[发明专利]一种可调节附加支撑的独柱墩桥梁加固结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种横向位置可调节的附加支撑，基于附加支撑对独柱墩桥梁进行加固，桥梁包括梁体、独柱墩以及承台，加固结构包括开孔底板、水平开孔滑接板、L型附加支撑、钢斜撑、滑槽结构、挡板、单杆和锚栓；独柱墩的周围设有开孔底板，开孔底板设有滑槽，滑槽中安装有水平开孔滑接板，水平开孔滑接板上设有L型附加支撑，L型附加支撑设有滑槽结构，每个滑槽结构中通过滑块铰接安装有单杆，位于L型附加支撑一侧的四个单杆的另一端汇交并与开孔钢管连接。本发明提供的独柱墩桥梁加固结构通过在L型附加支撑上设置钢斜撑与挡板，对独柱墩位置处的梁体横向外侧边缘提供有效附加支撑，显著提高现有独柱墩桥梁的横向抗侧倾能力，加固效果显著。

技术领域

本发明涉及桥梁维修加固领域，具体涉及到一种可调节附加支撑的独柱墩桥梁加固结构及其施工方法。

背景技术

独柱墩桥梁在城市高架桥和高速公路匝道中应用较多。近年来，随着交通流量和车辆荷载的不断增大，超重车辆偏载导致的独柱墩桥梁倾覆的事故经常发生，造成人员及财产不同程度的伤亡与损失。对现有的独柱墩桥梁进行防倾覆加固改造显得十分迫切，以解决独柱墩桥梁的抗倾覆安全问题，这对于预防桥梁倾覆事故的发生，保障桥梁安全运营具有重要的意义。

目前，单支点支撑是独柱桥墩的主要支撑方式，这非常不利于桥梁的横向抗倾覆，在车辆偏载作用下，上部结构箱梁绕箱梁与支座接触位置的合力作用点发生有约束的扭转变形。随着偏载的增大，合力作用点逐渐向倾覆荷载作用侧两端支座中心线移动，当移动到两端支座的中心连线时，极限抗倾覆力矩达到最大，此时若无法平衡倾覆力矩，上部结构箱梁将发生整体倾覆破坏。

目前独柱墩桥梁的加固方法可以分为上部结构的加固改造、下部结构的加固改造、支座系统的改造以及加强上下部结构的连接构造等。现有的独柱墩桥梁的加固措施是在原墩柱旁增设墩柱，对上部结构梁体的横向增加支撑结构，然而这种方式的施工周期较长，且施工成本高投入大。CN110644379A公开了一种采用套设增强柱并在增强柱的端部套设钢盖梁的加固结构，钢盖梁的两端向梁体的横向方向延伸，在钢盖梁上设置两个支撑装置用于支撑梁体。该加固方法需要在独柱墩的外侧加设增强柱，对原有独柱墩的加固增加了施工工序，加固施工技术复杂，成本较高。独柱墩桥梁发生倾覆的的主要问题是上部结构梁体在横向的外侧边缘缺乏支撑力，导致梁体侧倾安全事故发生，因此，独柱墩桥梁加固的重点在于对原有上部结构梁体的横向外侧边缘提供支撑，而非对原有独柱墩墩柱的加固。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，为了有效解决现有独柱墩桥梁容易发生侧倾的安全问题，本发明提供了一种可调节附加支撑的独柱墩桥梁加固结构及其施工方法。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种可调节附加支撑的独柱墩桥梁加固结构，所述桥梁包括梁体、支撑所述梁体的独柱墩以及支撑所述独柱墩的承台，加固结构包括开孔底板、水平开孔滑接板、L型附加支撑、钢斜撑、滑槽结构、挡板、单杆和锚栓；所述独柱墩的周围设有所述开孔底板，所述开孔底板沿所述梁体横向方向设有滑槽，所述滑槽中安装有所述水平开孔滑接板，并与通过所述锚栓与所述开孔底板一起固定于所述承台上；所述水平开孔滑接板上设有所述L型附加支撑，所述L型附加支撑包括立板和横板，所述横板与所述立板之间设有所述钢斜撑，两所述L型附加支撑将所述独柱墩夹在中间，其横板支撑在所述梁体底部两侧，在所述L型附加支撑的横板端部垂直设有所述挡板；所述L型附加支撑的立板沿所述梁体方向两侧面的两端设有滑槽结构，每个所述滑槽结构中通过滑块铰接安装有所述单杆，位于所述L型附加支撑一侧的四个所述单杆的另一端汇交并与所述开孔钢管连接。

进一步，所述开孔底板包括位于所述独柱墩周围对称的左开孔底板和右开孔底板，所述左开孔底板和所述右开孔底板结构对称。

进一步，所述水平开孔滑接板包括对称设置的水平开孔左滑接板和水平开孔右滑接板，所述水平开孔左滑接板和所述水平开孔右滑接板结构对称。

进一步，所述锚栓可为高强度的地脚螺栓、膨胀螺栓或者化学螺栓。