CN115094792B - 一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 - Google Patents
一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115094792B CN115094792B CN202210915799.1A CN202210915799A CN115094792B CN 115094792 B CN115094792 B CN 115094792B CN 202210915799 A CN202210915799 A CN 202210915799A CN 115094792 B CN115094792 B CN 115094792B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arch
- original
- arch rib
- flexible tie
- rib
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 71
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 9
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 8
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 8
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012761 high-performance material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D4/00—Arch-type bridges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥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,加固结构包括多个外包套和填筑部,多个外包套沿原拱肋的拱形方向依次套设于原拱肋的外周侧,外包套的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距,以在外包套与原拱肋之间形成有填筑空间;填筑部充填于填筑空间内,加固结构还包括柔性系杆组件,柔性系杆组件包括柔性系杆和两个钢锚箱,两个钢锚箱分别设置于原拱肋两个拱脚处的外包套上,柔性系杆沿纵向延伸设置,且柔性系杆的两端分别与两个钢锚箱连接,以在柔性系杆的张拉作用下向拱桥提供纵向的约束预应力。这种钢管混凝土拱桥加固结构能够有效提升钢管混凝土拱桥的承载能力。
Description
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-填充物组合桥梁,造型优美、结构合理、施工便捷。钢管混凝土拱桥起源于苏联,上世纪90年代在我国得到高速发展。据统计,20多年来我国修建了超过400座钢管混凝土拱桥。近年来随着公路交通量的急剧增长,桥梁荷载等级的提升,早期建造的钢管混凝土拱桥出现了一系列病害。目前,所采用的加固措施有截面加固法,如公开号CN202010838728.7的专利公开了一种双曲拱桥增大截面的加固方法,该方案中采用植筋增大截面法对混凝土拱肋加固,还有如公开号为CN202111173004.6的专利公开了一种钢-混组合梁体外预应力的施工方法,还有如公开号为CN202021843510.2的专利公开了一种钢管混凝土拱桥体外预应力系杆体系,该方案提出的采用预埋锚垫板和后锚板实现一道预应力,通过锚头与钢靴实现二道预应力,实现后期共同承受荷载的方法适用于单独对钢管混凝土拱桥加固,但是该方案无法与拱肋增大截面法配合施工,使得钢管混凝土拱桥的承载能力较低,无法明显提升钢拱桥的承载能力。
发明内容
本申请实施例提拱一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法,能够有效提升钢管混凝土拱桥的承载能力。
