[发明专利]石砌旧拱桥加固结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁加固结构，尤其涉及一种石砌旧拱桥加固结构。

背景技术

中国拱桥建设历史由来已久，石拱桥由于具有施工简便、取材方便、经济耐用等优点，而在早期的公路建设被普遍采用，而由于技术条件和经济的局限，普遍设计标准偏低，无法承受工程建设中频繁的的各种重型设备、车辆的通过。新扩改建施工便道、便桥几乎是每个项目前期准备工作的必要组成部分，其对石砌旧拱桥的处理方案多种多样，并以新建和加固方式为主，在现有技术中，对该类桥梁的加固方案主要集中在以下几种：

1.套拱(即内衬法)：该法通过在拱圈上(下)缘挂网，植入钢筋并喷射混凝土形成整体结构，通过增大主拱圈截面面积的办法提高承载力。该法的优点在于施工难度小，所需要的施工设备也较简单，且造价低廉，施工周期也较短。但下缘浇注混凝土时候施工时难度较大，很可能存在混凝土施工时，发现混凝土根本浇注不进去。即使浇注进去，也会存在结合不密实的问题。这是由于一般加厚层都比较薄，泵送进去的混凝土在重力作用下垂直下落。钢筋是曲线形、模板是曲面形，下落的混凝土自然就堆积在钢筋、模板间。通过插入式及附着式震捣器震捣后，混凝土仍不密实，大量混凝土堆积在模板浇注口。尽管上缘(拱背)浇注不存在上缘浇注的问题，且新增部分的面积离中性轴较远，单位面积所提供的抵抗矩更大，即截面效益高。但后者需要将上部结构拆除，施工周期长，且预算也加大。两种施工方法均要架设拱架或支架。

2.缩短跨径法：该法是通过在拱脚处架设模板，通过现浇混凝土形成斜腿支撑在主拱圈上，从而分担主拱圈上的受力而提高拱桥的承载能力。该法施工周期长，且改变了结构的受力特性，减小了桥下净空，对于跨越河流的拱桥不利，且造价和对施工的要求也较高。

3.更换拱桥上部结构法：该法通过将拱桥的上部结构填料除去，并在拱桥上部结构通过空心板和浇注立柱形成整体结构，该法的优点在于可以减轻结构自重，并使拱圈与上部结构一起，共同承受来自上部结构的荷载，缺点是需要中断交通且造价相对较高。

4.设置体外预应力办法。该法常用于梁式桥的加固，对拱桥的加固比较少见，对双曲拱桥的加固办法主要是通过在拱肋之间浇注横梁，将体外预应力锚固在横梁上而提高拱桥的承载能力。该方法加固效果较好，但造价高，对施工要求也高，中断交通时间也较长。

5.配重法：配重法加固拱桥一般适用于原设计的压力线与拱轴线有一定偏差或者桥梁经过多年运营后压力线与拱轴线偏离的情况。该法通过在主拱上某个经过计算的准确位置施加重量，使得拱轴线与压力线尽可能吻合从而显著的改善结构的受力性能。该法施工周期短，对施工要求高，而且影响桥梁结构的整体美观。

传统的现浇砼或喷射砼增大截面加固法尽管较经济且性能也可靠但存在施工复杂工期长养护时间长的缺陷，时间上难以满足，其他的加固补强法如减轻恒载重量、拱梁结合等方法不仅工期长而且要中断交通更不可行。传统的加固结构及施工方法，已无法满足经济技术的发展对工程项目要求的低成本、高质量、高效率的要求，迫切需要一种满足工程项目对成本、效率、工期的要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种石砌旧拱桥加固结构，适合工程项目施工对桥梁的快速加固需求，施工便捷高效、工期短、成本低，不影响工程项目进度。

本发明的技术方案是：石砌旧拱桥加固结构，包括由桥墩连接支撑的石拱的石拱桥，其中，所述石拱的拱腹沿跨度方向粘贴并锚固有若干肋钢板条，所述各肋钢板条之间间隔平行，且两端均延伸至石拱起拱线以下。

作为优选，所述钢板条由多块钢板连续拼合组成。作为优选，所述钢板条采用环氧砂浆粘贴并用膨胀螺栓锚固。

进一步地，所述环氧砂浆质量配比为：环氧树脂∶固化剂∶稀释剂∶水泥∶石英砂＝100∶20∶15∶100∶150。更进一步地，所述环氧树脂为E44型(E-44是国家的牌号，老的名字叫做6101，代表平均环氧值为44/100，(0.41-0.47))；所述固化剂为T-31型；所述稀释剂为无水丙酮。

作为优选，所述石拱两侧还设有底部浇注有钢筋混凝土的副拱，副拱下端设置油毯。作为优选，所述钢筋混凝土为混凝土内布上层钢筋，其中沿石拱跨度方向设置的主钢筋，其上端锚固至石拱桥的砌石中，钢筋混凝土下端与砌石之间油毯隔离。

本发明的有益效果是：有效运用了拱桥柔性加固处理的原理，采用了拱腹锚固粘贴钢板的结构进行了加固，施工简便、工期短、成本低，该结构在加固过程中不影响桥梁的正常行车，加固完成一周以后即可达到预期加固承载力要求，具有良好的经济效益和社会效益。