分别为两个且沿主梁跨中位置对称设置。所述内分肢塔柱为竖直塔柱，所述外分肢塔柱为倾斜塔柱，所述内分肢塔柱和外分肢塔柱的上部通过上横梁相连，中部通过由多根横向拉索构成的所述第一拉索体系相连，下部则合为一体。所述倾斜塔柱的倾角为60-80°，所述横向拉索平行设置有三根。所述锚固装置设置在与主梁跨中位置相对应的第一锚固点，以及与两个中墩分别相对应的第二锚固点和第三锚固点。所述第二拉索体系包括多根斜拉索，所述斜拉索根据两个内分肢塔柱分为两组，每组斜拉索均采用竖琴形布置，且两组斜拉索分别在所述第一锚固点、第二锚固点和第三锚固点相交。本专利技术提供的跨线天桥的墩位改造方法，实施方便，对城市环境和桥下交通影响较小，能够在保持现有天桥既有上部结构的基础上对下部墩位进行改造，方便了对桥下车道的拓宽和重新布置，不仅能够延长天桥的使用寿命，而且能够减少拆除和新建天桥对城市交通的影响，有利于节约城市建设资源。与现有技术相比，本专利技术的具体优点如下：1、改变原天桥的跨径布置，能在不拆除原天桥的情况下，实现桥下车道扩容，节约城市建设资源；2、中墩拆除施工方便，对交通影响小；3、改造后的主梁内力和线形与原结构差别较小，且天桥自振频率容易满足规范要求；4、新建桥塔为双肢三角形景观型桥塔，结构稳定，可通过第一拉索体系调节倾斜分肢塔柱和竖直塔柱之间的受力；5、桥塔整体重心位于无背索侧，可平衡第二拉索体系的索力，省去了背索锚固；6、第二斜拉索体系在主梁上进行交叉锚固，轴向分力基本抵消，与传统斜拉桥相比，主梁设计不受轴向压力控制。附图说明图1是本专利技术实施例中原有天桥的结构布置示意图。图2是图1的俯视图。图3是本专利技术实施例中改造后的天桥结构布置示意图。图4是图3的俯视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的施工过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1、2所示，某地的原有跨线天桥跨径布置为（11.5+21.0+11.5）m，主梁1为梁高1.0m的钢箱梁，其下方设置有左边墩201、右边墩202和左中墩301、右中墩302四个桥墩，其中，左边墩201、右边墩202位于道路两侧的绿化带内，左中墩301、右中墩302立于道路中间的绿化带中。桥下以双向六车道和两个两侧非机动车道进行设置，其中，左中墩301和右中墩302之间为双向四车道，左中墩301和左边墩201、右中墩302和右边墩202之间分别设置一个双向车道和一个非机动车道。鉴于左中墩301和右中墩302影响到了行车通畅和舒适性，相关单位决定对上述跨线天桥进行改造。由于该天桥处于交通繁忙地段，因此拆除重建实施困难较大；而如果直接拆除两个中间墩，则会造成上部结构和两个边墩的承载力不足，且改造后天桥跨径的增大还会造成天桥竖向自振频率难以满足3Hz的规范要求。因此，如图3、4所示，采用了本专利技术所述的不影响原上部主梁结构的跨线天桥的墩位改造方法，具体步骤如下：第一步，在原天桥的左边墩201、右边墩202外侧分别新建一个双肢桥塔，即桥塔401和桥塔402，两者结构相同，均为桥塔高25m的双肢景观型桥塔，其内分肢塔柱4.1为靠近主梁1设置的竖直塔柱，外分肢塔柱4.2为远离主梁1倾斜70°设置的倾斜塔柱，内分肢塔柱4.1和外分肢塔柱4.2上部采用上横梁4.3相连，下部合为一体。上述桥塔401和桥塔402均修建在下设四根直径1.5m基桩4.4的桥塔承台4.5上。第二步，在桥塔401和桥塔402上挂设第一拉索体系，即在每个双肢桥塔的内分肢塔柱4.1中部向外分肢塔柱4.2中部平行挂设三根横向拉索5并进行第一次张拉，用于调节内分肢塔柱4.1和外分肢塔柱4.2之间的受力，使单个双肢桥塔保持结构稳定。