[发明专利]采用反吊桥结构体系的刚构桥加固方法

说明书

技术领域

本发明属于交通运输业桥涵工程中的桥梁加固技术领域，尤其涉及一种采用反吊桥结构体系的刚构桥加固方法。

背景技术

混凝土刚构桥具有单位造价低、施工方便等优点，在我国中等跨径桥梁建设中占有重要地位，但受混凝土的长期收缩徐变影响，随着使用年限的增加，刚构桥的跨中下挠问题将越发突出，由此引发的刚构桥预应力松弛、腹板开裂加剧等病害严重危及桥梁的安全与使用性能。反吊桥体系具有结构受力合理、承载能力大等特点，在100-300m的中等跨径桥梁建设领域具有较强的竞争力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用反吊桥结构体系的刚构桥加固方法，以起到对刚构桥原有结构卸载的作用，大幅提高刚构桥的整体刚度，减小由于长期收缩徐变而发展迅速的跨中挠度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：采用反吊桥结构体系的刚构桥加固方法，通过引入反吊桥结构体系使刚构桥发生受力体系的转变，使原有刚构桥受力体系发生卸载效应，抑制刚构桥由于混凝土收缩徐变而产生的长期下挠。

上述采用反吊桥结构体系的刚构桥加固方法，在刚构桥中跨下翼缘安装横向钢梁与多个高度不等的钢爪字型支承结构，支承结构下端为拉索转向固定装置；在刚构桥的墩顶横隔板处加浇筑倾斜立柱与横梁，在横梁与横隔板内预埋波纹管与钻孔形成散索孔道、跨中拉索孔道，在横梁与立柱内预埋、钻孔形成边跨拉索孔道，共同形成拉索孔道；在横隔板上设置中跨拉索齿块，根据拉索的预设线型，在刚构桥下翼缘底板上钻拉索孔道，将中跨钢拉索a1穿过拉索孔道与拉索转向装置，将中跨钢拉索a1通过散索孔道锚固在中跨拉索齿块处，施加设计预应力N₁；将边跨钢绞线a2穿过边跨拉索孔道，边跨钢绞线a2两端分别锚固在倾斜立柱与主梁齿块a3上，并分别施加设计预应力F_i。

中跨钢拉索a1施加的设计预应力N₁与边跨钢绞线设计预应力F_i的关系为： 

N1sinα=ΣiFisinβi]]>

式中，α为中跨预应力钢拉索a1锚固段与垂直方向的夹角；β_i为各边跨预应力钢绞 线a2与垂直方向的夹角。

钢爪字型支承结构由多根斜杆构成，每个钢爪字型支承结构的斜杆总截面面积∑AG_i应满足下式要求，且每根支撑杆件应满足受压杆件的稳定性要求；

ΣiAGicosωi>K1×FGi]]>

式中，AGi为每个钢爪字型支承结构的任意斜杆截面面积，ω_i为任意斜杆与水平面的夹角，K₁为安全系数，FG_i为钢拉索a1对钢爪字型支承结构的反作用力，FG_i表达式为：

FG_i＝FG_i-1,i-FG_i,i+1