板拱桥加固结构及加固方法与流程

本发明属于桥梁工程，涉及一种板拱桥加固结构，还涉及一种板拱桥加固方法。

背景技术：

1、板拱桥在成桥后经过多年通车运营，因车辆载重和车流量逐渐增加和各种超重车辆的出现，使拱桥的负担逐渐增大，产生了永久性的损伤，又加上后期运营中管理不当，使得桥梁在实际运营中的整体性能逐渐退化乃至失效。

2、目前常见的加固方法为增大截面法。增大构件的截面积可以有效的提高结构的刚度和强度，工程上通常是外包混凝土来增大截面积，从而提高整个结构的承载力，但是施工复杂，施工质量难以控制，单纯依靠混凝土承载能力提高不明显。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种板拱桥加固结构，解决了现有板拱桥因负荷加大导致承载力不足的技术问题。

2、本发明的第二目的在于提供一种板拱桥加固方法，通过增加约束来抵抗外应力，解决了现有增大截面法施工复杂的技术问题。

3、本发明所采用的第一种技术方案是，板拱桥加固结构，包括拱圈填料和拱座填料，拱圈填料和拱座填料通过拱脚连接装置连接，拱圈填料和拱座填料之间交叉设有支撑杆；拱圈填料上插有若干连接板拱桥拱圈的锚杆，拱座填料上连接有若干用于植入板拱桥混凝土的植入钢筋。

4、本发明第一种技术方案的特点在于，

5、植入钢筋的型号为hrb300。

6、板拱桥加固结构还包括插入板拱桥副拱的波纹钢管，波纹钢管周向填充有副拱填料。

7、拱圈填料、拱座填料和副拱填料均采用c30自密实混凝土。

8、拱圈填料外弧面固接有拱式波形钢板，锚杆穿过拱式波形钢板。

9、拱式波形钢板背离拱式波形钢板一侧均匀涂敷有防腐材料。

10、拱座填料内设有钢筋网，钢筋网与植入钢筋连接，植入钢筋沿着拱座填料的高度方向均匀布置。

11、拱脚连接装置包括固接在拱圈填料拱脚处的角钢，拱圈填料和拱座填料通过化学螺栓穿过角钢固定连接，拱圈填料和拱座填料连接处设有混凝土。

12、混凝土采用uhpc。

13、本发明所采用的第二种技术方案是，板拱桥加固方法，使用上述的板拱桥加固结构，具体包括以下步骤：

14、步骤1，在板拱桥桥墩处安装植入钢筋；

15、步骤2，焊接植入钢筋和钢筋网；

16、步骤3，采用灌浆法对钢筋网中的缝隙进行压浆填充，形成拱座填料，并在拱座填料表面涂刷环氧浆液；

17、步骤4，根据板拱桥主拱圈尺寸浇筑摸具得到拱圈填料；

18、步骤5，在主拱圈周边搭设安装平台，在安装平台上安装拱式波形钢板，打入锚杆，在角钢底面螺栓孔位置植入化学螺栓连接拱座填料，并在角钢处浇筑混凝土；

19、步骤6，在拱圈填料和拱座填料之间交叉安装支撑杆；

20、步骤7，在拱式波形钢板与主拱圈之间的空隙填筑c30自密实混凝土。

21、本发明的有益效果是：

22、本发明板拱桥加固结构通过在原板拱桥结构内部安装波纹钢板并在波纹钢板和原板拱桥结构之间浇筑混凝土来对墩台和拱圈进行整体加固，解决了现有板拱桥因负荷加大导致承载力不足的技术问题。本发明板拱桥加固方法通过在施工过程中将波纹钢作为浇筑混凝土的模板，可以大幅节约搭设模板的时间，同时由于波纹钢板的面外支撑作用，加固后结构的延性也将得到明显的提升，可以有效改善结构的整体性，从而提高结构承载力，还通过增加约束来抵抗外应力，解决了现有增大截面法施工复杂的技术问题。

技术特征：

1.板拱桥加固结构，其特征在于，包括拱圈填料(2)和拱座填料(7)，所述拱圈填料(2)和拱座填料(7)通过拱脚连接装置(5)连接，所述拱圈填料(2)和拱座填料(7)之间交叉设有支撑杆(4)；所述拱圈填料(2)上插有若干连接板拱桥拱圈的锚杆(3)，所述拱座填料(7)上连接有若干用于植入板拱桥混凝土的植入钢筋(6)。

2.根据权利要求1所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述植入钢筋(6)的型号为hrb300。

3.根据权利要求1所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述板拱桥加固结构还包括插入板拱桥副拱的波纹钢管(8)，所述波纹钢管(8)周向填充有副拱填料(9)。

4.根据权利要求3所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述拱圈填料(2)、拱座填料(7)和副拱填料(9)均采用c30自密实混凝土。

5.根据权利要求1所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述拱圈填料(2)外弧面固接有拱式波形钢板(1)，所述锚杆(3)穿过拱式波形钢板(1)。

6.根据权利要求5所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述拱式波形钢板(1)背离拱式波形钢板(1)一侧均匀涂敷有防腐材料。

7.根据权利要求6所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述拱座填料(7)内设有钢筋网，所述钢筋网与植入钢筋(6)连接，所述植入钢筋(6)沿着拱座填料(7)的高度方向均匀布置。

8.根据权利要求7所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述拱脚连接装置(5)包括固接在所述拱圈填料(2)拱脚处的角钢(501)，所述拱圈填料(2)和拱座填料(7)通过化学螺栓(502)穿过角钢(501)固定连接，所述拱圈填料(2)和拱座填料(7)连接处设有混凝土(503)。

9.根据权利要求8所述的板拱桥加固结构，其特征在于，所述混凝土(503)采用uhpc。

10.板拱桥加固方法，使用如权利要求9所述的板拱桥加固结构，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结本发明为板拱桥加固结构及加固方法，公开的拱圈填料和拱座填料，拱圈填料和拱座填料通过拱脚连接装置连接，拱圈填料和拱座填料之间交叉设有支撑杆；拱圈填料上插有若干连接板拱桥拱圈的锚杆，拱座填料上连接有若干用于植入板拱桥混凝土的植入钢筋，解决了现有板拱桥因负荷加大导致承载力不足的技术问题。本发明板拱桥加固方法通过在施工过程中将波纹钢作为浇筑混凝土的模板，可以大幅节约搭设模板的时间，同时由于波纹钢板的面外支撑作用，加固后结构的延性也将得到明显的提升，可以有效改善结构的整体性，从而提高结构承载力，还通过增加约束来抵抗外应力，解决了现有增大截面法施工复杂的技术问题。技术研发人员：刘志,商岸帆,张和,李明辉,宋丹,王磊,尉浩浩,刘冠冲,焦晖,杨树羽,张晨受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27