第一方面,本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥加固结构,加固结构用于对原拱肋进行加固,加固结构包括多个外包套和填筑部,多个外包套沿原拱肋的拱形方向依次套设于原拱肋的外周侧,相邻两个外包套之间密封连接,外包套的内壁与原拱肋的外壁之间具有间距,以在外包套与原拱肋之间形成有填筑空间;填筑部充填于填筑空间内,填筑部用于使外包套与原拱肋连接为整体;其中,加固结构还包括柔性系杆组件,柔性系杆组件包括柔性系杆和两个钢锚箱,两个钢锚箱分别设置于原拱肋在纵向上位于两个拱脚处的外包套上,柔性系杆沿纵向延伸设置,且柔性系杆的两端分别与两个钢锚箱连接,以在柔性系杆的张拉作用下向拱桥提供纵向的约束预应力。
在本方案中,通过将多段外包套套设在原拱肋的外周侧,将原拱肋包覆,相邻两个外包套之间密封连接构成连续的填筑空间,然后利用填筑部充填的方式将外包套与原拱肋连接为整体,进而增大了原拱肋的截面面积,有效提升了原桥拱肋的刚度,增大桥梁的承载能力,提升原桥的安全系数。更重要的是,通过在位于两个拱脚处的外包套处设置钢锚箱,并采用柔性系杆穿过两个钢锚箱张拉的方式,可以给拱桥上拱肋的纵向两端提供预应力,使得拱桥上拱肋的承载承载能力增大,即采用外包套增大拱肋截面并配合增设柔性系杆的方式,提升了桥梁的安全储备,从而确保桥梁的行车安全。
在一些实施例中,柔性系杆组件还包括系杆索支架,系杆索支架设于拱桥的系梁外侧,以用于给柔性系杆提供支撑力。
上述技术方案中,通过在拱桥的系梁外侧设置系杆索支架,系杆索支架可以给柔性系杆提供支撑力,进而提高了柔性系杆的稳定性。
在一些实施例中,系杆索支架的数量设为多个,多个系杆索支架在拱桥上沿纵向间隔分布。
上述技术方案中,通过将系杆索支架的数量设为多个,多个系杆索支架共同配合,能够给柔性系杆的长度方向上多点位支撑,从而更好的给柔性系杆提供支撑作用,避免柔性系杆因跨度大出现挠曲的现象,确保了柔性系杆对拱桥提供纵向约束力的稳定性。
在一些实施例中,柔性系杆组件中,柔性系杆的数量设为至少一根。
上述技术方案中,通过将柔性系杆的数量设为一根或者多根,具体柔性系杆的数量可以根据原拱肋的病害程度决定。在柔性系杆设为多根的情况下,多根柔性系杆对拱桥上的外包套的预应牵拉作用更强,进一步提高了外包套对原拱肋的刚度增强效果。
在一些实施例中,柔性系杆组件的数量设为两组,两组柔性系杆组件分别位于拱桥在横向上的两个原拱肋的拱脚外侧。
上述技术方案中,由于拱桥的横向两侧均具有一片拱肋,因此为了保证拱桥横向两侧的均衡性,通过在拱桥在横向上的两个原拱肋的拱脚外侧均设置有柔性系杆组件,进而使得拱桥的整体刚度更加均衡,避免出现拱桥出现一侧失衡的现象发生。
在一些实施例中,外包套包括第一基板和第二基板,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相互围合连接,以套设于原拱肋的外周侧。
上述技术方案中,通过外包套包括第一基板和第二基板,且第一基板与第二基板的截面形状均呈C形,使得外包套为分体组合式,即第一基板和第二基板可以相互分开和结合,便于外包套套设在原拱肋的外周侧。
在一些实施例中,外包套的各个侧面上设置有调节螺栓,调节螺栓与外包套之间螺纹连接,调节螺栓位于外包套内的一端抵紧于原拱肋的外壁。
上述技术方案中,在调节螺栓的作用下,可以调节外包套的各个侧面与原拱肋的距离,进而对外包套的安装空间进行精细调节,使得外包套的空间位置调节方便。更重要的是,通过利用调节螺栓的旋转,作用于外包套,还可以实现外包套的预拱安装,各个外包套合拢后通过调节螺栓实现外包套的向下反压、原拱肋向上卸载,使得外包套填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节螺栓,实现外包套内混凝土承担原拱肋的部分卸载,提高了外包套内混凝土的使用效率。
在一些实施例中,在多个外包套中,位于原拱肋的拱脚位置处的外包套上设有压浆孔,位于原拱肋的拱顶位置处的外包套设有出浆孔,压浆孔和出浆孔均与填筑空间相通。
上述技术方案中,通过在位于原拱肋拱脚位置处的外包套上设有压浆孔,在位于原拱肋拱顶位置处的外包套设有出浆孔,即采用由下至上注浆,在反重力作用下,让填筑空间内的填筑材料由下向上挤压,从而使得填筑空间内填筑材料更加充实,提高了填筑材料的加注效果。
