[发明专利]一种基于预制装配原则的拱桥加固方法

说明书

本发明提供了一种基于预制装配原则的拱桥加固方法,所述加固方法通过拱桥的拱肋弧度设计制作出可内外侧凹凸拼装的高强混凝土预制块，沿拱轴线方向的相邻预制块则通过连接装置进行拼装连接形成加固整体；且在距两侧拱脚约1/3跨径位置处设置顶推装置对各预制块实现预压力施加，从而使加固拱肋整体产生小弧度的反拱。本发明利用预制块横断面内外侧凹凸拼装、拱轴线方向凹凸拼接，实现“集零为整”的施工特色，可实现快速拼装加固；采用顶推装置对加固拱肋提供预压力，再通过横向联系实现加固拱肋与拱桥拱肋形成受力整体，达到共同受力的目的，可提升拱桥的刚度和承载能力。

技术领域

本发明属于桥梁工程加固技术领域，尤其是一种基于预制装配原则的拱桥加固方法。

背景技术

拱桥由于其曲线圆润的美感、施工简便、取材方便等优点，在中国的桥梁建造上历史悠久。然而，随着我国社会经济不断的发展，交通量的急剧增长，使得在役桥梁大比例出现病害，大量在役桥梁需要进行加固和改造，以满足公路运输功能的需要。采取合理的加固处理方式，既能提高公路的通行能力，又能延长其使用寿命，节省了大量投资，实现了桥梁的可持续性发展。

目前，拱桥加固技术主要有粘贴钢板加固法、贴纤维增强复合材料加固法、通过改善主拱圈受力状况的“释能法”以及预应力钢绞线法等。粘贴钢板加固法操作简单方便，但其粘贴界面易被氧化腐蚀而导致钢板剥离破坏；贴纤维增强复合材料加固法对有效粘结要求很高，施工过程中不易处理；“释能法”因拱上建筑的存在对释能槽的开凿技术要求高，施工难度大；预应力钢绞线法是通过在预制块中穿插预应力钢绞线，并将其粘接于拱桥下缘进行加固，此法由于钢绞线呈弧形布置，而无法对拱桥起到很大的加固效果且锚固端局部混凝土易损伤。因此，需要一种合理且施工简便、加固效果好的加固方法，来解决现有拱桥加固方法的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题针对上述现有技术中的不足，提供一种基于预制装配原则的拱桥加固方法；利用凹凸形预制块件的拼装特点，既保证了施工的简易性、高效性，又满足了结构的整体特性，有着“集零为整”的优点；同时，通过利用顶推装置对加固拱肋整体产生小弧度的反拱，使得整体结构具有预拱度，从而让加固拱肋和拱桥拱肋形成整体共同受力。

为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种基于预制装配原则的拱桥加固方法，包括以下步骤：

(1)根据拱桥拱肋弧度设计制作预制块，所述预制块分为三类，包括凹凸形预制块、拱脚预制块及拱顶预制块，且所述预制块分为内侧预制块及外侧预制块两层，且所述预制板为高强度混凝土预制板；

(2)对拱桥拱肋外侧面、拱脚和承台交接面以及承台表面进行凿毛和植筋处理，在拱脚处安装所述拱脚预制块，并浇筑水泥砂浆，使拱脚预制块与拱脚以及承台整体成型；

(3)在所述拱脚预制块上先拼接内侧预制块，并用水泥砂浆粘接在拱桥拱肋侧面，在所述内侧预制块基础上，通过内侧预制块及外侧预制块的凹凸特性安装外侧预制块，进而使内外侧预制块形成整体，通过改变外侧预制块的长度使内外侧预制块的接缝位置错开形成组合预制块；

(4)在所述拱桥的拱肋线方向，将相邻组合预制块按照凹凸特性依次进行拼接，从两侧拱脚位置沿跨中位置对称施工；

(5)在距两侧拱脚约1/3跨径处设置有顶推系统，所述顶推系统是由凸形预制块、顶推装置、凹形预制块组成；

(6)最后在跨中位置通过所述拱顶预制块双边衔接实现闭合，待所有预制块安装到位后，利用所述顶推系统对整个加固拱肋施加预压力，从而形成一定的预拱度，当加固拱肋定型后，再通过对各个预制块之间用连接装置连接并在接缝处进行灌浆处理，使得所有预制块形成整体。

特别的，所述步骤(1)还包括：