一种钢筋混凝土拱桥主拱圈的加固结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是钢筋混凝土拱桥上主拱圈加固技术领域。
【背景技术】
[0002]在钢筋混凝土拱桥主拱圈加固中，目前常用的主拱圈加固手段有:喷锚加固、钢筋混凝土模注加固、贴钢板或钢筋加固、贴纤维材料加固等及以上几类加固的变种，其中钢筋混凝土模注加固法因其施工难度较小，在钢筋混凝土拱桥上部结构加固使用最为广泛，但目前模板主要采用的是钢模板，而模板的架设方式也主要采用钢模台车架设或满堂支架等。下时消耗高，成本回收周期长等问题，且对桥下通行条件产生明显影响。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种在能够有效降低施工成本，显著提高加固效果和施工效率的钢筋混凝土拱桥主拱圈的加固结构，即使用环锚预应力筋及植筋悬吊混凝土模板进行模筑混凝土加固，它能有效地解决【背景技术】中所存在的问题。
[0004]一种钢筋混凝土拱桥主拱圈加固结构，它包含沿拱桥混凝土主拱圈I轴向方向延伸布置的预制混凝土表面模板2，该表面模板2是由数段模板工作段16组成，所述模板工作段16是由一圈相互连接的模板组合而成的模板系，该模板工作段16顶底两面的中部分别固定有相互对称设置的第一钢锚箱7和第二钢锚箱8，所述的该第一钢锚箱7和第二钢锚箱8之间通过第一预应力钢绞线9和第二预应力钢绞线10将表面模板工作段16整体拉紧固定成一体，所述的模板工作段16由平面模板21和弧形模板22组成，所述平面模板21和弧形模板22的中部预先埋设有供第一预应力钢绞线9或第二预应力钢绞线10中各个钢绞线穿束通过的波纹管18，所述模板工作段16与混凝土主拱圈I之间通过钢筋4定位分隔出灌注混凝土的空腔a，该空腔a内设有剪切销钉3，所述的剪切销钉3分别布置在混凝土主拱圈I和模板工作段16的表面上。
[0005]所述的钢筋4穿过模板工作段16和空腔a植入到拱桥混凝土主拱圈I上，所述模板工作段16的内侧设有与钢筋4套接配合的内托板5，其外侧设有与钢筋4套接配合的双孔长托板6，所述的内托板5和双孔长托板6通过与钢筋4旋接配合的螺母夹持固定在模板工作段16的内侧和外侧，其中，相邻且与同一模板相连的两个钢筋4外侧通过双孔长托板6和螺母相互关联，起到植筋埋设U型箍构造的作用。
[0006]所述的第一钢锚箱7或第二钢锚箱8包含整体为长方体结构的传力钢板231，该传力钢板231焊接于底座钢板233的四周边缘处，与底座钢板233共同构成钢锚箱箱室237，该钢锚箱箱室237的两端设有便于钢绞线穿过的钢锚箱预留孔洞23310，该钢锚箱箱室237的两侧分别向外延伸出用于连接承重板的凸边232，所述钢锚箱箱室237的两端分别对称设有锚具室238，两个锚具室238之间设有一个可分别与第一预应力钢绞线9和第二预应力钢绞线10卡接配合的连接器236，其中一个锚具室238与连接器236之间设千斤顶箱室234，用于预应力张拉时安装千斤顶使用，另一个锚具室238与连接器236之间设箱室235，所述的锚具室238内安装有锚具239，该锚具239的外面包有保护罩2331，所述的保护罩2331整体为圆锥形结构，所述锚具239的顶端设置有加强环2332，其中部设有锚垫板2333，其锚具239尾部设有工作锚环2334 ；
