[发明专利]独柱墩桥梁横向抗倾覆灾变加固设计方法

说明书

本发明公开了独柱墩桥梁横向抗倾覆灾变加固设计方法，包括如下过程：在独柱墩与中横梁之间设置抗倾覆系统；所述抗倾覆系统包括外贴钢板、上锚箱、拉索系统、下锚箱和环形钢板，外贴钢板与中横梁固结，上锚箱固定设置于外贴钢板上；环形钢板与独柱墩之间固定连接，下锚箱固定安装于环形钢板上，拉索系统的上端与上锚箱连接，拉索系统的下端与下锚箱连接，拉索系统呈张紧状态。本发明成本低廉，易于安装，不需要中断交通接口可实现快速加固，构架拆解灵活，构件易于更换和维修。根据抗倾覆承载力需求设置多根拉索，通过上锚箱和下锚箱数量的变化实现直线桥和曲线桥的抗倾覆价格，极大的提高了桥梁抗倾覆承载力和适用范围。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，尤其涉及到独柱墩桥梁横向抗倾覆灾变加固设计方法。

背景技术

当前，交通运输需求增长与建设用地紧张矛盾凸显，独柱墩梁桥具有减少占地、复杂场地适应性强和经济美观等优点，在国内外公路及城市桥梁建设中应用广泛。因此，独柱墩桥梁的合理建设，对促进土地资源集约利用，实现立体化交通建设目标具有重要的社会和经济意义。近些年来，因重车过桥导致独柱墩梁桥倾覆的事故屡有报道，造成人力、物力和财力的巨大损失。桥梁倾覆是在超载汽车偏载作用下，单向受压支座依次脱空，边界条件失效造成桥梁失去平衡的过程。我国《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004，简称04通规)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004，简称08混规)中规定禁止桥梁支座脱空，并未给出具体倾覆计算方法。2018年，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD3362-2018，简称18混规)颁布，提出了基于变形体转动计算倾覆的方法，该方法考虑了倾覆过程所经历的两种状态，考虑2.5倍的安全系数。2018年前已建成的部分独柱墩桥梁无法满足新规范的要求需要加固处理，如何提高现有在役独柱墩桥梁的抗倾覆承载力是桥梁加固中的重要技术问题。目前现有抗倾覆加固技术常采用加宽横梁设置多支座、增加盖梁或桩基、更换拉压支座及设置拉拔钢筋的方法。加宽横梁设置多支座、增加盖梁或桩基的方法改变了原有箱梁横梁、盖梁的受力模式，同时需要植筋、浇筑砼、顶升箱梁和更换支座等步骤，且需要中断交通，成本较高。更换拉压支座对于单支座独柱墩桥梁对抗倾覆承载力提高依然十分有限。当主梁下设有盖梁时可通过设置拉拔钢筋改善桥梁的抗倾覆能力，然而对于无盖梁的独柱墩桥梁，桥墩截面尺寸空间依然有限，无法设置拉拔钢筋。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供独柱墩桥梁横向抗倾覆灾变加固设计方法，本发明通过在独柱墩与中横梁之间连接抗倾覆系统，能够进一步提高桥梁的横向抗倾覆承载力，结构简单，易于安装，不需要中断交通。

本发明采用的技术方案如下：

独柱墩桥梁横向抗倾覆灾变加固设计方法，包括如下过程：

在独柱墩与中横梁之间设置抗倾覆系统；

所述抗倾覆系统包括外贴钢板、上锚箱、拉索系统、下锚箱和环形钢板，外贴钢板与中横梁固结，上锚箱固定设置于外贴钢板上；环形钢板与独柱墩之间固定连接，下锚箱固定安装于环形钢板上，拉索系统的上端与上锚箱连接，拉索系统的下端与下锚箱连接，拉索系统呈张紧状态。

优选的，外贴钢板、上锚箱、拉索系统以及中横梁的连接过程包括：

中横梁表面在安装外贴钢板的位置进行凿毛处理，并进行钻孔，在钻孔内注入植筋胶，在凿毛处理的表面涂抹桥梁加固胶黏剂，在钻孔内植入锚固螺栓，并等待胶黏剂和植筋胶凝固；

将拉索系统、上锚箱以及外贴钢板组装好，之后将外贴钢板通过锚固螺栓和配套的螺母固定在中横梁上。

优选的，拉索系统、下锚箱、环形钢板以及独柱墩的连接过程包括：

将环形钢板与独柱墩固定连接，下锚箱预制于独柱墩上，将拉索系统与下锚箱组装好。