[发明专利]一种公路简支变连续梁桥的加固方法

说明书

技术领域

本发明属于道桥土木工程领域，特别涉及一种公路简支变连续梁桥的加固方法。该加固方法利用预应力碳纤维片材对公路简支变连续梁桥等混凝土受弯构件进行加固。

背景技术

目前，在我国的公路桥梁中大约有两成需要进行加固处理。碳纤维片材（板和布）由于具有很高的抗拉强度，在混凝土构件加固工程中得到广泛的应用。在加固施工中，普遍采用直接粘贴的方法将碳纤维片材粘贴于受弯构件的受拉边缘。普通粘贴碳纤维片材由于二次受力、裂缝、挠度以及剥离破坏的影响，正常使用状态下，碳纤维板的应力通常不足标准强度的5%，有效承载力条件下，碳纤维材料的应力通常不足标准强度的20%，碳纤维片材不能充分发挥其应有的作用。

为解决上述问题，出现了将碳纤维板张拉产生预应力后粘贴于加固构件上的方法，可以使碳纤维板在正常使用条件下的应力保持较高的水平，明显改善了构件的工作性能。如中国专利CN1O2322152A号（2012.01.18公布）提出了一种预应力碳纤维板张拉系统及张拉加固方法；CN1O1913128A号（2010.12.15公布）发明了一种碳纤维板预应力张拉夹具；CN102505858A号（2012.06.20公布）提供了一种预应力碳纤维布张拉系统及张拉加固方法。这些方法和设备的一个共同点就是利用机械装置直接张拉碳纤维片材，然后将其粘贴在构件表面上。这些技术有三点不足：一是张拉后的碳纤维片材是直线，而公路桥梁等混凝土构件在长期荷载作用下已发生明显变形，因此很难保证张拉后的碳纤维片材与构件表面的良好吻合；二是碳纤维片材相当轻薄，而公路桥梁等梁混凝土构件的体积和自重都很大，即使拉张后也很难改变其刚度，加固后构件的使用性能不佳；三是碳纤维片材的机械张拉装置较为复杂，工程实施难度大，质量难以保证。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种公路简支变连续梁桥的加固方法。该加固方法可以大幅提高碳纤维片材在正常使用条件下的应力强度，增加构件自身刚度，改善构件的使用性能，提高其承载能力，且具有施工简单，易操作控制等优点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种公路简支变连续梁桥的加固方法。该加固方法采用以下工艺步骤：

⑴拆除原桥面铺装、护栏和主梁之间的现浇横隔梁；

⑵在连续梁桥中墩所对应的主梁位置上架设临时桥塔；

⑶在临时桥塔的两侧对称张拉拉索，提升主梁梁体；

⑷当主梁梁体底面横向裂缝闭合，且跨中断面向上挠度达到1～2mm时，在梁体底面粘贴碳纤维片材；

⑸待碳纤维片材粘结牢固后，拆除拉索和临时桥塔；

⑹重做主梁之间的现浇横隔梁、护栏和桥面铺装。

与现有技术相比，本发明加固方法通过在跨中位置向上提升公路桥梁的作用，能够闭合现有主梁的裂缝，在粘结碳纤维片材后可提高桥梁结构的耐久性，充分利用碳纤维片材的自身高强特性，大幅提高加固后公路桥梁上部结构的刚度和极限承载能力，并显著提升公路桥梁的正常使用性能；同时预应力碳纤维片材与梁体表面密切吻合，有利于保证施工质量和加固效果，具有施工简单，易操作控制、成本较低、适于推广等优点。

附图说明

图1为本发明加固方法一种实施例的待加固公路简支变连续梁桥示意图；其中，

图1（1）为简支变连续梁桥的横断面结构示意图；从图1（1）中可以看出待加固桥梁的主要构造：护栏1、桥面铺装3、主梁4之间的现浇横隔梁2。

图1（2）为简支变连续梁桥的立面结构示意图。

图2为本发明公路简支变连续梁桥加固方法一种实施例中拆除原桥面铺装3、护栏1和主梁4之间的现浇横隔梁2后的桥梁结构示意图；其中，

图2（1）为简支变连续梁桥的横断面结构示意图；从图2（1）可以看出待加固桥梁的护栏1、桥面铺装3及主梁4之间的现浇横隔梁2已经被拆除，各片主梁4之间已经没有了横向联系。

图2（2）为简支变连续梁桥的立面结构示意图。

图3为本发明公路简支变连续梁桥加固方法一种实施例中，在连续梁桥中墩5所对应的主梁4位置处架设临时桥塔6、安装拉索7并张拉的结构示意图；从图3可以看出，拉索7提升力对主梁跨中的作用，主梁4的跨中截面有了向上的挠度1-2mm。图中的Fy表示沿主梁4长度方向的拉索7张拉力（下同）。

图4为本发明公路简支变连续梁桥加固方法一种实施例中，对每片主梁4粘结碳纤维片材8后的结构示意图；其中，