[发明专利]一种连续刚构桥系杆拱加固结构及其施工方法

权利要求书

1.一种连续刚构桥系杆拱加固结构，包括主拱圈(6)、系杆(8)和吊杆(7)；其特征在于：

所述主拱圈(6)由混凝土拱肋(61)和分别与混凝土拱肋(61)两端相接的两个钢制拱座(62)构成，主拱圈(6)的拱轴线为二次抛物线；所述两个钢制拱座(62)采用Q345钢制成，分别埋设在拱座横梁(2)中，拱座横梁(2)置于桥墩(9)上方、顶板(10)下方的两腹板(3)之间；所述系杆(8)的数量为3～10道，每道系杆分别穿过水平均匀间隔埋设在拱座横梁(2)中的导管a(51)，两端张拉后锚固在两个拱座横梁(2)上；沿顺桥向以连续刚构桥(1)的中跨中心线为中心有相互对称、均匀间隔布置于顶板(10)下方两腹板(3)之间的吊杆锚固横梁(4)，吊杆锚固横梁(4)中有竖向埋设的导管b(52)；混凝土拱肋(61)中有与导管b(52)上下竖直对应、竖向埋设的导管c(53)；所述吊杆(7)的上下两端分别穿过相互对应的导管c(53)和导管b(52)，张拉后锚固在混凝土拱肋(61)和吊杆锚固横梁(4)上；

所述拱座横梁顺桥向长度b_GZ＝0.3L₀～0.6L₀，横桥向宽度等于D_b，高度h_GZ按下式计算得出：

其中：

L₀：主梁零号块长度，

roundup[number，Num_digits]，number为需要向上舍入的任意实数，Num_digits舍入后的数字的小数位数，

E_c：拱座横梁混凝土的弹性模量，

b_GZ：拱座横梁顺桥向长度，

D_b：两腹板的净距，

f：拱轴线的矢高，

L：中跨跨径，

N_ml：汽车荷载在拱脚处产生的最大轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，

N_d：张拉吊杆在拱脚处产生的轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，

N_G：主拱圈自重在拱脚处产生的轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，[Δ]：拱座横梁水平位移的允许值，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出；

所述每道系杆中钢绞线的根数n按下式计算得出：

式中：

roundup[number，Num_digits]，number为需要向上舍入的任意实数，Num_digits舍入后的数字的小数位数，

f：拱轴线的矢高，

L：中跨跨径，

σ_con：钢绞线的张拉控制应力，

A_P1：单根钢绞线的截面面积，

N_PS：系杆的道数，

N_ml：汽车荷载在拱脚处产生的最大轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得，

N_d：张拉吊杆在拱脚处产生的轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得，

N_G：主拱圈自重在拱脚处产生的轴向压力，可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得。

2.权利要求1所述连续刚构桥系杆拱加固结构的施工方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一、构筑拱座横梁

对所述置有拱座横梁处的腹板表面进行凿毛、植筋后涂刷环氧树脂，然后搭设模板、绑扎拱座横梁钢筋、浇筑混凝土形成拱座横梁，同时在拱座横梁的上方开设孔洞，通过孔洞在每个拱座横梁中预埋钢制拱座，并在拱座横梁中预埋供系杆穿越的导管a；

步骤二、构筑吊杆锚固横梁

对所述置有吊杆锚固横梁处的腹板表面进行凿毛、植筋后涂刷环氧树脂，然后搭设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土形成吊杆锚固横梁，同时在吊杆锚固横梁上方开设孔洞，穿过孔洞在吊杆锚固横梁内部竖向预埋供吊杆穿越的导管b；

步骤三、构筑混凝土拱肋

搭设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土形成与钢制拱座相接的混凝土拱肋，同时在混凝土拱肋中预埋所述供吊杆穿越的导管c；

步骤四、安装和张拉系杆

将系杆的两端分别穿过两个拱座横梁中相互对应的导管a，按所取张拉力张拉后锚固在拱座横梁上；

步骤五、张拉吊杆

将吊杆逐个穿过上下竖直相互对应的导管b和导管c，按常规方法进行张拉后锚固在吊杆锚固横梁和混凝土拱肋上，结束施工。