专利名称：一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁加固施工技术领域，尤其是涉及一种去梁增肋加固施工后的
公路桥梁。
背景技术：
近20年来，尽管我国开始了对旧桥加固改造技术的研究，各地交通部门对大批旧 危桥进行了加固改造，但由于旧危桥数量庞大，加上20世纪80年代以后修建的桥梁随着运 营年限的增加，也逐步进入了维修养护期，缺陷和病害开始显现和发展，特别是大型、重型 车辆与日倶增，超限、超载车辆越来越多，对桥梁的损伤和破坏日益严重，导致大批桥梁进 入了维修、养护、加固改造行列。对于不能适应现代交通运输的桥梁，如果全部拆除重建，不 仅资金耗费巨大，而且在时间上也不允许。因此，加强现有桥梁的维修、养护、加固和改造， 以恢复其设计承载能力或提高荷载标准，延长桥梁使用年限，是保障公路建设的可持续发 展作为一项重要措施。 预应力混凝土板式结构具有构造简单、受力明确的特点，是公路桥梁中量大、面广 的常用桥型。预应力空心板往往在预制场中形成规模施工，因而在一般公路、高等级公路和 城市道路桥梁中，尤其是平原区高速公路上建筑高度受到限制的中、小跨径桥梁中得到广 泛应用。此外，装配式板桥是通过铰缝传递横向荷载，整体性略差。另外，由于20世纪90 年代强调结构轻型化，空心板的壁厚被过度削减，特别是30米预应力混凝土空心板梁，顶 底板、腹板厚度仅为10 15cm，梁高仅为1. 30米，结构截面太大的挖空率和较小的梁高，导 致主梁刚度较小，活载作用下梁体变形较大，冲击作用明显。因而，经多年使用后，梁体多处 产生开裂现象，严重影响了桥梁使用功能和耐久性的发挥。 综上，空心板桥建筑高度小，适用于桥下净空受限制的桥梁。与其他桥型相比，可 以降低桥头引道路堤高度和縮短引道长度，其外形简单，制作方便，既便于现场整体浇注， 又便于工厂成批生产，并且装配式板桥构件质量小，架设方便。当跨径增大时，通过截面有 效挖空减轻自重，充分利用材料性能。空心板的挖空率大，质量小。板桥的主要缺点是跨径 不宜过大，跨径超过一定限制时，截面显著增大，从而导致自重过大，不经济。空心板桥随着 运营时间的增长，暴露出一系列病害，诸如主梁刚度较小、行车冲击、振动效应明显；梁体施 工质量不易控制，运营期间容易产生开裂损伤；桥面沿铰缝位置纵向裂缝比较普遍等。随着 经济的发展，公路荷载轴重越来越高，超载作用比较普遍，从而加剧了结构病害的发展，导 致部分桥梁承载力不足，急待采取加固补强措施。空心板桥上部结构的加固方法主要有粘 贴加固法和桥面增厚加固法。 一般梁式桥加固多采用粘贴加固、桥面增厚加固或体外预应 力加固法。对于空心板桥而言，由于其刚度较小，采用传统的粘贴加固法只能提高结构的极 限强度，对刚度和正常使用性能提高不大。桥面增厚法也只能改善受损结构受力性能，恢复 其承载力水平。体外预应力加固对空心板桥施工难度很大，特别是当空心板桥截面挖空率 大，顶底板与腹板很薄的情形下，体外预应力实施困难。因此，实践中应采用一种对原空心 梁板损伤小，能够提高空心板桥原结构的承载力，实施难度不大的设计与施工方案。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种去梁 增肋加固施工后的公路桥梁，其结构设计合理、实施难度小、施工成本低且承载能力强、整 体结构性能优良，能有效解决空心板桥的加固问题。 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种去梁增肋加固施工后 的公路桥梁，包括桥梁下部支撑结构、架设在下部支撑结构上的承重梁、铺装在所述承重梁 上的桥面铺装层和布设在桥面铺装层上的防撞护拦，其特征在于所述承重梁由多片横桥 向均匀布设的再利用空心梁板和多个结构相同且设置在相邻两片再利用空心梁板间的纵 桥向新增肋梁组成，所述再利用空心梁板、新增肋梁和桥面铺装层连接组成一个整体式的 桥梁上部承重结构；所述再利用空心梁板为被加固施工的旧桥所用空心梁板中去除废弃不 能使用的空心梁板后，经维修处理后能再次投入使用的空心梁板。 所述新增肋梁为钢筋混凝土梁，且成型新增肋梁所用的纵桥向钢筋笼由纵桥向布 设的纵向通长钢筋、绑扎在纵向通长钢筋上的多根竖向箍筋和与竖向箍筋绑扎为一体的多 根纵向构造钢筋绑扎而成，所述钢筋笼的左右两端部底部绑扎有多根倾斜向剪力区补强钢 筋。 所述钢筋笼中纵桥向布设有多束钢绞线且钢绞线的两端部均向上弯起，钢绞线的 两端部分别安装有一锚具；新增肋梁两端部的梁顶部设置有张拉钢绞线用的张拉锚固槽 □。 所述废弃不能使用的空心梁板的数量为一片或两片。 所述下部支撑结构上所设置的盖梁上固定有一层补强钢板。 所述承重梁的边梁底部固定有梁底加固钢板。 所述多片再利用空心梁板的左右端部分别横桥向设置有一个端横隔梁。 所述再利用空心梁板的顶板上植有多根梁板钢筋；桥面铺装层为钢筋混凝土铺装