第二方面,本申请实施例还提供了一种钢管混凝土拱桥加固结构的施工方法,施工方法包括以下步骤:S1、构件预制;外包套以及钢锚箱、系杆索支架在工厂预制成型,外包套的纵向与环向上均匀焊接剪力件,在外包套的各个侧面安装调节螺栓;S2、原拱肋涂装层打磨;对原拱肋的外表面清理,将原拱肋表面的涂层进行打磨清除,并将原拱肋外表面吹净;S3、柔性系杆安装并预紧;对称安装并固定原拱肋的拱脚处的外包套,在拱脚处所述外包套的外侧对称安装钢锚箱,拱桥外侧翼缘均匀安装系杆索支架,采用牵引设备牵引柔性系杆先后穿过两侧的钢锚箱与系杆索支架,对柔性系杆的两端初步锚固,柔性系杆安装完成后,对柔性系杆进行超张拉;S4、外包套安装;从拱脚至拱顶依次对称安装各段外包套,外包套安装完成后,通过调节螺栓实现外包套与原拱肋的精准定位,然后将所有节段的外包套连成一体;S5、柔性系杆放张与填充物浇筑;放松已预紧的柔性系杆,自下而上对称向填筑空间内压入填充物,直至填充物从出浆孔溢出时停止加注;S6、张拉柔性系杆至指定力值;采用对称张拉的方法,完成对柔性系杆的张拉。
上述技术方案中,各段外包套采用工厂预制,现场安装,同时外包套为高性能填充材料的浇筑提供模板作用,从而有效节省了模板的安拆时间,提高了施工效率。通过在位于两个拱脚处的外包套处设置钢锚箱,并采用柔性系杆张拉的方式,可以给拱桥拱肋的纵向两端提供预应力,使得拱桥上拱肋的承载承载能力增大,即采用外包套增大拱肋截面并配合增设柔性系杆的方式,提升了桥梁的安全储备,从而确保桥梁的行车安全。
在一些实施例中,在步骤S4中,当原拱肋病害严重时,先更换吊杆,再将更换的新吊杆安装锚固于原拱肋上。
在一些实施例中,在步骤S4中,外包套在对应于拱桥吊杆的位置处设置有吊杆孔,外包套与吊杆的连接方式根据原拱肋的病害程度决定;当原拱肋的病害较轻时,吊杆锚固至原拱肋,且不与外包套连接;当原拱肋病害较重时,吊杆锚固至原拱肋,且外包套与原拱肋通过连接板进行连接;当原拱肋病害严重时,吊杆锚固至所述外包套,且外包套与原拱肋通过连接板进行连接;当原拱肋病害非常严重时,吊杆锚固至外包套,且外包套与原拱肋不连接。
综上所述,本方案的有益效果为:
一、加固效果好。本方案采用在原拱肋上外包钢管,扩大原拱肋截面的方式,并可根据原拱肋的病害程度来对应设置相应的加固方法,能够有效提升原拱桥地拱肋的刚度,增大了桥梁的承载能力,提升原拱桥的安全系数。
二、安全储备高。本方案采用增大拱肋截面并配合增设柔性系杆的方式,提升了桥梁安全储备,从而确保了行车安全。
三、施工效率高。本方案采用外包套多节段方式,并采用工厂预制,现场安装,同时外包套可以为高性能材料浇筑提供模板,从而有效节省模板的安拆时间,提高了施工效率。
本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的钢管混凝土拱桥加固结构的结构示意图;
图2为图1中原拱肋与外包套配合的局部放大示意图;
图3为图1中钢管混凝土拱桥加固结构的剖视图;
图4为图1中钢管混凝土拱桥加固结构中对应于原拱肋病害较轻的加固示意图;
图5为图1中钢管混凝土拱桥加固结构中对应于原拱肋病害较重的加固示意图;
图6为图1中钢管混凝土拱桥加固结构中对应于原拱肋病害严重的加固示意图;
图7为图1中钢管混凝土拱桥加固结构中对应于原拱肋非常严重的加固示意图;
图8为图1中柔性系杆组件的结构示意图。
图标:10-外包套;11-第一基板;12-第二基板;13-螺母;14-调整螺栓;15-剪力件;16-吊杆孔;17-连接板;20-柔性系杆组件;21-钢锚箱;22-柔性系杆;23-系杆索支架;30-填筑部;200-原拱肋;201-吊杆;202-拱脚;203-拱顶;X-纵向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提拱的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”应做广义理解,例如,可以是固定相连,也可以是可拆卸相连,或一体地相连;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
本申请实施例提拱了一种钢管混凝土拱桥加固结构,请参阅图1、图2、图3和图8,加固结构用于对原拱肋200进行加固,加固结构包括多个外包套10和填筑部30,多个外包套10沿原拱肋200的拱形方向依次套设于原拱肋200的外周侧,相邻两个外包套10之间密封连接,外包套10的内壁与原拱肋200的外壁之间具有间距,以在外包套10与原拱肋200之间形成有填筑空间;填筑部30充填于填筑空间内,填筑部30用于使外包套10与原拱肋200连接为整体;其中,加固结构还包括柔性系杆组件20,柔性系杆组件20包括柔性系杆22和两个钢锚箱21,两个钢锚箱21分别设置于原拱肋200在纵向上位于两个拱脚202处的外包套10上,柔性系杆22沿纵向延伸设置,且柔性系杆22的两端分别与两个钢锚箱21连接,以在柔性系杆22的张拉作用下向拱桥提供纵向的约束预应力。
