一種簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的加固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程施工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種橋梁加固方法，尤其涉及一種簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的加固方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)現(xiàn)有70余萬(wàn)座橋梁中，中小跨度的簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)的橋梁和簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)的橋梁在數(shù)量上占據(jù)絕對(duì)多數(shù)。由于設(shè)計(jì)、施工和管理等多方面的原因，許多橋梁投入運(yùn)營(yíng)前就存在質(zhì)量瑕疵，加上養(yǎng)護(hù)難以到位和超載嚴(yán)重等現(xiàn)實(shí)因素，導(dǎo)致目前運(yùn)營(yíng)中的橋梁病害較普遍，嚴(yán)重影響橋梁安全性和耐久性。為了滿足交通要求，需要將一些中小跨徑舊橋拆除重建，但是該方法不僅不經(jīng)濟(jì)，而且會(huì)中斷交通，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。因此，實(shí)際情況中常常需要對(duì)簡(jiǎn)支板或者簡(jiǎn)支梁進(jìn)行加固以使其滿足逐步繁重的交通。
[0003]由于板的剛度相對(duì)較小，加上各板橫向之間相互緊挨著，除了板底空間外，腹板側(cè)面沒(méi)有加固空間。因此，雖然板式結(jié)構(gòu)主要用在中小橋梁中，但是其加固卻非常困難。目前，簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)的主要加固方法有:
[0004](I)板底粘貼纖維材料或鋼板:該法采用建筑結(jié)構(gòu)膠將碳纖維布粘貼在混凝土表面或采用環(huán)氧樹(shù)脂系列粘結(jié)劑將鋼板粘結(jié)在板橋的受拉區(qū)域或薄弱部位，使所粘貼的材料與板共同受力以達(dá)到增強(qiáng)的目的。這種方法增強(qiáng)了板底抗拉性能，可在一定程度上提高板的抗彎承載力，但是在提高板的剛度上效果微乎其微；
[0005](2)底面施加預(yù)應(yīng)力:該法通過(guò)銷(xiāo)固于兩側(cè)邊板底部的支承角鋼上的預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)橋梁施加預(yù)應(yīng)力。該法不僅可以事先改善板的受力狀態(tài)，且可以提高板的抗彎承載力，但是其無(wú)法對(duì)板式結(jié)構(gòu)施加強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力，加固效果有限。
[0006]由于簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁加固方式受限，且提高原有結(jié)構(gòu)承載力和剛度的能力有限，現(xiàn)有的簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁的加固方法無(wú)法滿足需要大幅度加固提載的工程項(xiàng)目，更無(wú)法滿足特種荷載過(guò)橋等特殊情況的要求，并且不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)上合理、施工上便利的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的加固方法，其目的在于利用板拱組合效應(yīng)對(duì)簡(jiǎn)支板和簡(jiǎn)支梁進(jìn)行加固，采用該方法不僅能增大橋梁板結(jié)構(gòu)的承載力和剛度，使加固過(guò)的簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁能滿足特種載荷過(guò)橋的要求，本發(fā)明方法還能滿足大幅度加固提載的項(xiàng)目需求，而且由此解決目前加固方法中提高原有結(jié)構(gòu)承載力和剛度的能力不足的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的加固方法，該簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁包括至少一跨，每跨包括墩臺(tái)和受墩臺(tái)支撐的用于供車(chē)輛和行人在其上通過(guò)的板梁，其特征在于，包括如下步驟:
[0009]在需要加固的跨的墩臺(tái)的兩個(gè)側(cè)面均設(shè)置拱座，該拱座附著在墩臺(tái)上且與墩臺(tái)形成整體；
[0010]在需要加固的跨的板梁下方設(shè)置拱肋，該拱肋在該板梁中段與板梁底部形成整體，且該拱肋的兩個(gè)端部分別抵接墩臺(tái)上的拱座，并該兩個(gè)端部與拱座形成整體；
[0011]在需要加固的跨的板梁底面設(shè)置橫向聯(lián)系梁，該橫向聯(lián)系梁的長(zhǎng)度方向垂直板梁長(zhǎng)度方向并與板梁底面形成整體，且該橫向聯(lián)系梁與所述拱肋也形成整體；
[0012]以上形成的各整體，使簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的受力情況從單純的板梁受力變?yōu)榘骞敖M合結(jié)構(gòu)受力，使其承載力和剛度得到大幅度提高，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)原簡(jiǎn)支板或簡(jiǎn)支梁橋梁的加固。
[0013]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的板梁中段的底面設(shè)置的橫向聯(lián)系梁具有相互平行的兩根或者多根，橫向聯(lián)系梁具有一定寬度，該寬度應(yīng)通過(guò)具體計(jì)算確定，該橫向聯(lián)系梁在整個(gè)寬度上均與板梁底面形成整體，并且拱肋在整個(gè)橫向聯(lián)系梁寬度上與該橫向聯(lián)系梁形成整體。
[0014]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的板梁下方設(shè)置拱肋，拱肋的橫截面形式或矢跨比可以相同也可以不同。實(shí)際操作中可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和通航能力要求改變拱肋的橫截面形式或矢跨比，以實(shí)現(xiàn)人為控制加固的剛度和承載力。橫截面形式即為橫截面形狀和橫截面面積。