层，且成型桥面铺装层所用的桥面铺装层钢筋网与所述多根梁板钢筋固定连接；所述竖向
箍筋从新增肋梁顶部伸出后与桥面铺装层钢筋网固定连接。 所述被加固施工的旧桥多跨梁桥且跨径为30m。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点 1、结构设计合理、实施难度小、施工成本低、施工步骤简单且承载能力强、整体结
构性能优良，不仅对原空心梁板的损伤小，并且能够提高空心板桥原结构的承载力。 2、本实用新型为经去梁增肋铰接梁加固法后的公路桥梁，对于空心板桥而言，其
加固效果非常好，实用价值非常高。具体而言，其通过去梁增肋铰接梁法建立了新旧梁之间
的铰接关系，改善了桥梁横向分布系数，提高了原结构抗弯、抗剪能力，并且所采用的新梁
肋梁大大提高了桥梁结构的整体可靠性，施工相对比较简单，新老结构受力明确，经济性能
非常好。 3、推广应用前景广泛，通过对去梁增肋加固法的设计方法、施工工艺及关键技术 进行研究，为同类桥梁的加固决策提供了宝贵的技术资料。 综上所述，本实用新型结构设计合理、实施难度小、施工成本低且承载能力强、整 体结构性能优良，能有效解决空心板桥的加固问题。[0020] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述c
附 1-3-
5-8-11
l为本实用新型的结构示意图。 2为图1的A-A剖视图。 3为图1的B-B剖视图。 4为新增肋梁钢铰线的布设位置示意图。 5为新增肋梁成型用钢筋笼的结构示意图。 6为桥面铺装层钢筋网的结构示意图。 7为本实用新型的加固施工工艺流程图。 图标记说明
空心梁板； 2_新增肋梁；
1-混凝土整体化层；3-2-防水抗渗混凝土 铺装层；
纵向通长钢筋； 6-剪力区补强钢筋； 构造钢筋； 9-梁板钢筋； -端横隔梁； 12-跨径中心线； 13-
3_桥面铺装层； 4_钢绞线；
7-竖向箍筋；
io-桥面铺装层钢筋网锚具。
具体实施方式如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本实用新型包括桥梁下部支撑结构、架设 在下部支撑结构上的承重梁、铺装在所述承重梁上的桥面铺装层3和布设在桥面铺装层3 上的防撞护拦。所述承重梁由多片横桥向均匀布设的再利用空心梁板1和多个结构相同且 设置在相邻两片再利用空心梁板1间的纵桥向新增肋梁2组成，所述再利用空心梁板1、新 增肋梁2和桥面铺装层3连接组成一个整体式的桥梁上部承重结构。所述再利用空心梁板 1为被加固施工的旧桥所用空心梁板1中去除废弃不能使用的空心梁板1后，经维修处理后 能再次投入使用的空心梁板l。所述被加固施工的旧桥多跨梁桥且跨径为30m。所述废弃 不能使用的空心梁板1的数量为一片或两片，并且所述多片再利用空心梁板1的左右端部 分别横桥向设置有一个端横隔梁11。所述下部支撑结构上所设置的盖梁上固定有一层补强 钢板，并且所述承重梁的边梁底部固定有梁底加固钢板。本实施例中，以跨径中心线12为 界，所述每跨承重梁的半幅宽度为12. 25m，所述废弃不用的空心梁板1的数量为一片。每 跨半幅桥由原有的8片空心梁板1改为7片空心梁板l，将病害最为严重的1片空心梁板1 废弃，其余7片空心梁板1修补后继续利用，空心梁板1的宽度为150cm。 本实施例中，所述新增肋梁2为钢筋混凝土梁，且成型新增肋梁2所用的纵桥向钢 筋笼由纵桥向布设的纵向通长钢筋5、绑扎在纵向通长钢筋5上的多根竖向箍筋7和与竖向 箍筋7绑扎为一体的多根纵向构造钢筋8绑扎而成，所述钢筋笼的左右两端部底部绑扎有 多根倾斜向剪力区补强钢筋6。所述钢筋笼中纵桥向布设有多束钢绞线4且钢绞线4的两 端部均向上弯起，钢绞线4的两端部分别安装有一锚具13 ;新增肋梁2两端部的梁顶部设 置有张拉钢绞线4用的张拉锚固槽口 。 所述再利用空心梁板1的顶板上植有多根梁板钢筋9 ;桥面铺装层3为钢筋混凝土铺装层，且成型桥面铺装层3所用的桥面铺装层钢筋网10与所述多根梁板钢筋9固定连