在本方案中,通过将多段外包套10套设在原拱肋200的外周侧,将原拱肋200包覆,相邻两个外包套10之间密封连接构成连续的填筑空间,然后利用填筑部30充填的方式将外包套10与原拱肋200连接为整体,进而增大了原拱肋200的截面面积,有效提升了原桥拱肋的刚度,增大桥梁的承载能力,提升原桥的安全系数。更重要的是,通过在位于两个拱脚202处的外包套10处设置钢锚箱21,并采用柔性系杆22穿过两个钢锚箱21张拉的方式,可以给拱桥上拱肋的纵向两端提供预应力,使得拱桥上拱肋的承载承载能力增大,即采用外包套10增大拱肋截面并配合增设柔性系杆22的方式,提升了桥梁的安全储备,从而确保桥梁的行车安全。
在一些实施例中,柔性系杆组件20还包括系杆索支架23,系杆索支架23设于拱桥的系梁外侧,以用于给柔性系杆22提供支撑力。通过在拱桥的系梁外侧设置系杆索支架23,系杆索支架23可以给柔性系杆22提供支撑力,进而提高了柔性系杆22的稳定性。
在一些实施例中,系杆索支架23的数量设为多个,多个系杆索支架23在拱桥上沿纵向X间隔分布。通过将系杆索支架23的数量设为多个,多个系杆索支架23共同配合,能够给柔性系杆22的长度方向上多点位支撑,从而更好的给柔性系杆22提供支撑作用,避免柔性系杆22因跨度大出现挠曲的现象,确保了柔性系杆22对拱桥提供纵向约束力的稳定性。
在一些实施例中,柔性系杆组件20中,柔性系杆22的数量设为至少一根。通过将柔性系杆22的数量设为一根或者多根,具体柔性系杆22的数量可以根据原拱肋200的病害程度决定。在柔性系杆22设为多根的情况下,多根柔性系杆22对拱桥上的外包套10的预应牵拉作用更强,进一步提高了外包套10对原拱肋200的刚度增强效果。
其中,柔性系杆22可以根据实际情况可采用单个或多个钢绞线或平行钢丝索,柔性系杆22的两端锚头分别穿过两个钢锚箱21的锚孔,并锚固于钢锚箱21端,系杆索支架23固定在原拱桥的系梁外侧,以用来支撑柔性系杆22。
在一些实施例中,柔性系杆组件20的数量设为两组,两组柔性系杆组件20分别位于拱桥在横向上的两个原拱肋200的拱脚202外侧。由于拱桥的横向两侧均具有一片拱肋,因此为了保证拱桥横向两侧的均衡性,通过在拱桥在横向上的两个原拱肋200的拱脚202外侧均设置有柔性系杆组件20,进而使得拱桥的整体刚度更加均衡,避免出现拱桥出现一侧失衡的现象发生。
在一些实施例中,外包套10包括第一基板11和第二基板12,第一基板11与第二基板12的截面形状均呈C形,第一基板11和第二基板12相互围合连接,以套设于原拱肋200的外周侧。通过外包套10包括第一基板11和第二基板12,且第一基板11与第二基板12的截面形状均呈C形,使得外包套10为分体组合式,即第一基板11和第二基板12可以相互分开和结合,便于外包套10套设在原拱肋200的外周侧。
在一些实施例中,外包套10的各个侧面上设置有调节螺栓,调节螺栓与外包套10之间螺纹连接,调节螺栓位于外包套10内的一端抵紧于原拱肋200的外壁。
在调节螺栓的作用下,可以调节外包套10的各个侧面与原拱肋200的距离,进而对外包套10的安装空间进行精细调节,使得外包套10的空间位置调节方便。更重要的是,通过利用调节螺栓的旋转,作用于外包套10,还可以实现外包套10的预拱安装,各个外包套10合拢后通过调节螺栓实现外包套10的向下反压、原拱肋200向上卸载,使得外包套10填筑空间内填充材料(混凝土)达到强度后拆除调节螺栓,实现外包套10内混凝土承担原拱肋200的部分卸载,提高了外包套10内混凝土的使用效率。
其中,外包套10的内侧壁在对应于调节螺栓的位置均设置有螺母13,调节螺栓穿过外包套10并与外包套10内壁的螺母13螺纹配合,以实现调节螺栓与外包套10的螺纹配合。
在一些实施例中,在多个外包套10中,位于原拱肋200的拱脚202位置处的外包套10上设有压浆孔,位于原拱肋200的拱顶203位置处的外包套10设有出浆孔,压浆孔和出浆孔均与填筑空间相通。通过在位于原拱肋200拱脚202位置处的外包套10上设有压浆孔,在位于原拱肋200拱顶203位置处的外包套10设有出浆孔,即采用由下至上注浆,在反重力作用下,让填筑空间内的填筑材料由下向上挤压,从而使得填筑空间内填筑材料更加充实,提高了填筑材料的加注效果。
