[发明专利]一种T形刚构桥加固结构及其施工方法

说明书

一种T形刚构桥加固结构及其施工方法，在T构主梁下部倒角与顶板之间加顶部有倒角c和倒角b的斜隔板；倒角c与中隔板顶部之间的顶板底面上有间隔分布的纵梁；预应力钢筋穿过设在中隔板、纵梁和斜隔板顶部中的孔道锚固于倒角b上。施工时先对采用该加固结构进行可行性分析，如可行则按步骤施工：对T构主梁位于主墩位置处进行预处理；用热气球吊起中挂梁及边挂梁，拆除T构主梁与中挂梁及边挂梁间的伸缩缝，对墩处T构主梁的弯矩进行部分卸载；穿塑料波纹管构成孔道；绑扎钢筋浇筑混凝土；将预应力钢筋穿过塑料波纹管后张拉锚固形成加固结构；下放中挂梁及边挂梁，恢复T构主梁与中挂梁及边挂梁间的伸缩缝。本发明可减小T构主梁的弯矩，提高T构主梁的安全性，防止T构主梁梁端下挠大和主墩位置处T构主梁顶部因抗弯承载能力不足出现裂缝。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别是一种T形刚构桥加固结构及其施工方法。

背景技术

T形刚构桥是刚构桥的一种类型，许多T形刚构桥在投入使用后，由于T形刚构桥增设附属设施(花槽、市政管线、加铺桥面沥青层等)，使T构主梁因抗弯能力不足而经常出现一些典形病害，其主要表现为：(1)在挂梁恒载及汽车荷载的作用下，随着T构主梁收缩徐变的发展，出现T构主梁的梁端下挠过大；(2)主墩位置处T构主梁的顶部常出现因抗弯承载能力不足而产生裂缝。

针对T构主梁的这种典型病害，CN202148495U专利文献公开了一种体外预应力加固T型刚构桥牛腿锚固结构，通过体外预应力加固T型刚构桥，在箱梁内设置横隔墙。其缺点是，体外预应力必须在整个T构主梁上布置，体外预应力用量过大；在箱梁内设置的横隔墙，仅起到支承体外预应力或供体外预应力转向的作用。

CN107100095A专利文献公开了一种采用增设主塔及斜拉索，通过斜拉索承担部分荷载，达到提高T构主梁抗弯承载力的加固方法。该加固方法需要增设主塔及斜拉索，工程量大、造价高；且斜拉索施工技术要求高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种经济、施工快捷、可大幅降低T形刚构桥主墩位置处T构主梁弯矩的T形刚构桥加固结构及其施工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种T形刚构桥加固结构，在T构主梁的下部的倒角a与顶板之间分别设有斜隔板；斜隔板顶部与顶板交接处的内侧有倒角c，外侧有倒角b；斜隔板倒角c与中隔板顶部之间的顶板底面上有间隔分布的一组纵梁；在中隔板、纵梁和斜隔板顶部中有贯通的孔道，预应力钢筋穿过该孔道、两端分别锚固于所述倒角b上。

所述斜隔板与水平夹角θ＝45°。

所述斜隔板的厚度b为50cm≤b≤100cm。

所述倒角c采用二次倒角形式。

所述纵梁的高度为60cm～100cm，按相互间距为200cm～500cm布置。

上述加固结构的施工方法，包括以下步骤：

首先对T形刚构桥采用上述加固结构进行可行性分析：

通过桥梁专业有限元软件或手算计算得到T形刚构桥增设附属设施(花槽、市政管线、加铺桥面沥青层等)在主墩位置处T构主梁增加的恒载弯矩M_inc；

然后按以下公式计算T形刚构桥增设上述加固结构后T构主梁在主墩位置处弯矩的减少值：

M_X＝R×(a+h)+η×n×[10.5×(L–a–h)²/2+350×(L–a–h)]

式中：

a：斜隔板中心线底端与主墩中心线的水平距离(m)；

h：主墩位置处T构主梁的梁高(m)；