第三步，按照设计位置在主梁1上安装锚固装置，上述锚固装置分别位于与主梁跨中位置相对应的第一锚固点6.1，以及与两个中墩分别相对应的第二锚固点6.2和第三锚固点6.3；然后在主梁1和内分肢塔柱4.1之间挂设斜拉索7构成第二拉索体系，上述斜拉索7根据桥塔401和桥塔402分为两组，每组均由三根斜拉索7构成竖琴形。以桥塔401为例，每根斜拉索7在内分肢塔柱4.1的一端与相应横向拉索5的位置对应，在主梁1上的一端分别挂接在第一锚固点6.1、第二锚固点6.2和第三锚固点6.3处的锚固装置上。桥塔402一侧的斜拉索7也如此布置，因此，第一锚固点6.1、第二锚固点6.2和第三锚固点6.3处的锚固装置就构成了两组斜拉索7的交汇处。采用上述在主梁1上交叉锚固的第二拉索体系，轴向分力基本抵消，与传统斜拉桥相比，主梁设计不受轴向压力控制。第四步，张拉第二拉索体系至施工索力值，使主梁1脱离左中墩301和右中墩302，此时，主梁1与左中墩301和右中墩302的间距大约为5cm，且主梁1的承载力满足要求，之后，拆除左中墩301和右中墩302及其上部的支座系统。第五步，再次张拉第二拉索体系至成桥索力值，使主梁1恢复至与原左中墩301和右中墩302相连接时的位置，总体上主梁1的成桥线形接近原挠度线形；通常情况下，每组中由长至短的三根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨线天桥的墩位改造方法，所述跨线天桥包括主梁，所述主梁下设边墩和中墩，其特征在于：包括如下改造步骤：/n第一步，在边墩外侧分别新建一个双肢桥塔，所述双肢桥塔包括靠近主梁设置的内分肢塔柱和远离主梁设置的外分肢塔柱；/n第二步，分别在每个双肢桥塔的内分肢塔柱和外分肢塔柱之间挂设第一拉索体系，并进行第一次张拉；/n第三步，按照设计位置在主梁上安装锚固装置，并在主梁和内分肢塔柱之间挂设第二拉索体系；/n第四步，张拉第二拉索体系至施工索力值，使主梁脱离中墩且结构满足受力要求，之后拆除中墩及其上部的支座系统；/n第五步；再次张拉第二拉索体系至成桥索力值，使主梁线形接近原设计线形；/n第六步，第二次张拉第一拉索体系至设计索力值；/n第七步，对桥下道路重新进行车道布置，完成施工。/n

【技术特征摘要】
1.一种跨线天桥的墩位改造方法，所述跨线天桥包括主梁，所述主梁下设边墩和中墩，其特征在于：包括如下改造步骤：
第一步，在边墩外侧分别新建一个双肢桥塔，所述双肢桥塔包括靠近主梁设置的内分肢塔柱和远离主梁设置的外分肢塔柱；
第二步，分别在每个双肢桥塔的内分肢塔柱和外分肢塔柱之间挂设第一拉索体系，并进行第一次张拉；
第三步，按照设计位置在主梁上安装锚固装置，并在主梁和内分肢塔柱之间挂设第二拉索体系；
第四步，张拉第二拉索体系至施工索力值，使主梁脱离中墩且结构满足受力要求，之后拆除中墩及其上部的支座系统；
第五步；再次张拉第二拉索体系至成桥索力值，使主梁线形接近原设计线形；
第六步，第二次张拉第一拉索体系至设计索力值；
第七步，对桥下道路重新进行车道布置，完成施工。


2.根据权利要求1所述的跨线天桥的墩位改造方法，其特征在于：所述边墩和中墩分别为两个且沿主梁跨中位置对...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志芳，杜玲霞，袁媛，孙卓宇，邸银桥，闫玉萍，范勇强，谢小山，刘阳，孙洪硕，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南;41