[0015]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的板梁下方沿板梁寬度方向設(shè)置多根相互平行的拱肋，以使板梁在其整個(gè)寬度方向均受拱肋支撐。
[0016]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的墩臺(tái)的兩個(gè)側(cè)面設(shè)置拱座步驟中，先向墩臺(tái)植入拱座鋼筋，且錨固在同一墩臺(tái)上的左右跨的拱腳鋼筋穿透墩身厚度，以使位于所述兩個(gè)側(cè)面的拱座鋼筋連接起來(lái)。
[0017]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的板梁下方設(shè)置拱肋步驟中，先將拱肋中起承力和連接作用的拱肋鋼筋與所述拱座鋼筋固定連接。
[0018]進(jìn)一步的，在需要加固的跨的板梁底面設(shè)置橫向聯(lián)系梁步驟中，先向板梁底面植入連接板梁與橫向聯(lián)系梁的“U”形鋼筋，所述“U”形鋼筋開(kāi)口端位于板梁內(nèi)。
[0019]進(jìn)一步的，在拱肋中段與板梁接觸的地方植入拱肋“U”形鋼筋，以使拱肋和板梁牢固結(jié)合。
[0020]進(jìn)一步的，所述拱肋鋼筋中部分鋼筋穿過(guò)所述拱肋“U”形鋼筋，以在澆筑混凝土后使所述拱肋在板梁中段與板梁底面形成整體。
[0021]本發(fā)明中，需要被加固的簡(jiǎn)支板和簡(jiǎn)支梁的供車(chē)輛和行人在其上通過(guò)的結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為板梁，需要被加固的橋梁的橋墩和橋臺(tái)稱(chēng)為墩臺(tái)。簡(jiǎn)支板和簡(jiǎn)支梁可被簡(jiǎn)稱(chēng)為簡(jiǎn)支板梁。
[0022]總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果:
[0023]1、本發(fā)明所提供的加固方法，由于在板梁底面增設(shè)拱肋，拱肋在板梁中段也即跨中段與板梁底面形成整體，相當(dāng)于將板梁和拱肋的受力作用組合起來(lái)，從而大幅度提高了被加固后板梁的承載力和剛度，使加固后的橋梁不僅能滿足特種荷載通行，還能具有較大富余。本發(fā)明方法具有比粘貼板材等加固法更好的加固效果；
[0024]2、本發(fā)明方法中，拱肋作用在拱座上的力相當(dāng)于“免費(fèi)”給附著的拱座與墩臺(tái)之間提供了強(qiáng)大壓力，提高了二者結(jié)合面的粘結(jié)力，有效增強(qiáng)了新增的拱座與墩臺(tái)之間的連接，確保連接可靠；
[0025]3、本發(fā)明加固法的加固構(gòu)件類(lèi)型少，受力簡(jiǎn)單、明確，板拱組合效應(yīng)顯著；
[0026]4、本發(fā)明的特征還在于加固后的結(jié)構(gòu)整體承載力和剛度可以通過(guò)調(diào)整拱肋的截面尺寸和矢跨比來(lái)實(shí)現(xiàn)人為調(diào)控；
[0027]5、本發(fā)明所提供的加固方法在橋底實(shí)施，施工方便，且避免了加固施工期間對(duì)橋面交通的影響；
[0028]6、本發(fā)明方法非常適合于中小跨徑的橋梁結(jié)構(gòu)加固工程，尤其是剛度較小的板式結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行加固后的簡(jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中加固的簡(jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)中加固鋼筋大致示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中加固的簡(jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)中墩臺(tái)的加固鋼筋示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中加固的簡(jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)的加固大樣立面圖；
[0033]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中加固的簡(jiǎn)支板橋結(jié)構(gòu)的加固橫斷面圖，該橫斷面是垂直于行車(chē)方向。
[0034]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0035]1-拱肋 2-橫向聯(lián)系梁3-拱座
[0036]4-原板梁5-橋墩6-橋臺(tái)
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0038]本發(fā)明中，需要被加固的簡(jiǎn)支板和簡(jiǎn)支梁的供車(chē)輛和行人在其上通過(guò)的結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為板梁，需要被加固的橋梁的橋墩和橋臺(tái)稱(chēng)為墩臺(tái)。
[0039]簡(jiǎn)支板和簡(jiǎn)支梁包括至少一跨，一般來(lái)說(shuō)，橋梁具有多個(gè)跨。
[0040]本發(fā)明方法主要包括的步驟為:
[0041]先向墩臺(tái)植入拱座中起承力或連接作用的拱座鋼筋，且錨固在同一橋墩上的左右跨拱腳鋼筋，在植筋時(shí)將穿透墩身厚度，以使拱座鋼筋連接起來(lái)。然后布設(shè)拱座中其他鋼筋，接著澆筑混凝土，即在需要加固的跨的墩臺(tái)的兩個(gè)側(cè)面均設(shè)置拱座，待混凝土凝固后，該拱座附著在墩臺(tái)上且與墩臺(tái)形成整體；
[0042]在需要加固的跨的板梁下方沿板梁寬度方向設(shè)置多根相互平行排列的拱肋，該拱肋在板梁中段與板梁底部形成整體，且該拱肋的兩個(gè)端部分別抵接墩臺(tái)上的拱座，并該兩個(gè)端部與拱座形成整體；在需要加固的跨的板梁下方設(shè)置拱肋時(shí)，拱肋的橫截面面積、橫截面形狀或矢跨比可以相同也可以不同。實(shí)際操作中可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和通航能力要求改變拱肋的橫截面面積、橫截面形狀或矢跨比，以實(shí)現(xiàn)人為控制加固的剛度和承載力。在需要加固的跨的板梁下方沿板梁寬度方向設(shè)置多根相互平行排列的拱肋，可使板梁在其整個(gè)寬度方向均受拱肋支撐。設(shè)置拱肋的具體步驟為:先將拱肋中拱肋鋼筋與拱座中的部分鋼筋固定連接，此處的固定連接即為焊接，還可以是鉚接、箍扎等鋼筋之間的連接方式。拱肋鋼筋中部分鋼筋穿過(guò)