防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构及方法与流程

1.本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构及方法。


背景技术：

2.目前大多数空心板梁桥如图1所示，空心板之间采用铰缝进行横向连接，每个空心板在端部均通过两个小吨位支座支撑在盖梁上，盖梁的上部用于支撑同跨所有空心板的一端、下部支撑在桥墩上。随着汽车保有量及交通量大幅提升、车辆荷载超载、材料自然老化、环境侵蚀等因素的影响，采用铰缝进行横向拼接的方式产生了大量病害，极大的削弱了空心板梁的承载力，存在很多安全隐患。而且，当铰缝破坏后，会进一步生局部负反力和支座脱空的风险，造成了空心板出现单板受力现象的发生，极大的缩短了空心板的使用寿命。并且，支座脱空又会进一步加剧铰缝的破坏，两者互相影响。
3.目前，对于空心板梁桥上支座脱空的问题，尚没有根本的加固方法，支座脱空后通常直接更换支座，并不能从本质上解决问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构及方法，本发明从根本上避免了支座脱空，提升了既有空心板和铰缝的使用寿命，经济效益显著。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构，包括既有空心板、既有桥墩、端横梁、预应力钢绞线和大吨位支座；既有空心板的底板两端凿毛植筋处理后下方浇筑有端横梁段，端横梁段的接缝面竖向交错分布有凹型剪力键和凸型剪力键且涂刷有胶粘剂，端横梁段内预埋有用于横向穿过预应力钢绞线的波纹管；既有桥墩顶端与既有盖梁相连部分凿除后再浇筑形成墩顶垫石，大吨位支座安装在墩顶垫石上；同跨所有的既有空心板横向拼接，拼接后端横梁段之间通过接缝面上的凹型剪力键和凸型剪力键相互咬合、端横梁段依次对接形成端横梁、波纹管依次对接形成横向通道，预应力钢绞线穿过对应的横向通道并对端横梁横向两端施加预应力，端横梁通过两个大吨位支座分别支撑在两个既有桥墩上，既有空心板之间采用后浇的桥面现浇层和铰缝。
7.优选地，胶粘剂采用环氧树脂胶。
8.优选地，端横梁内分布有多条横向通道，配合多条预应力钢绞线。
9.优选地，横向通道横向两端向上翘起。
10.一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固方法，包括步骤：1)先凿除既有空心板上的桥面现浇层和铰缝，使既有空心板逐片分开，然后将所有既有空心板运送至工厂；2)在工厂，先对每片既有空心板的底板两端进行凿毛植筋处理，然后在每片既有空心板的底板两端下方凿毛植筋处理区域浇筑端横梁段，端横梁段的接缝面竖向交错分布有凹型剪力键和凸型剪力键，端横梁段内预埋有用于横向穿过预应力钢绞线的波纹管；在现场，先凿除全
部的既有盖梁和既有桥墩顶部一定范围的混凝土，然后浇筑既有桥墩顶部形成墩顶垫石，然后在墩顶垫石上安装大吨位支座；3)在现场，将既有空心板依次吊放至胎架上并逐片横向拼接，拼接前接缝面上涂刷有胶粘剂，拼接后，端横梁段之间通过接缝面上的凹型剪力键和凸型剪力键相互咬合，端横梁段依次对接形成端横梁、波纹管依次对接形成横向通道，然后将预应力钢绞线穿过对应的横向通道并对端横梁横向两端施加预应力；4)拆除胎架将端横梁缓慢平稳落下，端横梁通过两个大吨位支座分别支撑在两个既有桥墩上，然后浇筑既有空心板的桥面现浇层和铰缝。
11.优选地，胶粘剂采用环氧树脂胶。
12.优选地，端横梁内分布有多条横向通道，配合多条预应力钢绞线。