另外,每个外包套10由拱肋钢板按照原拱肋200的断面形状弯制成型,如C形或U形,外包套10根据桥梁的吊杆201位置应预留吊杆孔16,调整螺栓14均匀安装在外包套10的上侧、下侧、左侧、右侧。外包套10上设置有剪力件15和连接板17,剪力件15和连接板17为矩形钢板,剪力件15和连接板17的材质和厚度与外包套10相同。剪力件15在外包套10环向与纵向均匀布置,外包套10的截面尺寸、钢板的厚度、间隙由设计所需承载力计算确定。
第二方面,本申请实施例还提供了一种钢管混凝土拱桥加固结构的施工方法,施工方法包括以下步骤:S1、构件预制;外包套10以及钢锚箱21、系杆索支架23在工厂预制成型,外包套10的纵向与环向上均匀焊接剪力件15,在外包套10的各个侧面安装调节螺栓;S2、原拱肋200涂装层打磨;对原拱肋200的外表面清理,将原拱肋200表面的涂层进行打磨清除,并将原拱肋200外表面吹净;S3、柔性系杆22安装并预紧;对称安装并固定原拱肋200的拱脚202处的外包套10,在拱脚202处所述外包套10的外侧对称安装钢锚箱21,拱桥外侧翼缘均匀安装系杆索支架23,采用牵引设备牵引柔性系杆22先后穿过两侧的钢锚箱21与系杆索支架23,对柔性系杆22的两端初步锚固,柔性系杆22安装完成后,对柔性系杆22进行超张拉;S4、外包套10安装;从拱脚202至拱顶203依次对称安装各段外包套10,外包套10安装完成后,通过调节螺栓实现外包套10与原拱肋200的精准定位,然后将所有节段的外包套10连成一体;S5、柔性系杆22放张与填充物浇筑;放松已预紧的柔性系杆22,自下而上对称向填筑空间内压入填充物,直至填充物从出浆孔溢出时停止加注;S6、张拉柔性系杆22至指定力值;采用对称张拉的方法,完成对柔性系杆22的张拉。
通过各段外包套10采用工厂预制,现场安装,同时外包套10为高性能填充材料的浇筑提供模板作用,从而有效节省了模板的安拆时间,提高了施工效率。通过在位于两个拱脚202处的外包套10处设置钢锚箱21,并采用柔性系杆22张拉的方式,可以给拱桥拱肋的纵向两端提供预应力,使得拱桥上拱肋的承载承载能力增大,即采用外包套10增大拱肋截面并配合增设柔性系杆22的方式,提升了桥梁的安全储备,从而确保桥梁的行车安全。
在一些实施例中,在步骤S4中,当原拱肋200病害严重时,先更换吊杆201,再将更换的新吊杆201安装锚固于原拱肋200上。
在一些实施例中,在步骤S4中,外包套10在对应于拱桥吊杆201的位置处设置有吊杆孔16,外包套10与吊杆201的连接方式根据所述原拱肋200的病害程度决定;请参阅图4,当所述原拱肋200的病害较轻时,吊杆201锚固至所述原拱肋200,且不与外包套10连接;请参阅图5,当原拱肋200病害较重时,吊杆201锚固至原拱肋200,且外包套10与原拱肋200通过连接板17进行连接;请参阅图6,当原拱肋200病害严重时,吊杆201锚固至外包套10,且外包套10与原拱肋200通过连接板17进行连接;请参阅图7,当原拱肋200病害非常严重时,吊杆201锚固至外包套10,且外包套10与原拱肋200不连接。
可以理解地,请参阅图4,当原拱肋200病害较轻时,吊杆201锚固至原拱肋200,且不与外包套10连接,此时原拱肋200承担全部荷载,外包套10仅作为安全储备;请参阅图5,当原拱肋200病害较重时,吊杆201锚固至原拱肋200,且外包套10与原拱肋200通过连接板17进行连接,此时原拱肋200作为主要承载结构,外包套10作为辅助承载结构;请参阅图6,当原拱肋200病害严重时,吊杆201锚固至外包套10,且外包套10与原钢拱肋通过连接板17进行连接,此时外包套10作为主要承载结构,原拱肋200作为辅助承载结构;请参阅图7,当原拱肋200病害非常严重时,吊杆201锚固至外包套10,且外包套10与原拱肋200不连接,此时外包套10承担全部荷载。
另外,在步骤S6中,柔性系杆22采用对称张拉的方法,通过张拉伸长量和张拉力值双指标控制的方式,完成对柔性系杆22的张拉,通过计算判断是否需要超张拉。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢管混凝土拱桥加固结构,用于对原拱肋进行加固,对其特征在于,包括:
