[发明专利]梁桥加固、提载、改造的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及了一种梁桥加固、提载、改造的方法。

背景技术

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。