13.优选地，横向通道横向两端向上翘起。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明将数十个支座的多支座超静定结构支承体系转变为仅在梁端设置两个支座的双支座静定支承体系，双支座同时受力，每个支座在汽车活载作用下均不会出现负反力，从根本上避免了支座脱空；本发明将端横梁段与既有空心板浇筑为一个整体，再利用凹型剪力键与凸型剪力键的咬合以及预应力钢绞线施加的横向预应力，将端横梁段横向连接为一个整体形成端横梁，可有效提高既有空心板的整体刚度，使既有空心板受力更趋近于整板受力，极大的避免了既有空心板出现单板受力现象的发生，有效的提升了既有空心板的使用寿命，同时，使得铰缝所受应力减小，铰缝更不易损坏，极大的提升了铰缝的寿命；本发明在后期运营中，极大的降低了大吨位支座维修以及铰缝、桥面铺装等的养护费用，经济效益显著。
附图说明
16.图1是现有空心板梁桥的横断面示意图。
17.图2是本发明实施例中防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构的横断面示意图。
18.图3是本发明实施例中防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构的侧视图。
19.图中：1-既有空心板；2-铰缝；3-小吨位支座；4-既有盖梁；5-既有桥墩；6-端横梁段；7-凹型剪力键；8-凸型剪力键；9-胶粘剂；10-植筋；11-预应力钢绞线；12-大吨位支座。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
21.如图2和图3所示，一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固结构，包括既有空心板1、既有桥墩5、端横梁、预应力钢绞线11和大吨位支座12；既有空心板1的底板两端凿毛植筋10处理后下方浇筑有端横梁段6，端横梁段6的接缝面竖向交错分布有凹型剪力键7和凸型剪力键8且涂刷有胶粘剂9，端横梁段6内预埋有用于横向穿过预应力钢绞线11的波纹管；既有桥墩5顶端与既有盖梁4相连部分凿除后再浇筑形成墩顶垫石，大吨位支座12安装在墩顶垫石上；同跨所有的既有空心板1横向拼接，拼接后端横梁段6之间通过接缝面上的凹型剪力键7和凸型剪力键8相互咬合、端横梁段6依次对接形成端横梁、波纹管依次对接形成横向通道，预应力钢绞线11穿过对应的横向通道并对端横梁横向两端施加预应力，端横梁通
过两个大吨位支座12分别支撑在两个既有桥墩5上，既有空心板1之间采用后浇的桥面现浇层和铰缝2。
22.在本实施例中，优选地，胶粘剂9采用环氧树脂胶。
23.如图2和图3所示，在本实施例中，优选地，端横梁内分布有多条横向通道，配合多条预应力钢绞线11，确保连接可靠。
24.如图2所示，在本实施例中，优选地，横向通道横向两端向上翘起，可以使得位于两端的既有空心板1受力更合理。
25.一种防止支座脱空的既有空心板梁桥加固方法，包括步骤：1)先凿除既有空心板1上的桥面现浇层和铰缝2，使既有空心板1逐片分开，然后将所有既有空心板1运送至工厂；
26.2)在工厂，先对每片既有空心板1的底板两端进行凿毛植筋10处理，然后在每片既有空心板1的底板两端下方凿毛植筋10处理区域浇筑端横梁段6，端横梁段6的接缝面竖向交错分布有凹型剪力键7和凸型剪力键8，端横梁段6内预埋有用于横向穿过预应力钢绞线11的波纹管；在现场，先凿除全部的既有盖梁4和既有桥墩5顶部一定范围的混凝土，然后浇筑既有桥墩5顶部形成墩顶垫石，然后在墩顶垫石上安装大吨位支座12；3)在现场，将既有空心板1依次吊放至胎架上并逐片横向拼接，拼接前接缝面上涂刷有胶粘剂9，拼接后，端横梁段6之间通过接缝面上的凹型剪力键7和凸型剪力键8相互咬合，端横梁段6依次对接形成端横梁、波纹管依次对接形成横向通道，然后将预应力钢绞线11穿过对应的横向通道并对端横梁横向两端施加预应力；4)拆除胎架将端横梁缓慢平稳落下，端横梁通过两个大吨位支座12分别支撑在两个既有桥墩5上，然后浇筑既有空心板1的桥面现浇层和铰缝2。
27.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。