多个外包套,沿所述原拱肋的拱形方向依次套设于所述原拱肋的外周侧,相邻两个所述外包套之间密封连接,所述外包套的内壁与所述原拱肋的外壁之间具有间距,以在所述外包套与所述原拱肋之间形成有填筑空间;
填筑部,充填于所述填筑空间内,所述填筑部用于使所述外包套与所述原拱肋连接为整体;
其中,所述加固结构还包括柔性系杆组件,所述柔性系杆组件包括柔性系杆和两个钢锚箱,两个所述钢锚箱分别设置于所述原拱肋在纵向上位于两个拱脚处的所述外包套上,所述柔性系杆沿所述纵向延伸设置,且所述柔性系杆的两端分别与两个所述钢锚箱连接,以在所述柔性系杆的张拉作用下向所述拱桥提供纵向的约束预应力;
所述柔性系杆组件还包括系杆索支架,所述系杆索支架设于所述拱桥的系梁外侧,以用于给所述柔性系杆提供支撑力;
所述柔性系杆组件的数量设为两组,两组所述柔性系杆组件分别位于所述拱桥在横向上的两个所述原拱肋的拱脚外侧。
2.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥加固结构,其特征在于,所述系杆索支架的数量设为多个,多个所述系杆索支架在所述拱桥上沿所述纵向间隔分布。
3.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥加固结构,其特征在于,在所述柔性系杆组件中,所述柔性系杆的数量设为至少一根。
4.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥加固结构,其特征在于,所述外包套包括第一基板和第二基板,所述第一基板与所述第二基板的截面形状均呈C形,所述第一基板和所述第二基板相互围合连接,以套设于所述原拱肋的外周侧。
5.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥加固结构,其特征在于,所述外包套的各个侧面上设置有调节螺栓,所述调节螺栓与所述外包套之间螺纹连接,所述调节螺栓位于所述外包套内的一端抵紧于所述原拱肋的外壁。
6.如权利要求1所述的钢管混凝土拱桥加固结构,其特征在于,在多个所述外包套中,位于所述原拱肋的拱脚位置处的所述外包套上设有压浆孔,位于所述原拱肋的拱顶位置处的所述外包套设有出浆孔,所述压浆孔和所述出浆孔均与所述填筑空间相通。
7.一种钢管混凝土拱桥加固结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、构件预制;外包套以及钢锚箱、系杆索支架在工厂预制成型,外包套的纵向与环向上均匀焊接剪力件,在外包套的各个侧面安装调节螺栓;
S2、原拱肋涂装层打磨;对原拱肋的外表面清理,将所述原拱肋表面的涂层进行打磨清除,并将所述原拱肋外表面吹净;
S3、柔性系杆安装并预紧;对称安装并固定所述原拱肋的拱脚处的所述外包套,在拱脚处所述外包套的外侧对称安装钢锚箱,拱桥外侧翼缘均匀安装系杆索支架,采用牵引设备牵引柔性系杆先后穿过两侧的所述钢锚箱与所述系杆索支架,对所述柔性系杆的两端初步锚固,所述柔性系杆安装完成后,对所述柔性系杆进行超张拉;
S4、外包套安装;从拱脚至拱顶依次对称安装各段所述外包套,所述外包套安装完成后,通过调节螺栓实现所述外包套与所述原拱肋的精准定位,然后将所有节段的所述外包套连成一体;
S5、柔性系杆放张与填充物浇筑;放松已预紧的所述柔性系杆,自下而上对称向填筑空间内压入填充物,直至填充物从出浆孔溢出时停止加注;
S6、张拉柔性系杆至指定力值;采用对称张拉的方法,完成对所述柔性系杆的张拉。
8.如权利要求7所述的钢管混凝土拱桥加固结构的施工方法,其特征在于,在步骤S4中,所述外包套在对应于所述拱桥的吊杆位置处设置有吊杆孔,所述外包套与所述吊杆的连接方式根据所述原拱肋的病害程度决定;其中,当所述原拱肋的病害较轻时,所述吊杆锚固至所述原拱肋,且不与所述外包套连接;当所述原拱肋病害较重时,所述吊杆锚固至所述原拱肋,且所述外包套与所述原拱肋通过连接板进行连接;当所述原拱肋病害严重时,所述吊杆锚固至所述外包套,且所述外包套与所述原拱肋通过连接板进行连接;当所述原拱肋病害非常严重时,所述吊杆锚固至所述外包套,且所述外包套与所述原拱肋不连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210915799.1A CN115094792B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210915799.1A CN115094792B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115094792A CN115094792A (zh) | 2022-09-23 |