[0007]所述第一预应力钢绞线9的一端穿过第一钢锚箱7中设在千斤顶箱室234 —侧的钢锚箱预留孔洞23310、加强环2332、保护罩2331、锚垫板2333和工作锚环2334，通过工具锚环夹片临时固定于工作锚环2334上，再穿过千斤顶箱室234，待张拉预应力结束后，将工作锚环2334上的工具锚环夹片更换为工作夹片11，最后再通过工作夹片11与连接器236相连；其另一端穿过第二钢锚箱8中设在箱室235 —侧的钢锚箱预留孔洞23310、加强环2332、保护罩2331、锚垫板2333和工作锚环2334，通过工作夹片11锚固在工作锚环2334上后，再穿过箱室235，通过工作夹片11与连接器236相连；
[0008]所述第二预应力钢绞线10的一端穿过第一钢锚箱8中设在千斤顶箱室234 —侧的钢锚箱预留孔洞23310、加强环2332、保护罩2331、锚垫板2333和工作锚环2334，通过工具锚环夹片临时固定于工作锚环2334上，再穿过千斤顶箱室234，待张拉预应力结束后，将工作锚环2334上的工具锚环夹片更换为工作夹片11，最后再通过工作夹片11与连接器236相连；其另一端穿过第一钢锚箱7中设在箱室235 —侧的钢锚箱预留孔洞23310、加强环2332、保护罩2331、锚垫板2333和工作锚环2334，通过工作夹片11锚固在工作锚环2334上后，再穿过箱室235，通过工作夹片11与连接器236相连；
[0009]所述空腔a与第一钢锚箱7或第二钢锚箱8接触的一端设有相应的密封结构，该密封结构包含与空腔a等高的钢筋网12，所述钢筋网12的两端分别绑扎在分别植入到拱桥混凝土主拱圈I和模板工作段16上的剪切销钉3上，并在靠近钢筋网12的外侧设有植筋13，该植筋13的一端植入到拱桥混凝土主拱圈I内，所述的钢筋网12与植筋13之间设有柔性模袋14，该柔性模袋14的一端向外设有与其内部相通的柔性模袋灌浆孔15。
[0010]本发明的加固结构还包括这样一些结构特征:
[0011]所述的钢筋4为螺纹钢筋，其采用锚固型结构胶种植。
[0012]所述的平面模板21和弧形模板22为提前预制而成，其制作过程中其内部预先埋设钢筋网片19和波纹管18，所述平面模板21和弧形模板22的工作面及边缘应予打毛，涂抹结构界面胶，种植剪切销钉3，而平面模板21和弧形模板22的侧面仅需涂抹结构界面胶即可。但对于平面模板21或弧形模板22之间空隙较大不能通过结构界面胶进行连接时也应在模板工作段16外侧面预先种植剪切销钉或增设剪力键，通过密封结构进行密封处理。进一步优化，波纹管18铺设需满足设计计算及相关设计规范要求，其铺设走向及线形需根据所铺设混凝土模板的安装位置而确定。
[0013]所述模板工作段16的两侧为通过弧形模板22拼接所组成的弧形结构，其圆弧半径的确定需考虑所选第一预应力钢绞线9或第二预应力钢绞线10的最小曲率半径通过计算求得，且在第一预应力钢绞线9或第二预应力钢绞线10转向处设置平滑过渡，从而避免第一预应力钢绞线9或第二预应力钢绞线10在其转向处出现应力集中的现象，对于主拱圈横断面面积较小且加固空间允许的桥梁，拱圈侧面用弧形模板22的圆弧半径可简化计算，
设定为1?弧半径=0半_直径/2 = (H主拱圈厚度+2 X h模板厚度+2 X d模板与主拱圈间距离)/2。
[0014]所述模板工作段16制作过程中需要在距长边50mm处设置多个等间距的6_8mm的圆孔以便钢筋贯穿，圆孔可根据具体现场条件采用对角线布置，轴线布置，三角布置或四角布置，其位置与植入钢筋4间距有关。
[0015]所述的柔性模袋14为纤维织物加工而成的模袋，该柔性模袋14 一端需要穿过植筋13并固定，保证浇注过程中不会滑脱。
[0016]采用以上技术方案，本发明将具有以下有益效果:由于采用的是免拆模环向预应力加固工艺，使得主拱圈横断面受到环向分布的挤压力和切向拖拽力，在减少整体工时、降低整体劳动强度和提升经济效益的同时，有效地提高了主拱圈径向的抗压承载能力。
【附图说明】
[0017]为了更