[发明专利]一种将旧简支梁桥转变为连续梁桥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过施加预应力将旧简支梁桥纵向形成连续梁的方法，具体地说是一种改变结构体系进行加固的将旧简支梁桥转变为连续梁桥的方法。

背景技术

简支钢筋混凝土T梁桥是我国广泛使用的一种桥梁结构形式。经过多年的运营，钢筋混凝土T梁在外界各种因素作用下，承载力及刚度均已不能满足现代交通的要求。近年来，旧简支梁桥加固常用的方法有粘贴钢板法和粘贴碳纤维布法，外贴补强的方法虽然施工简便，但是存在两大缺点：

1.材料的高强性能不能得到充分发挥。旧简支T梁经过多年的运营，一般均为带裂缝工作，挠度较大。粘贴加固后，继续施加荷载，钢板或碳纤维才能参与工作。被加固构件梁底的应变较大时，钢板或碳纤维布才能到达较高的强度，而这时构件的挠度已经很大，裂缝开展较宽，不能满足正常使用要求。因此，粘贴加固法属于“被动加固”。

2.无法增大构件的刚度，减小挠度。钢板或碳纤维布相对于被加固构件来说，厚度较小，自身刚度很小，不能从根本上增加被加固构件的刚度。

鉴于粘贴加固法的上述不足之处，本发明提出一种改变结构体系的方法，通过该方法的实施，可以“主动”地在支座负弯矩区建立预应力，使连续端不出现拉应力，或出现拉应力混凝土不开裂。转变为连续体系后，不仅增加构件的承载力，使旧简支梁可以继续使用，而且还可以大幅度提高构件的刚度，减小旧桥的挠度，使行车更为顺畅。

发明内容

本发明针对粘贴加固法无法提高构件的刚度，二次受力才能参与工作的不足，同时克服多跨长桥桥面伸缩缝多，行车颠簸频繁等缺陷，提供一种在负弯矩区施加预应力的将旧简支梁桥转变为连续梁桥的方法，使旧简支钢筋混凝土梁能够继续使用，提高其承载力和刚度。该方法可以将旧简支梁牢固连接在一起共同工作，保证负弯矩区混凝土不出现拉应力或混凝土不开裂。

采用的技术方案是：

一种将旧简支梁桥转变为连续梁桥的方法：

a.先凿除旧简支梁需要连接范围内的桥面板混凝土，

b.在钢筋混凝土T梁的凿除区域设置齿板且该齿板位于腹板两侧，齿板内预埋金属波纹管，

c.将钢绞线穿过金属波纹管，一端锚固，另一端作为张拉端，钢绞线的束数按照预定的预应力经计算确定，

d.将T梁的待连接端增宽并在待连接的T梁之间的间隙内设置横隔板，浇注连接端及桥面板混凝土，

e.待新浇筑的混凝土达到设计张拉强度后，张拉钢绞线并锚固，预应力通过新老混凝土的界面传递给钢筋混凝土工字梁的负弯矩区。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

修建于上世纪70年代的旧简支钢筋混凝土T梁，在外界自然环境和车辆荷载的往复作用下，梁体出现裂缝，进而其刚度降低，变形增加，影响车辆通行。常用的粘贴加固法不能从根本上增加被加固构件的刚度，限制裂缝的发展，为克服粘贴加固法的不足，本发明提供了一种用于将运营多年的旧梁式桥彼此连接起来的技术，该技术简便、易行，提高施工效率，降低施工难度，节约锚头和预应力筋数量。此外还可结合旧桥的桥面板破损对桥面板进行替换。

以下给出本发明的试验结果说明该技术的实用性及可靠性。

试验共浇注了5根钢筋混凝土T型截面梁，1根作为对比梁，其余的均纵向连续形成2跨连续梁。试验梁翼缘板宽800毫米，厚105毫米，腹板宽90毫米，高500毫米，净跨径为3000毫米，纵向每隔680毫米设置厚度为70毫米的横隔板，如图1所示。

B1-1、B2为一组对比梁，不同之处在于预应力钢绞线的长度，B2梁预应力钢绞线长度为1.1米，B1-1梁预应力钢绞线长度为2.0米。在单片T梁的受拉区配置4根直径为12毫米的II级螺纹钢作为主筋，箍筋为直径6.5毫米的I级圆钢，间距为100毫米。箍筋一方面起到抗剪作用，另一方面可作为负弯矩连续区新老混凝土之间的剪力连接件。除了配置的受拉主筋和箍筋外，翼缘板和腹板还配置了直径为6.5毫米的分布筋，预应力钢筋为直径15.2毫米钢铰线。负弯矩连续区的混凝土为新浇注的混凝土，设计强度等级为C40，其余部分为老混凝土，设计强度等级为C25。