[发明专利]一种主动加固砼系杆拱桥的吊杆锚固构造及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁结构加固方法，尤其是涉及一种主动加固方法，能够有效的提高桥梁的承载能力和耐久性。

背景技术

砼系杆拱桥兼有拱桥较大的跨越能力和简支梁桥对软弱地基较强的适应能力两大特征，主梁建筑高度一般低于其它砼桥型，是道路跨越航道的优选桥型，在高等级内河航道发达的江浙一带得到了较为广泛的应用。早期设计的砼系杆拱桥，吊杆多采用砼刚性构件，内设精轧螺纹钢做为预应力钢筋。但是，近年来此类桥梁由于老桥设计荷载等级偏低，当前通行车辆不断增加、通行载重不断提高等因素的综合影响，有些桥梁的吊杆出现了不少裂缝，内部预应力精轧螺纹钢受到侵蚀，拱肋、系杆安全储备降低，桥梁耐久性受到影响，甚至存在桥梁坍塌的隐患。因此，为了最大程度利用现有资源，保证桥梁结构运营安全，延长其使用寿命，以达到相应的社会效益和经济效益，对危旧砼系杆拱桥结构进行维修加固已成为桥梁设计、研究和管理部门的重要工作项目。

如公开号为：CN102493360A的中国发明专利提供的一种钢筋混凝土拱桥施工方法，包括如下步骤：步骤一：桩基础、承台、桥台台身侧墙及桥墩墩身施工；步骤二：搭设拱桥两侧第4至8孔及第13至17各四孔拱圈支架，并设置锁止系统，最后浇筑本步骤中8孔拱圈混凝土；步骤三：拆除步骤二中搭设的拱圈支架，搭设桥台侧第0至4孔及第17至21孔各四孔拱圈支架，并设置锁止系统，最后浇筑本步骤中8孔拱圈混凝土；步骤四：拆除步骤三中搭设的拱圈支架，搭设跨中剩余的第8至13孔共五孔拱圈支架，并设置锁止系统，浇筑本步骤中5孔拱圈混凝土，全桥合拢。该砼系杆拱桥的砼刚性吊杆内设精轧螺纹钢筋做为预应力钢筋，承载载荷偏低，在各种不利因素的影响下，砼刚性吊杆容易出现裂缝，内部预应力精轧螺纹钢筋受到侵蚀，严重影响桥梁的运营安全和使用寿命。

发明内容

本发明主要是针对现有砼系杆拱桥所存在的常见病害：砼吊杆在活载作用下出现环向裂缝，内部预应力精轧螺纹钢受到侵蚀，拱肋、系杆安全储备降低，影响桥梁的运营安全和使用寿命；提供一种主动加固方法，增加砼吊杆压应力储备，消除吊杆裂缝病害，改善拱肋、系杆内力分布，能够有效的提高桥梁的承载能力和耐久性。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种主动加固砼系杆拱桥的吊杆锚固构造，砼系杆拱桥结构包括：砼系杆、砼拱肋，砼系杆与砼拱肋之间设有若干个均匀分布的砼吊杆，所述的砼拱肋呈弧形，砼拱肋的两端与砼系杆连为一体，砼吊杆竖直连接在砼拱肋与砼系杆之间，在相邻的砼吊杆之间的砼拱肋上设有上锚构造，在相邻的砼吊杆之间的砼系杆上设有下锚构造，在上锚构造和下锚构造之间连接有具有预应力的柔性拉索吊杆。根据现有桥梁砼吊杆出现裂缝通病，影响结构安全和耐久性的问题，该主动加固方法根据砼系杆拱桥的力学机理，在原刚性砼吊杆节间，增加柔性拉索吊杆，新增吊杆上端与砼拱肋上的上锚构造连接，下端与砼系杆上的下锚构造连接；通过对新增吊杆施加预应力，一方面增加了砼吊杆压应力储备，消除了其裂缝病害，改善砼拱肋、砼系杆内力分布，提高了桥梁承载能力和耐久性；另一方面对内部超静定结构的系杆拱桥空间结构增设了多个弹性支点约束，增大了老桥结构刚度，改善行车及行人过桥的舒适性。该加固方法构造简洁、施工便捷、造价经济、构造上不影响桥梁的整体美观。另外，柔性拉索吊杆、上锚构造和下锚构造均为独立结构，在后期运营过程中，新增吊杆可根据需要及时更换调整吊杆内力，拆装简单方便。

本发明的上述技术问题同时是通过下述技术方案得以解决的：一种主动加固砼系杆拱桥的吊杆锚固构造的施工方法，包括如下施工工序：

工序一、在相邻砼吊杆节间跨中砼拱肋上缘，按设计选定加固拱桥用各柔性拉索吊杆的上锚固点，测量该点砼拱肋上缘的弧度尺寸，根据该尺寸制作“U”型钢套，并对“U”型钢套做防腐处理，自砼拱肋上缘安装“U”型钢套，通过锚固螺栓将“U”型钢套辅助定位在砼拱肋上、同时采用粘钢胶将“U”型钢套与砼拱肋锚固，砼拱肋下面设有两块插销钢板，插销钢板与“U”型钢套采用穿孔焊接固定；

工序二、 在砼系杆上，选定柔性拉索吊杆的下锚固点，根据下锚固点砼系杆的下缘形状制作挂篮式钢箍，并对挂篮式钢箍做防腐处理，挂篮式钢箍的侧端为中空的箱体，内固定有锚垫板，自砼系杆下缘安装挂篮式钢箍，在砼系杆与挂篮式钢箍连接处采用压力注入粘钢胶固定；