[发明专利]一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法

说明书

本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法，属于钢管混凝土拱桥技术领域。加固结构用于对原拱肋进行加固，加固结构包括外包钢和填筑部，外包钢包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板相互连接，以使外包钢套设于原拱肋的外周侧，外包钢的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距，以在外包钢与原拱肋之间形成有填筑空间；填筑部充填于填筑空间内，填筑部用于使外包钢与原拱肋连接为整体；其中，外包钢上设有调节组件，调节组件用于调节外包钢与原拱肋的相对位置。这种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构能够增大拱桥的承载能力和整体刚度，增加拱桥的安全系数。

技术领域

本申请涉及钢管混凝土拱桥技术领域，具体而言，涉及一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法。

背景技术

钢管混凝土拱桥是一种独特的钢-混凝土组合桥梁，造型优美、结构合理、施工便捷。钢管混凝土拱肋是拱桥的主要承重构件，拱肋质量直接关系到整桥的承载能力和稳定性。钢管混凝土拱肋的优势在于，外包钢管的套箍作用能够提高混凝土的承压能力，内填混凝土约束外包钢管，防止钢管的局部屈曲提高钢管的局部稳定性，钢管内壁与混凝土粘结在一起形成受力整体。

由于混凝土和钢管材料差异，当地气候条件，再加之施工工艺及施工质量控制的问题可能造成管内混凝土与钢管发生脱空，产生空隙和空鼓，拱肋其他常见病害主要有钢管锈蚀和焊接裂缝，钢管锈蚀主要是钢管表面涂层由于施工过程碰撞或涂装质量问题发生表面的龟裂、起皮、剥落等现象，最终在雨水空气的侵蚀下钢管锈蚀。焊接裂缝主要是由于焊接工艺和焊接质量问题产生的，焊接缺陷可能引起钢管疲劳裂缝，最终导致钢管疲劳破坏。在应力及腐蚀介质的共同作用下，焊接裂缝可能会迅速发展，危害桥梁安全性能。目前对钢管混凝土拱肋局部加固的方法主要有二次灌浆法、外加套环法等，对于钢管混凝土拱肋整体加固的方法还有待研究。

发明内容

本申请实施例提拱一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构及施工方法，能够增大拱桥的承载能力和整体刚度，增加拱桥的安全系数。

第一方面，本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥拱肋增大截面加固结构，加固结构用于对原拱肋进行加固，加固结构包括外包钢和填筑部，外包钢包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板相互围合连接，以使外包钢能套设于原拱肋的外周侧，外包钢的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距，以在外包钢与原拱肋之间形成有填筑空间；填筑部充填于填筑空间内，填筑部用于使外包钢与原拱肋连接为整体；其中，外包钢上设有调节组件，调节组件用于调节外包钢与原拱肋的相对位置。

在本方案中，通过将外包钢包括为第一基板和第二基板，使得外包钢为分体组合式，即第一基板和第二基板可以相互分开和结合，便于将外包钢套设在原拱肋的外周侧，然后再通过调节组件对外包钢相对于原拱肋的位置进行精细化调节，实现了外包钢在安装过程中的精准控制，保证了加固结构的工程质量，并且调节组件可以对外包钢与原拱肋之间的填筑空间进行调节，然后利用填筑部充填的方式将外包钢与原拱肋连接为整体，进而保证了外包钢的稳定性，对原拱肋的加固效果明显。

在一些实施例中，第一基板与第二基板的截面形状均呈C形，第一基板和第二基板上相邻的一侧均设置有调节牛腿，调节牛腿上设有第一螺栓孔；调节组件包括第一螺栓，第一螺栓穿过第一基板和第二基板上的第一螺栓孔并通过第一螺母锁紧，以使第一基板和第二基板连接。

上述技术方案中，通过将第一基板与第二基板的截面形状均呈C形，即第一基板与第二基板均由钢板按照原拱肋外轮廓加工成C形或者U形，并在第一基板和第二基板的相邻一侧均设置有调节牛腿，利用调节组件中的第一螺栓，第一螺栓穿过第一基板和第二基板上的第一螺栓孔并通过第一螺母锁紧后，便可以实现第一基板和第二基板的连接，实现第一基板和第二基板的临时固定，便于外包钢安装于原拱肋上，并且第一螺栓与第一螺母配合，还可以调节第一基板和第二基板的间隙，使得外包钢满足尺寸设计要求。