[發明專利]一種雙幅連續剛構橋系桿拱加固結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201710445588.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107268458B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 薛興偉;華旭東;李宏男
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D12/00;E01D21/00;E01D19/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

一種雙幅連續剛構橋系桿拱加固結構，主拱圈由混凝土拱肋和鋼制拱座構成，鋼制拱座埋在位于橋墩上方兩內腹板之間的拱座橫梁中；拱座橫梁中有通過導管埋設、張拉后加以錨固的系桿；沿順橋向以橋的中跨中心線為中心有相互對稱置于兩內腹板之間的吊桿錨固橫梁；吊桿的上下兩端分別穿過混凝土拱肋和吊桿錨固橫梁上對應的導管，張拉后錨固。該加固結構中拱座橫梁的尺寸和每道系桿中鋼絞線的根數按公司求得，可保證拱座橫梁水平位移不超過[Δ]，為主拱圈提供可靠基礎；拱座橫梁中的系桿可平衡汽車荷載、張拉吊桿和主拱圈自重在拱座橫梁上產生的水平力，使拱座橫梁和主拱圈處于最佳受力狀態；為解決雙幅連續剛構橋中跨跨中下撓過大的病害提供了一套完整的施工技術方案。

技術領域

本發明涉及橋梁工程，特別是一種適用于雙幅連續剛構橋的系桿拱加固結構及其施工方法。

背景技術

大量的雙幅連續剛構橋投入使用后，常會出現一些病害，其中較為典型的病害是連續剛構橋中跨的跨中產生過大的下撓。

針對這一技術問題，CN102322019A專利文獻公開了一種系桿拱-T型剛構協作體系橋。該體系是在一般T型剛構主梁中增設混凝土拱肋、系桿及吊桿，T型剛構采用混凝土材料。其工程造價比同等跨徑的斜拉橋或懸索橋低，適合于大跨徑橋梁結構；采用拱體系，使結構沒有水平推力，對基礎要求低。

但將該技術應用于解決雙幅連續剛構橋的上述病害時存在以下技術障礙：

(1)缺乏完整、有效的施工技術方案；

(2)系桿拱拱腳處缺乏有效的錨固方法；

(3)上述專利文獻未確定系桿的張拉力，而過大施加系桿張拉力可能造成拱座橫梁的破壞和主拱圈受力的重新分配；系桿張拉力不足，則主拱圈在拱腳處會產生水平推力。

發明內容：

本發明的目的是針對上述現有技術存在的問題提供一種結構簡單、施工技術方案完善、施工快捷、安全可靠和經濟性好的雙幅連續剛構橋系桿拱加固結構及其施工方法。

為了實現上述目的，本發明提供的雙幅連續剛構橋系桿拱加固結構，包括主拱圈、系桿和吊桿；其特點是：

所述主拱圈由混凝土拱肋和分別與混凝土拱肋兩端相接的兩個鋼制拱座構成，主拱圈的拱軸線為二次拋物線；所述兩個鋼制拱座分別埋設在拱座橫梁中，拱座橫梁置于橋墩上方、雙幅連續剛構橋兩幅的內腹板之間；所述系桿的數量為3～10道(按拱座橫梁的橫橋向寬度選取)，每道系桿分別穿過水平均勻間隔埋設在拱座橫梁中的導管a，兩端張拉后錨固在兩個拱座橫梁上；沿順橋向以連續剛構橋的中跨中心線為中心有相互對稱、均勻間隔布置于雙幅連續剛構橋兩幅的內腹板之間的吊桿錨固橫梁，吊桿錨固橫梁中有豎向埋設的導管b；混凝土拱肋中有與導管b上下豎直對應、豎向埋設的導管c；所述吊桿的上下兩端分別穿過相互對應的導管c和導管b，張拉后錨固在混凝土拱肋和吊桿錨固橫梁上；

所述拱座橫梁順橋向長度b_GZ＝0.3L₀～0.6L₀，橫橋向寬度等于D_b，高度h_GZ按下式計算得出：

其中：

L₀：主梁零號塊長度(m)，

roundup[number，Num_digits]，number為需要向上舍入的任意實數，Num_digits舍入后的數字的小數位數(如roundup[5.325，1]＝5.4，再如roundup[3，1]＝3.0)，

E_c：拱座橫梁混凝土的彈性模量(MPa)，

b_GZ：拱座橫梁順橋向長度(m)，

D_b：兩內腹板的凈距(m)，