[实用新型]一种圬工拱桥拱上建筑的肋板式加固结构

说明书

技术领域

本实用新型属于圬工拱桥的维修加固及拱桥结构设计领域，具体涉及了一种圬工拱桥拱上建筑的肋板式加固结构，可以应用于圬工拱桥中损坏严重的腹拱圈加固及新建拱桥的腹拱圈结构设计。

背景技术

长期运营使用中的圬工拱桥由于车辆反复作用、河水冲刷腐蚀、外界环境变化等原因，拱圈和拱上建筑存在不同程度的损坏，有的甚至严重影响到结构的使用安全。对于运营中的危、旧桥结构，采用拆除重建或更换梁板来提高桥梁设计等级的做法不仅投资巨大，还会引起交通停滞等问题。特别是一些主拱圈未发现明显病害、承载能力尚能满足需要的圬工拱桥，通过对薄弱构件的加固补强，改善结构整体性能，恢复原有桥梁的使用效能，具有明显的经济效益。

目前，拱桥局部加固改造技术主要有：1、灌浆加固技术，是将浆液灌入构件内部达到封闭裂缝，提高结构耐久性和抗渗性能的一种修补方法；2、增大截面加固法，采用植筋的方式将钢筋混凝土外包于拱上建筑，提高拱上建筑结构的强度和刚度，并具有较好的长期可靠性；3、贴钢板加固法，用环氧树脂将钢板粘贴在结构受拉部位表面，使钢板和被粘贴结构部位共同受力，达到充分发挥材料（混凝土、砖、石）的抗压性和钢板的抗拉性能；4、体外预应力加固技术，以粗钢筋、钢绞线或者高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁结构施加预应力，以预产加力生的弯矩和拉力部分抵消外荷载产生的内力，达到改善旧桥的使用性能并提高其极限承载能力的目的。如中国专利申请号为201110099060X公开了一种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。再如中国专利申请号为2013200863488公开了一种双曲拱桥转换截面加固结构，包括多道由前至后套箍在被加固双曲拱桥外侧的钢筋套箍和由浇筑于被加固双曲拱桥横断面四周外侧的混凝土施工成型的混凝土整体加固结构，多道钢筋套箍均浇筑于所述混凝土加固结构内，多道钢筋套箍沿被加固双曲拱桥的纵向延伸方向由前至后进行布设；钢筋套箍包括一道呈横桥向布设的环向箍筋，环向箍筋通过多道植入钢筋紧固套箍在被加固双曲桥上；被加固双曲拱桥浇筑于混凝土整体加固结构内，且混凝土整体加固结构的横截面为矩形。

上述拱桥加固技术均有大量的工程实践经验，特别是粘贴钢板、增大截面和灌浆技术等传统方法在日常的拱上建筑加固工程中运用广泛，但不恰当的加固改造方案不仅对改善结构受力效果不大，还可能产生负面效应。如灌浆技术对提高桥梁承载力极为有限，增大截面加固法存在新老混凝土的粘结质量以及协调变形的问题，直接影响了结构整体安全性。因此，针对主拱圈未发现明显病害的圬工拱桥，应尽量从克服其主要缺点方面出发，不显著改变旧桥整体受力状态，并确保加固后结构的长期可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种圬工拱桥拱上建筑的肋板式加固结构，可以有效地增强腹拱圈截面抗力，提供旧桥的承载能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种圬工拱桥拱上建筑的肋板式加固结构，包括多道浇筑于旧桥表面的纵向加固拱肋、植入旧桥结构的锚固钢筋、补强钢筋网和喷锚混凝土；所述的纵向加固拱肋为整体浇筑于腹拱圈下缘表面、主拱侧墙表面及拱上立柱表面的加固拱肋；所述的锚固钢筋包括肋内锚固钢筋和受喷面挂设的竖向钢筋；所述的补强钢筋网固定安装在受喷面挂设的竖向钢筋上；所述的喷锚混凝土喷射在受喷面，并完全包裹住补强钢筋网。

以上所述纵向加固拱肋的间距为50～100cm。因此，纵向加固拱肋的数量根据旧桥宽度而定。

以上所述的纵向加固拱肋采用横断面为矩形的C30钢筋混凝土结构，矩形厚度不小于15cm，每道拱肋连接两侧立柱或侧墙表面与腹拱圈下缘。

以上所述的补强钢筋网的网格规格小于或等于15cm*15cm。而且补强钢筋网要留有足够的间隙使得喷锚混凝土能完全包裹钢筋。

以上所述的肋内锚固钢筋要箍住纵向加固拱肋内的钢筋；所述的竖向钢筋的尾端设有直钩，所述补强钢筋网固定安装在竖向钢筋的直钩上。

以上所述的锚固钢筋通过JN-Z型植筋胶和JN-J型混凝土复合界面剂嵌固在被加固腹拱圈表面的钻孔中，且肋内锚固钢筋伸入腹拱圈的长度为10～12cm。在腹拱圈表面钻孔前必须使用钢筋探测器探测构件原有的钢筋位置，以避免钻孔植筋时破坏旧桥结构。

以上所述的肋内锚固钢筋要箍住纵向加固拱肋内的钢筋；所述的竖向钢筋的尾端设有直钩，所述补强钢筋网固定安装在竖向钢筋的直钩上。

以上所述的喷锚混凝土的水灰比为0.4～0.5。