一种钢桁梁桥拓宽改造方法与流程

本发明涉及桥梁的土建施工技术领域，具体涉及一种主要用于钢结构桁架桥梁拓宽改造技术，具体地说是一种钢桁梁桥拓宽改造方法。

背景技术：

随着汽车保有量的迅猛增加及公路运输物资数量的成倍增长，公路交通运输面临着更大的压力，交通拥堵成为人们关注的重要社会问题。与此同时，随着高速铁路和城际铁路近几年大量建成使用，原有的旧铁路使用率相对降低甚至是停止使用。因此，在这种情况下，把原有铁路桥通过拓宽改造成公路桥，实现铁路变废为宝、使用功能和价值二次提升，具有非常重要的社会意义。

在我国的铁路桥梁中应用量最大的是钢桁梁桥，且多为标准化设计，单线铁路主桁间距通常为6.4米，上层公路一般为双向两车道布置，宽约12m左右，目前公路桥梁中比较常用的是双向六车道桥梁，桥面宽度通常在24米左右，且有人行和非机动车等慢行过桥需求。因此，钢桁铁路桥改造成为公路桥梁时首先面临着桥梁拓宽的技术问题。把原有的宽度较窄的铁路桥梁改造成为宽度较宽的公路桥梁，就需要在原有桁架结构的基础上增设结构构件，使得桥梁在横向满足基本使用要求。通过需要对桁架结构本身进行加固改造，满足荷载变化后结构受力需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种钢桁梁桥拓宽改造方法，它能在保持主桁间距和片数不变的前提下，将原公铁两用桥面拓宽改造为满足较大行车需求的公路桥面，同时改造铁路桥面为非机动车道和行人通道，实现旧桥使用功能和价值的二次提升。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种钢桁梁桥拓宽改造方法，其特征在于将上层原机动车道桥面系拆除，新建上层拓宽机动车道桥面系；上层拓宽机动车道桥面系与钢桁梁上弦杆和节点固结，横联外侧设置挑臂斜撑结构；将下层原铁路桥面拆除，新建非机动车道和人行道桥面系下层桥面系，通过支座支撑在主桁下横梁上，同时根据拓宽后结构受力更新横联、加固主桁杆件和节点。

进一步地，上层拓宽机动车道桥面系采用正交异性组合桥面系或正交异性钢桥面系，桥面系横梁设计与主桁节间距相对应，且在挑臂处设置两道加高纵梁，梁底翼缘板设节点构造与下侧支撑相连。

进一步地，非机动车道和人行道桥面系下层桥面系采用正交异性钢桥面系，桥面系横梁与主桁竖杆位置错开布置，横梁处设置外伸挑臂作为人行道板支撑，横梁处设置外伸挑臂支撑人行道板，桥面系通过支座支承在主桁下横梁上。

进一步地，上层拓宽机动车道桥面系与主桁在上弦杆和上横梁处通过螺栓连接。

进一步地，挑臂斜撑结构支撑在主桁竖杆上，连接部位与主桁上横联横梁对应。

进一步地，拓宽后主桁横联构造采用“人”字形或“x”型。

进一步地，加固主桁杆件和节点，采用内外贴板、外设纤维增强材料、灌注混凝土形成组合截面，加固设计中应确保连接铆栓数量与杆身强度相匹配。

本发明保持钢主桁间距和片数不变，对上层机动车道桥面系和下层铁路桥面系进行加宽改建，同时对主桁上横联构件进行更新，对主桁杆件和节点进行加固。

本发明通过上述方案特征构成的明显的技术特点，1、上层新建加宽机动车道桥面系，满足钢桁梁拓宽后机动车道的行车需求；2、下层原铁路桥面系改造为非机动车道和人行道桥面系，满足非机动车和行人的使用需求；3、固结上层桥面板与钢桁梁上弦杆、上横梁和节点，使主桁上弦杆与桥面系结构共同受力。4、在横联外侧设置斜撑，对加宽后桥面系大挑臂形成强有力的支撑，改善桥面系受力；5、改造原横联构件，加固主桁杆件和节点，使其满足桥面系拓宽后主桁受力需求。本发明的优点在于能在保持主桁间距和片数不变的前提下，将原公铁两用桥面拓宽改造为满足较大行车需求的公路桥面，同时改造铁路桥面为非机动车道和行人通道，实现旧桥使用功能和价值的二次提升。

附图说明

图1为钢桁梁桥拓宽改造方法示意图。

图2为钢桁梁桥的立面图。

图中包括：上层拓宽机动车道桥面系1、新建下层非机动车道和人行道桥面系2、上弦杆3、挑臂斜撑构造4、横联5、下横梁6、上横梁7、主桁竖杆8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。

本发明公开了一种钢桁梁桥拓宽改造方法，它包括上层拓宽机动车道桥面系1，新建下层非机动车道和人行道桥面系2，上层拓宽机动车道桥面系与主桁连接构造，横联5外侧设挑臂斜撑构造4，更新横联5和主桁杆件与节点加固构造。上层拓宽机动车道桥面系1在上弦杆3、上横梁7处采用螺栓与主桁连接；新建下层非机动车道和人行道桥面系2通过支座支撑在主桁下横梁6上；主桁竖杆8外侧增设斜撑4支撑上层拓宽机动车道桥面系1的大挑臂，同时根据结构受力更新横联5、加固主桁杆件和节点。

钢主桁间距和片数保持不变，对上层机动车道桥面系和下层铁路桥面系进行加宽改建。上层拓宽机动车道桥面系可采用正交异性组合桥面系或正交异性钢桥面系，桥面系横梁设计应与主桁节间距相对应，且在挑臂处可设置两道加高纵梁，梁底翼缘板设节点构造与下侧支撑相连。下层非机动车道和人行道桥面系采正交异性钢桥面系，桥面系横梁与主桁竖杆位置错开布置，横梁处设置外伸挑臂作为人行道板支撑，横梁处设置外伸挑臂支撑人行道板，桥面系通过支座支承在主桁下横梁上。

上层加宽桥面系与主桁之间的连接构造，其特征在于：在主桁上弦杆和上横梁处通过螺栓与桥面系连接。挑臂支撑结构支承于主桁竖杆上，连接部位与主桁上部横联横梁对应。拓宽改造后主桁横联构造应加强，可采用“人”字形或“x”型。主桁加固主要针对主桁杆件和主桁节点，并分区受压和受拉不同的受力状态对杆件和节点采用不同的加固方法，具体加固可采用内外贴板、外设纤维增强材料、灌注混凝土形成组合截面等方法，加固设计中应确保连接铆栓数量等于杆身强度相匹配。主桁横联和主桁加固均需满足拓宽改造后结构受力安全的需要。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种钢桁梁桥拓宽改造方法，其特征在于将上层原机动车道桥面系拆除，新建上层拓宽机动车道桥面系；上层拓宽机动车道桥面系与钢桁梁上弦杆和节点固结，横联外侧设置挑臂斜撑结构；将下层原铁路桥面拆除，新建非机动车道和人行道桥面系下层桥面系，通过支座支撑在主桁下横梁上，同时根据拓宽后结构受力更新横联、加固主桁杆件和节点。本发明能在保持主桁间距和片数不变的前提下，将原公铁两用桥面拓宽改造为满足较大行车需求的公路桥面，同时改造铁路桥面为非机动车道和行人通道，实现旧桥使用功能和价值的二次提升。

技术研发人员：陈亮;王倩;张春雷;邵长宇;周伟翔;陈祖贺
受保护的技术使用者：上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
技术研发日：2018.09.28
技术公布日：2019.02.01