接；所述竖向箍筋7从新增肋梁2顶部伸出后与桥面铺装层钢筋网IO固定连接。同时，在
所述新承重梁上预埋有多根成型防撞护拦用的护栏钢筋。 如图7所示，本实用新型的加固施工工艺，包括以下步骤 步骤一、前期拆除工作采用凿具凿除被加固公路桥梁的原有防撞护拦与桥面铺 装层，并剔除相邻两片空心梁板1间的横向连接铰缝。 步骤二、梁板吊移用吊具将拆除后的多片空心梁板1分别吊移至预先布设好的 临时支承结构上，梁板吊移完成后，还需使用凿具凿除布设在所述下部支撑结构上的原有 支承垫石，并在设置在所述下部支撑结构上的盖梁上固定一层补强钢板后，再重新浇注成 型新的支座垫石。并且横桥向上，新的支座垫石的顶部高度从桥梁外侧向桥梁中部逐渐增高。 步骤三、梁板病害检查及修补处理对吊移至临时支承结构上的多片空心梁板1 分别进行病害检查，挑选出病害严重的一片空心梁板1，同时相应确定多片能再利用的空心 梁板l，之后分别对剩余的7片能再利用的空心梁板1进行维修后继续利用。 步骤四、梁板重新安装将维修后的多片能再利用的空心梁板1即再利用空心梁 板1重新横桥向间隔安装在所述下部支撑结构上，所述多片再利用空心梁板1呈均匀布设。 本实施例中，对于每跨半幅桥来说，剩余七片再利用空心板梁1沿桥宽均布，并且在相邻两 片再利用空心板梁1间增加6片预应力混凝土梁肋即新增肋梁2，所述新增肋梁2的宽度 为25cm，加固后的桥梁横向为7片经修复后的空心板梁1和6片新增肋梁2。本步骤中梁 板重新安装之前，还需在重新进行安装的多片再利用空心梁板1中的边梁底部固定梁底加 固钢板。 步骤五、新增肋施工在安装好的相邻两片再利用空心梁板1间分别施工一个结 构均相同的纵向新增肋梁2，新增肋梁2的施工过程如下 501、绑扎钢筋笼在安装好的再利用空心梁板l的梁顶上，绑扎成型新增肋梁2的 纵桥向钢筋笼。 502、布设钢绞线4 :在所述钢筋笼中纵桥向布设多束钢绞线4且钢绞线4的两端
部均向上弯起。所述钢绞线4的立面线形应尽量减少管道摩檫导致预应力损失。 503、采用吊具将布设有钢绞线4的钢筋笼吊装至相邻两片再利用空心梁板1间的
间隔处。 504、在吊装到位的钢筋笼底部和左右端部分别安装用于成型纵向新增肋梁2的
底部模板和梁端模板，并在所述多束钢绞线4端部分别安装一锚具13。 布设锚具13时，锚具13的位置应选在便于施工的部位，并且留有一定的张拉空间。 505、新增肋梁2混凝土浇注施工利用所述底部模板、梁端模板和再利用空心梁 板1侧部所形成的侧部模板，完成新增肋梁2的混凝土浇注过程，同时在浇注完成的新增肋 梁2两端部的梁顶部设置有张拉钢绞线4用的张拉锚固槽口 。 本实施例中，钢绞线4的束数为两束且分别为7根和5根直径均为15. 25mm的钢 铰线，由于新增肋梁2不具备端部张拉条件，因而为便于施工，2束钢绞线4均采用弯起布 设，并且在新增肋梁2两端部的梁顶部设置张拉锚固槽口。活载作用下，新增肋梁2的跨中挠度不大于再利用空心梁板1的跨中挠度，即新增肋梁2使得再利用空心梁板1所承担的 荷载比原结构小。另外，由于原有桥梁结构抗剪不足，因而钢绞线4张拉时应对梁端附近的 抗剪能力进行补强。 本步骤中所述的新增肋梁2混凝土浇注施工时，横桥向的浇注顺序为先浇注多 个新增肋梁2中位置居中的中间梁，则逐渐向两边进行浇注；纵桥向的浇注顺序为先浇注 新增肋梁2的中部，再逐渐向两端进行浇注。 506、待步骤505中所浇注的混凝土强度达到90%以上时，对多束钢绞线4进行张 拉，且通过张拉钢绞线4对再利用空心梁板1的应力状态进行调整；张拉结束后，再依次进 行压桨和封锚施工。 507、拆除所述底部模板和梁端模板，完成新增肋梁2的施工，获得由多片再利用 空心梁板1和设置在相邻两片再利用空心梁板1间的多个新增肋梁2组成的新承重梁。 另外，需注意的是步骤五中所述的梁板重新安装之前，在所述边梁底部固定梁底 加固钢板之后，还需在所述多片再利用空心梁板1的左右端部用混凝土浇筑成型一横桥向 的端横隔梁ll，通过端横隔梁11建立起相邻两片再利用空心梁板1端部之间的横向连接。 