[发明专利]一种双幅连续刚构桥的矮塔斜拉桥加固结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种双幅连续刚构桥的矮塔斜拉桥加固结构及施工方法，包括斜拉索、以及设置在原双幅主墩承台之间的新增承台、设置在原双幅主墩墩身之间的新增墩身和设置在原双幅箱梁内侧腹板外边缘之间的新增顶板和新增底板；原双幅箱梁内侧腹板、新增顶板和新增底板形成新箱室，新箱室内设有墩顶横隔板和锚固横隔板，在与墩顶横隔板对应的新增顶板上设有索塔；斜拉索穿过索塔，两端分别安装在锚固横隔板上。本发明使双幅箱梁变单箱多室的整体箱梁，梁体的抗弯承载力、抗剪承载力、抗扭承载力均得到较大的提高，箱梁的受力得到明显改善；斜拉索能够有效减小箱梁的挠度，改善桥梁的线型，提高结构的耐久性，延长结构的使用寿命。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，涉及一种双幅连续刚构桥的矮塔斜拉桥加固结构及施工方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，基础设施不断完善，公路交通路网日趋完善。桥梁作为公路的重要组成部分，也随之大量修建。连续刚构桥因其具有结构轻盈、跨越能力大、施工方便、造价低等特点，在大跨径桥梁中占了很大的比重。然而，大量的连续刚构桥在运营几年至十几年后，出现了跨中下挠过大、因抗弯承载力和抗剪承载能力不足而产生的裂缝等病害，影响结构的安全、耐久性和使用寿命。

目前这类桥梁可借鉴的加固方法，如CN107151987A所披露，在桥墩上方、双幅T型刚构桥两幅之间设置塔基横梁，塔基横梁设置预应力钢筋，塔基横梁的顶面中部设置主塔，主塔内设置索鞍，在双幅T型刚构两幅之间、主塔的两侧对称设置锚固梁，锚固梁中开设索孔，索鞍与索孔之间穿设张拉后锚固于锚固梁的斜拉索。

将该加固方法应用于解决T型刚构桥的上述病害时，存在以下技术问题：

(1)斜拉索的竖向分力、索塔的自重及塔基横梁的自重均由塔基横梁承担，塔基横梁的竖向荷载较大，容易造成塔基横梁底面受弯开裂；

(2)未能给出加固所需的索塔高度的确定方法；

(3)斜拉索在箱梁上的位置固定，但实际工程中，每一座连续刚构桥的受力及变形均不同，应根据每座桥的实际情况确定斜拉索的位置，以达到斜拉索的索力最大利用率和最合理的主梁弯矩。

(4)仅在索塔和拉索锚固位置设置塔基横梁和锚固梁，索力仅能通过锚固梁于箱梁的连接构件传递至箱梁内，索力传递面小。斜拉索与箱梁未能形成整体。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种整体性好、整体抗弯、抗扭承载力明显提高和安全可靠的双幅连续刚构桥的矮塔斜拉桥加固结构及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种双幅连续刚构桥的矮塔斜拉桥加固结构，包括斜拉索、以及设置在原双幅主墩承台之间的新增承台、设置在原双幅主墩墩身之间的新增墩身和设置在原双幅箱梁内侧腹板外边缘之间的新增顶板和新增底板；所述的新增承台和新增墩身固连；

所述的新增承台与原双幅主墩承台组成整体承台；所述的新增墩身与原双幅主墩墩身组成整体墩身；

所述的原双幅箱梁的内侧翼缘与新增顶板固连，原双幅箱梁内侧腹板、新增顶板和新增底板形成新箱室，新箱室与双幅箱梁组成整体箱梁；

在原双幅主墩处的新箱室内设有墩顶横隔板；在斜拉索锚固处的新箱室内设有锚固横隔板，锚固横隔板对称分布在原双幅主墩的两端；所述的墩顶横隔板固连在新增墩身上；在与墩顶横隔板对应的新增顶板上设有索塔；所述的斜拉索的一端安装在原双幅主墩一端的锚固横隔板上，斜拉索的另一端穿过索塔并安装在原双幅主墩另一端的锚固横隔板上，每条斜拉索均分布在对应的垂直平面上。