[发明专利]一种对桥梁断裂主梁的加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁加固领域，尤其是一种对预应力砼T型或I型梁桥中断裂主梁的加固方法。

背景技术

目前，城市中的立交桥大都为预应力砼T型或I型梁桥，这是一种以T型或I型梁(即主梁)为主要承重结构的梁式桥。这种桥采用T型或I型梁并在其下缘配制预应力索，其中T型或I型梁靠近桥面的一侧为翼板，垂直于翼板向下延伸的是T型或I型梁的腹板，腹板远离桥面的一端称为下马蹄。在桥梁因桥上荷载作用而产生正弯矩时，由于混凝土的抗压强度大和钢筋具有高抗拉强度的特点，使得这种预应力砼T型或I型梁桥具有很强的承载力，而且与矩形梁桥相比，这种预应力砼T型或I型梁桥更节省材料，自重也比较轻。

城市中立交桥的桥下通车净空高度要求为4.5米以上，而在日常的交通运行中，时常发生桥体被桥下道路上超出净空限制的车辆刮蹭甚至撞击的事故，如果被刮蹭或者撞击的桥体是预应力砼T型或I型梁桥，其常见的破坏情况是T型或I型梁的下马蹄被撞裂或者撞断，严重影响桥上下的交通安全。如果被撞的预应力砼T型或I型梁不是全截面断裂，也就是说在T型或I型梁翼板和桥面等基本完好时，目前国内外采取的措施主要有两种：第一种是更换断裂的T型或I型梁，这种措施需要对桥体T型或I型梁断裂处的横向连接及桥上结构进行破除，更换新梁后再对横向连接及桥上结构进行恢复，不仅需要封锁线路进行断道施工，而且工序较多，施工时间较长，对交通影响较大；第二种是在断裂的下马蹄外部包覆加固板，防止裂缝进一步增大，尽量保证交通正常运行，但是由于下马蹄与加固板之间的连接作用不强，而且加固板的刚度也较小，使得加固板不能分担断裂T型或I型梁由于断裂所导致的预应力的损失，新修好的桥梁不能达到原设计的强度要求。使用这种方式的加固后通常断裂部分会出现一定的下凹变形，使得加固板承受一定的拉应力后才能相对稳定，这样的情况下，还需要对桥面进行重新铺垫，其效果并不理想。而且，T型或I型梁的断裂处非常容易因长期承受重载而增大，甚至导致T型或I型梁全截面断裂，严重影响交通安全。

针对上述问题提出的一种改进的方式，是在断裂的主梁加设有预拱度的加固梁，如专利文献KR20010054105公开了一种利用弹性梁增强结构承载力的方法，包括以下步骤：根据主梁需要加固的区域制造一条具有预拱度和固定孔的弹性加固梁，在主梁上钻固定孔，将弹性加固梁的中间部分与主梁的下部粘附，将弹性加固梁的两端吊起使其伸展，将螺栓插入主梁和加固梁上的固定孔并用螺母紧固，移走起重机；但是这种方式有以下缺点：①这种方式具有很大的局限性，特别是对城市中桥梁需要保持4.5米的净空高度，因而限制了加固梁的厚度，由于该加固梁的截面形状为矩形，其厚度太薄使得倔强系数较低，稳定性差，容易因长期负荷重载而发生塑性变形，失去对断裂主梁的加固作用，具有安全隐患；②这种方式需要在被加固的主梁下端面钻固定孔，而预应力砼T型或I型梁桥的T型或I型梁的下端面内设有钢索结构的预应力区，其承受着梁的最主要的拉应力，任意钻孔会使该预应力区遭到破环，严重影响桥梁的结构安全，甚至发生重大事故，后果不堪设想；③更重要的是，这种加固梁在加固完成后没有与被修复的梁成为一体，而单独承受梁的作用力，因而其所能承受的力很小。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中加固部位承载力不能达到桥梁设计要求的问题，而提供一种能更加稳定、安全地恢复断裂主梁的承载力，主梁加固后不易变形，而且施工工期很短，交通影响很小的桥梁断裂主梁的加固方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种对桥梁断裂主梁的加固方法，至少包括以下步骤：

①在所述主梁的断裂处的外部加设具有U形横截面的钢槽，所述钢槽的底板沿桥梁纵向成型有向上拱起的预拱，所述钢槽的设置使得所述预拱的最高点靠在所述断裂处，并用吊具将所述钢槽与桥面锚固，至少一对所述吊具分别设置在所述钢槽的两端附近；

②向所述钢槽内灌注混凝土；

③在所述吊具上施加张拉力，由此对所述钢槽施加减小其预拱度的拉力；

④待混凝土凝固，完成对所述桥梁断裂主梁的加固。

上述加固方法中，所述钢槽的预拱度为10-100毫米。

上述加固方法中，所述吊具为吊杆结构，所述吊杆结构包括至少一端成型有螺纹的吊杆，成型在所述底板上的安装孔和与所述螺纹配合的螺母；所述吊杆穿过所述底板的所述安装孔和所述桥面上钻设的固定孔，利用所述螺母将所述钢槽与桥面锚固。