| CN115094792B true CN115094792B (zh) | 2025-04-04 |
Family
ID=83301201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210915799.1A Active CN115094792B (zh) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | 一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115094792B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116815654A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-09-29 | 浙江数智交院科技股份有限公司 | 一种用于超宽系杆拱桥的修复系统及加固方法 |
| CN116289504B (zh) * | 2023-02-15 | 2026-04-28 | 同济大学 | 一种独塔斜拉桥纵向单调塑性减震体系、设计方法及系统 |
| CN116378716A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-07-04 | 山东科技大学 | 一种多尺度毛化表面的钢管混凝土拱架及制备方法与应用 |
| CN118862270B (zh) * | 2024-09-29 | 2025-02-07 | 江苏新蓝天钢结构有限公司 | 实现弧形钢结构桥连接架均等分布的间距计算方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN217733801U (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-04 | 浙江交工高等级公路养护有限公司 | 一种钢管混凝土拱桥加固结构 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4104910B2 (ja) * | 2002-06-05 | 2008-06-18 | 三井住友建設株式会社 | コンクリートアーチ橋のアーチリブ架設方法 |
| CN103410090B (zh) * | 2013-05-16 | 2015-08-12 | 湖州交通规划设计院 | 一种主动加固砼系杆拱桥的吊杆锚固构造及其施工方法 |
| CN104652295B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-01-04 | 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 下承式钢管混凝土拱桥的整体加固方法 |
| CN107100094B (zh) * | 2017-06-14 | 2023-01-31 | 沈阳建筑大学 | 一种连续刚构桥系杆拱加固结构及其施工方法 |
| CN108374319B (zh) * | 2018-04-08 | 2024-03-26 | 北京城建道桥建设集团有限公司 | 一种下承式系杆拱桥结构单元及拱桥结构及其施工方法 |
| CN108660903B (zh) * | 2018-06-20 | 2024-12-06 | 安徽省交通建设股份有限公司 | 钢管混凝土拱桥及施工方法 |
| CN111877191A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-03 | 保利长大工程有限公司 | 双曲拱桥增大截面的加固方法 |
| CN111877130B (zh) * | 2020-08-28 | 2025-11-21 | 东南大学建筑设计研究院有限公司 | 一种哑铃型钢管混凝土拱肋及其施工方法 |
