[发明专利]预应力混凝土箱梁拼宽剪力梁刚性连接构造及施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁拼宽改造设计施工技术领域，具体的说是一种预应力混凝土箱梁拼宽剪力梁刚性连接构造及施工工艺。

背景技术

随着经济发展，交通量不断增长与现有道路通行能力不足的矛盾日益突出，道路拓宽已成为一种有效缓解交通压力的方式，对已有道路的拓宽改造能够有效增加交通通行能力。在道路拓宽中桥梁的拓宽是一个难点，新老桥梁的拓宽连接不同于新建桥梁，有许多需要考虑的特殊问题，目前混凝土箱梁桥上部结构常用的拓宽形式主要为铰接、刚接及不连接。而对于大悬臂预应力混凝土箱梁桥，其顶板及悬臂翼缘布置有横向预应力钢束，不能按照普通钢筋混凝土箱梁刚性连接的拓宽结构形式，即切割、凿出部分老桥悬臂翼缘或植筋与老桥悬臂翼缘通过钢筋连接及湿接缝浇筑成整体，通常采用不连接的拓宽结构形式，新老桥混凝土箱梁结构分离。这种结构形式容易在荷载作用下新老桥结构连接处产生挠度差而引起剪切变形，道路外观不佳，从而影响影响桥梁结构的安全使用和行车安全。相比于铰接和不连接结构拓宽形式，新老桥采用刚性连接是较理想的方案，可以确保桥面平顺、行车安全。另外，在新老桥混凝土箱梁拓宽中，老桥混凝土箱梁连接翼缘是薄弱部位，桥梁进行拓宽拼接以后，连接翼缘的受力状态将发生改变，即连接翼缘由拼接前的下缘呈受压状态的悬臂结构变为拼接后的上下缘均受拉状态的连续结构，下缘配筋不足，加上早期建成的桥梁，翼缘横向配筋普遍较少，需要采取相应的结构加固补强等加强措施。

发明内容

本发明的目的在于针对桥梁拓宽改造工程中所出现的新老桥预应力混凝土箱梁拼宽连接技术问题，提供一种结构合理、受力明确、施工便利、交通影响小、经济安全且抗疲劳性及耐久性好、兼顾结构加固补强、能够使新老桥预应力混凝土箱梁结构形成良好整体的有效拼宽剪力梁刚性连接构造形式，并提供预应力混凝土箱梁拼宽剪力梁刚性连接构造的施工工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种预应力混凝土箱梁拼宽剪力梁刚性连接构造，包括剪力梁1、小纵梁2、新桥箱梁3和老桥箱梁4，还包括有湿接缝5、剪力栓钉6和锚栓7；所述剪力梁1包括新桥箱梁预埋剪力梁端板1.1、老桥箱梁剪力梁端板1.2、剪力梁上翼缘板1.3、剪力梁新桥端腹板1.5、剪力梁中腹板1.5、剪力梁老桥端腹板1.6、剪力梁下翼缘板1.7、剪力梁腹板加劲肋1.8、剪力梁腹板连接板1.9和小纵梁连接端头板1.10；

剪力梁新桥端腹板1.4、剪力梁老桥端腹板1.6与剪力梁中腹板1.5通过剪力梁腹板连接板1.9螺栓连接形成整体剪力梁腹板，继而剪力梁腹板与剪力梁上翼缘板1.3及剪力梁下翼缘板1.7焊接组成拼宽剪力梁1连接节段，拼宽剪力梁1连接节段两端分别与新桥箱梁预埋剪力梁端板1.1及老桥箱梁剪力梁端板1.2焊接形成拼宽刚性连接剪力梁1；

小纵梁上翼缘板2.1及小纵梁下翼缘板2.3与小纵梁腹板2.2焊接组成小纵梁2，小纵梁2两端与剪力梁1对应的小纵梁连接端头板1.10通过小纵梁连接板2.5螺栓连接组成梁格体系；所述小纵梁2设置在湿接缝5与老桥箱梁4的老桥箱梁悬臂翼缘4.1的连接处及老桥箱梁悬臂翼缘4.1结构加固补强部位。

所述新桥箱梁预埋剪力梁端板1.1通过所焊接的剪力栓钉6预埋在新桥箱梁腹板侧加强端头3.1内；所述老桥箱梁剪力梁端板1.2通过锚栓7栓接在老桥箱梁4对应的腹板外侧及老桥箱梁悬臂翼缘4.1的下缘。

所述老桥箱梁剪力梁端板1.2在与剪力梁下翼缘板1.7焊接部位构造上采用扩大型端部结构形式，在剪力梁老桥端腹板1.6与剪力梁中腹板1.5螺栓连接处老桥箱梁剪力梁端板1.2与剪力梁上翼缘板1.3不进行固定连接。

所述剪力梁上翼缘板1.3与老桥箱梁悬臂翼缘4.1通过锚栓7进行栓接，而与湿接缝5通过所焊接的剪力栓钉6进行连接。

所述剪力梁上翼缘板1.3、小纵梁上翼缘板2.1与老桥箱梁悬臂翼缘4.1在湿接缝5处附近的空隙利用填充砂浆8进行填充密实，填充砂浆8为环氧砂浆。

所述剪力梁1按照一定间距沿桥梁纵向布置，根据新桥箱梁3与老桥箱梁4拼宽结构受力和老桥箱梁悬臂翼缘4.1结构加固补强的情况设置剪力梁1的纵向间距。

在湿接缝5与老桥箱梁悬臂翼缘4.1连接处的小纵梁2利用小纵梁上翼缘板2.1并以所焊接的剪力栓钉6、锚栓7分别与湿接缝5、老桥箱梁悬臂翼缘4.1进行连接；在老桥箱梁悬臂翼缘4.1结构加固补强部位的小纵梁2利用小纵梁上翼缘板2.1并以锚栓7与老桥箱梁悬臂翼缘4.1进行连接。