[發明專利]預應力頂推法修復雙曲拱橋的方法

有效

• 申請號: 201410157374.4
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103924532A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 殷樹芳;孟繁偉
• 申請（專利權）人: 巖土科技股份有限公司
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本發明涉及一種建筑施工方法，尤其是修復雙曲拱橋的方法。

背景技術

雙曲拱橋是我國應用較廣的一種橋梁；但是經過多年運營，部分結構會呈現不同程度的病害，為保證橋梁結構的正常運營和安全，合理的橋梁維修工作非常重要。

拱肋（混凝土拱肋）是雙曲拱橋的主要承重構件，因而對拱肋的維修是橋梁維修工作的重點和難點；為保障橋梁的結構安全，在提高其耐久性的同時應當盡可能恢復其承載力，且盡量避免后加結構的重量附著在原結構上而增加原結構的應力水平，維修過程也盡量不對原結構造成進一步損傷，后加結構必須與原結構能很好的協同工作，并在維修完成后共同參與受力。現有的橋梁維修方案有多種多樣，然而，迄今為止能夠真正切實有效的卻寥寥無幾。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種修復雙曲拱橋的方法的改進，該方法應具有對原橋梁結構影響小、可恢復橋梁承載能力、建設速度快、施工簡單的特點。

本發明提供的技術方案是：

預應力頂推法修復雙曲拱橋的方法，包括以下施工步驟：

1）制作鋼拱架：先根據拱橋形狀進行測量和設計，確定需安裝在拱橋拱肋底部表面的鋼拱架結構以及拱橋寬度方向所需鋼拱架的數量；接著鋼構件放樣、加工制作拼接每個鋼拱架所需的各個鋼拱件，加工完成后對各個鋼拱件進行防腐防銹處理；

2）拱肋根部植筋并在鋼筋端部焊接固定鋼板，作為對應于每一鋼拱架端部的鋼拱基礎；

3）組裝鋼拱架：將各個鋼拱件吊裝至拱橋拱肋的底部表面相應部位，并通過焊接使各個鋼拱件前后相接形成沿拱橋拱肋弧線方向伸展且具有一個間隔空隙的鋼拱架，然后將鋼拱架的兩端分別與兩邊拱肋根部的鋼拱基礎焊接固定；鋼拱架的上端曲面盡量貼近拱橋拱肋的底部表面；

4）在所述間隔空隙兩側的鋼拱件的端面分別焊接作為千斤頂支撐的鋼板，然后插入千斤頂并啟動千斤頂對兩側的鋼拱件施加預應力，最后在兩塊鋼板之間焊接鋼質連接件使鋼拱架連為完整的一體，拆除千斤頂；

5）鋼拱架頂面焊接若干鋼板與拱橋拱肋錨固連接，并在拱橋拱肋與鋼拱架之間的間隙處灌注環氧砂漿；

6）按以上方法，在拱橋寬度方向并排安裝其余的鋼拱架；

7）所有鋼拱架之間焊接鋼板使之橫向連接為一體；

8）在拱肋根部制作包裹拱肋根部和加固支座的砼套箍，砼套箍的混凝土厚度不小于5cm，以加強加固支座和鋼拱架的保護。

所述防腐防銹處理是對鋼拱架的全部暴露面噴涂保護漆層。

所述鋼質連接件為鋼套管或H型鋼。

拱橋施工前，原拱橋拱肋的混凝土表面需要進行以下處理：鑿除表面破損混凝土，鋼筋及混凝土表面清理；采用高標號環氧砂漿補平原損傷部位。

鋼拱架在施加預應力期間應對交通進行限制。

本發明的有益效果是：在原有雙曲拱橋拱肋結構上增設了鋼拱架并且施加了預應力后，明顯提高了原有橋梁的強度和剛度，因而橋梁的承載能力以及使用壽命得到大幅提升；并且所提供的修復方法對原橋梁結構影響小、施工簡單，所以建設速度快，對橋梁的交通影響較小。

附圖說明

圖1是本發明所涉雙曲拱橋的主視結構示意圖。

圖2是圖1中A部的放大結構示意圖。

圖3是圖1中B部的放大結構示意圖。

圖4是本發明的工作過程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖所示實施例進一步說明。

本發明提供的預應力頂推法修復雙曲拱橋的方法，在拱肋底端增設鋼拱架進行承托，并對新增鋼拱架施加切向（弧形鋼拱架的切線方向）預應力，實現對原拱橋部分卸載，盡可能恢復橋梁承載力。具體包括以下施工步驟：

1）制作鋼拱架：先對拱橋形狀測量和設計，確定需并排安裝在拱橋拱肋底部表面的鋼拱架的結構和數量（根據雙曲拱橋的寬度確定并排設置在拱橋拱肋下方的鋼拱架的數量，也可根據需要確定）；接著鋼構件放樣、加工制作組成每個鋼拱架的各個鋼拱件（每個鋼拱架由依序前后連接的多個鋼拱件組成，推薦數量為5個；鋼拱件推薦采用熱軋H型鋼制作），加工完成后對各個鋼拱件進行防腐防銹處理；

2）拱肋根部植筋，并在鋼筋端部焊接固定對應于每一鋼拱架端部的鋼板作為鋼拱基礎（即在原主拱基礎通過錨固螺栓固定錨固鋼板）；