[发明专利]一种便于调节预顶力的预应力弹性支撑结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁加固技术，尤其涉及一种便于调节预顶力的预应力弹性支撑结构及其施工方法。

背景技术

桥梁作为交通大动脉的重要组成部分，在国家经济建设与社会发展中发挥着极为重要的作用。同人的身体一样，桥梁也时常会发生病变，对其采取合理的加固方法进行整治，显得异常重要；增设支撑加固桥梁，以改变结构的受力体系，从而使全桥的承载力提高，成为重要的一种加固方法；而该加固方法的关键技术之一就是正确处理支撑与原桥的接触，以达到加固目的，保护人们的生命财产安全。

目前在处理增设支撑与加固桥梁接触的问题上，主要有两种方法：一是限制车辆通行，凿除桥面铺装，减轻恒载作用，再增设支撑，重新做桥面系，从而实现支撑与原桥的紧密接触；二是限制车辆通行，通过同步施加千斤顶的方法，放置支撑与原桥间的支座；而此两种方法在施工上都是比较麻烦的，且与施工的季节环境关系较大，支撑反力很难控制，原桥容易出现新的病害。

发明内容

本发明公开了一种便于调节预顶力的预应力弹性支撑结构，它包括：在桥梁待加固的支撑点位置，浇筑有刚化带，在刚化带下方浇筑有支撑墩柱；刚化带与支撑墩柱之间通过预应力弹性钢支座固定连接。

所述的刚化带内设置有π型钢筋及预埋钢板，π型钢筋的下端焊接在所述的预埋钢板上；所述的支撑墩柱内设置有倒π型钢筋及预埋钢板，倒π型钢筋的上端焊接在所述的预埋钢板上。

所述的预应力弹性钢支座包括：上钢板、下钢板、弹簧钢板和定位钢板，其中弹簧钢板有两块，两块弹簧钢板成一定弧度且弧顶相对，置于上钢板、下钢板间；弹簧钢板与上钢板、下钢板的公共边缘都焊接固定在定位钢板上；上钢板和下钢板上都有互相对应的螺栓孔，螺栓孔间通过长螺栓连接；预应力弹性钢支座预加有预应力作为变形储备量；该预应力弹性钢支座剖面成沙漏形状。

所述的刚化带内的预埋钢板与预应力弹性钢支座的上钢板之间通过板式橡胶支座紧密连接；所述的支撑墩柱内的预埋钢板与预应力弹性钢支座的下钢板焊接固定。

上述的便于调节预顶力的预应力弹性支撑结构的施工方法，其步骤如下：

1)在待加固桥梁的桥梁支撑点位置，采用膨胀混凝土浇筑刚化带及支撑墩柱；

2)制作板式橡胶支座与预应力弹性钢支座，对预应力弹性钢支座施加预应力；

3)安装板式橡胶支座与预应力弹性钢支座，释放预加应力；

4)矫正及养护预应力弹性支撑结构。

浇筑刚化带时，预埋π型钢筋和预埋钢板，将π型钢筋和预埋钢板焊接；支撑墩柱的浇筑与刚化带的浇筑同时进行，浇筑支撑墩基础及墩柱，在设计位置预埋倒π型钢筋及预埋钢板并将二者焊接，刚化带面与支撑墩柱截面平行；

步骤2)中，把按设计要求制作出的弧形弹簧钢板、定位钢板、上钢板、下钢板、长螺栓安装固定，制作成预应力弹性钢支座，上紧长螺栓；用加载设备对预应力弹性钢支座施加预压应力；记录“力～形变”关系数值，按要求对预应力弹性钢支座进行标定。

步骤3)中，安放预应力弹性钢支座于支撑墩柱上，将预应力弹性钢支座的下钢板与支撑墩柱内的预埋钢板焊接；在预应力弹性钢支座的上钢板与刚化带内的预埋钢板间放置板式橡胶支座，并进行位置校正；放松预应力弹性钢支座的长螺栓，逐级释放预加应力，监控桥梁结构内力的变化，使上钢板回弹反力于板式橡胶支座，刚化带内的预埋钢板与预应力弹性钢支座之间通过板式橡胶支座紧密连接，形成整体。

步骤4)中，待混凝土达到要求的强度，调整长螺栓，重新调整加固桥梁内力；然后，采用竹胶板及混凝土将预应力弹性支撑结构与外界隔离，对预应力弹性钢支座进行防护。

本发明的有益技术效果是：施工简单、结构可靠。可通过调整预应力弹性支撑的预变形量，使桥梁结构内力达到最优化，有效、顺畅的传力。。

附图说明

图1，预应力弹性支撑结构示意图；

图2，预应力弹性钢支座结构示意图；

图3，预应力弹性支撑结构实施方案图；

附图中：刚化带1、预应力弹性钢支座2、上钢板2-1、下钢板2-2、弹簧钢板2-3、定位钢板2-4、长螺栓2-5、支撑墩柱3、预埋钢板4、板式橡胶支座5、π型钢筋6、竹胶板7。

具体实施方式

针对前述现有技术中存在的问题，本发明提出一种便于调节预顶力的预应力弹性支撑结构，参见附图1该结构包括：在桥梁待加固的支撑点位置，浇筑有刚化带1，在刚化带1下方浇筑有支撑墩柱3；刚化带1与支撑墩柱3之间通过预应力弹性钢支座2固定连接。