步骤六、桥面铺装层3施工所述新承重梁上部重新施工桥面铺装层3，并且施工 完成的桥面铺装层3上施工防撞护拦并安装桥面伸縮缝，使再利用空心梁板1、新增肋梁2 和重新施工完成的桥面铺装层3连接组成一个整体式的桥梁上部承重结构，完成所述公路 桥梁的加固施工工艺。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，包括桥梁下部支撑结构、架设在下部支撑结构上的承重梁、铺装在所述承重梁上的桥面铺装层(3)和布设在桥面铺装层(3)上的防撞护拦，其特征在于所述承重梁由多片横桥向均匀布设的再利用空心梁板(1)和多个结构相同且设置在相邻两片再利用空心梁板(1)间的纵桥向新增肋梁(2)组成，所述再利用空心梁板(1)、新增肋梁(2)和桥面铺装层(3)连接组成一个整体式的桥梁上部承重结构；所述再利用空心梁板(1)为被加固施工的旧桥所用空心梁板(1)中去除废弃不能使用的空心梁板(1)后，经维修处理后能再次投入使用的空心梁板(1)。
2. 按照权利要求1所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所述新增肋梁(2)为钢筋混凝土梁，且成型新增肋梁(2)所用的纵桥向钢筋笼由纵桥向布设的纵 向通长钢筋(5)、绑扎在纵向通长钢筋(5)上的多根竖向箍筋(7)和与竖向箍筋(7)绑扎为 一体的多根纵向构造钢筋(8)绑扎而成，所述钢筋笼的左右两端部底部绑扎有多根倾斜向 剪力区补强钢筋(6)。
3. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所 述钢筋笼中纵桥向布设有多束钢绞线(4)且钢绞线(4)的两端部均向上弯起，钢绞线(4) 的两端部分别安装有一锚具(13);新增肋梁(2)两端部的梁顶部设置有张拉钢绞线(4)用 的张拉锚固槽口。
4. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所 述废弃不能使用的空心梁板(1)的数量为一片或两片。
5. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所 述下部支撑结构上所设置的盖梁上固定有一层补强钢板。
6. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所述承重梁的边梁底部固定有梁底加固钢板。
7. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所述多片再利用空心梁板(1)的左右端部分别横桥向设置有一个端横隔梁(11)。
8. 按照权利要求2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所述再 利用空心梁板(1)的顶板上植有多根梁板钢筋(9);桥面铺装层(3)为钢筋混凝土铺装层， 且成型桥面铺装层(3)所用的桥面铺装层钢筋网(10)与所述多根梁板钢筋(9)固定连接； 所述竖向箍筋(7)从新增肋梁(2)顶部伸出后与桥面铺装层钢筋网(10)固定连接。
9. 按照权利要求1或2所述的一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，其特征在于所述被加固施工的旧桥多跨梁桥且跨径为30m。
专利摘要本实用新型公开了一种去梁增肋加固施工后的公路桥梁，包括桥梁下部支撑结构、架设在下部支撑结构上的承重梁、铺装在所述承重梁上的桥面铺装层和布设在桥面铺装层上的防撞护拦，所述承重梁由多片横桥向均匀布设的再利用空心梁板和多个结构相同且设置在相邻两片再利用空心梁板间的纵桥向新增肋梁组成，再利用空心梁板、新增肋梁和桥面铺装层连接组成一个整体式的桥梁上部承重结构；再利用空心梁板为被加固施工的旧桥所用空心梁板中去除废弃不能使用的空心梁板后，经维修处理后能再次投入使用的空心梁板。本实用新型结构设计合理、实施难度小、施工成本低且承载能力强、整体结构性能优良，能有效解决空心板桥的加固问题。
文档编号E01D22/00GK201447669SQ200920034388
公开日2010年5月5日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者孟屯良, 宋巨峰, 张学明, 张明春, 李云, 李宁祥, 沙立海, 董宏昌, 蒲广宁, 辛有忠, 陈纪周, 陈金章 申请人:中交通力建设股份有限公司