| CN213417550U (zh) * | 2020-08-29 | 2021-06-11 | 淄博市规划设计研究院 | 一种钢管混凝土拱桥体外预应力系杆体系 |
-
2022
- 2022-08-01 CN CN202210915799.1A patent/CN115094792B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN217733801U (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-04 | 浙江交工高等级公路养护有限公司 | 一种钢管混凝土拱桥加固结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115094792A (zh) | 2022-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN115094792B (zh) | 一种钢管混凝土拱桥加固结构及施工方法 | |
| KR100864220B1 (ko) | 교량용 강관 거더 | |
| KR100964067B1 (ko) | 교량용 강관 합성거더 및 그 제조방법 | |
| KR101182682B1 (ko) | 이중 복부판형 콘크리트 충진 합성거더 및 이를 이용한 거더교와, 그 제작 및 가설방법 | |
| CN113389134B (zh) | 一种钢板带悬桥及其施工方法 | |
| KR101007708B1 (ko) | 세미-힌지 라멘교 및 그 시공방법 | |
| KR101026118B1 (ko) | 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물과 이의 제작방법 및 지점부의 이차 모멘트에 대응하는 트러스구조물을 이용한 트러스교와 이의 시공방법 | |
| EP1987210B1 (en) | Hybrid composite beam system | |
| CN112411355A (zh) | 一种钢混组合桥及其施工方法 | |
| KR102271672B1 (ko) | 한계상태설계법에 적합한 구조성능을 갖는 체결형 거더 | |
| KR101816142B1 (ko) | 아치형 합성 거더를 이용한 하로판형교 및 이의 시공방법 | |
| CN217733801U (zh) | 一种钢管混凝土拱桥加固结构 | |
| KR101208363B1 (ko) | 단부감소형 프리플렉스 거더를 이용한 합성형교 | |
| KR20040006564A (ko) | 바닥판 골조와 콘크리트가 합성된 복합형 바닥판 | |
| KR102542437B1 (ko) | 강바닥판을 이용한 강합성거더 및 이를 이용하여 시공된 강합성교량 | |
| CN109137757B (zh) | 一种大跨度波形钢腹板箱梁抗屈曲结构及施工方法 | |
| KR101458091B1 (ko) | 횡방향 프리모멘트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법 | |
| CN114892888A (zh) | 一种型钢-部分填充混凝土组合梁及其施工方法 | |
| CN111173193B (zh) | 一种预应力叠合梁及施工方法 | |
| HUE025045T2 (en) | Stair construction | |
| US4742591A (en) | Cable stayed bridge having box edge beams and method of construction | |
| KR101492077B1 (ko) | 횡방향 프리스트레스트 거더부재를 이용한 케이블교의 시공방법 | |
| CN217461177U (zh) | 一种型钢-部分填充混凝土组合梁 | |
| CN107268852A (zh) | 一种预制槽板构成的楼板结构及施工方法 | |
| CN111764305A (zh) | 主拱单肋错位悬臂浇筑同步横向连接的主拱成拱工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |