[发明专利]一种用于加固PSC连续箱梁桥的可调预应力钢桁架及施工方法

摘要

一种用于加固PSC连续箱梁桥的可调预应力钢桁架及施工方法(PSC：预应力钢筋混凝土)，属于建筑施工技术领域。所述可调预应力钢桁架布置在PSC连续箱梁桥的主梁箱室内；可调预应力钢桁架在每根上弦杆上布置对接调整装置，通过对接调整装置来调整每根上弦杆的长度以达到调整钢桁架预应力的大小和分布，从而使布置于PSC连续箱梁桥的主梁箱室内的可调预应力钢桁架通过自身的强度、刚度和预应力来提高PSC连续箱梁桥承载力。

主权项

一种用于提高PSC连续箱梁桥承载力的可调预应力钢桁架，主要利用可调整预应力的变截面连续钢桁架梁内衬于PSC连续箱梁桥的箱室内，形成以可调预应力钢桁架的结构提高PSC连续箱梁桥承载力的作用；其特征在于：其包括连续箱梁(1)、中跨箱室(2)、边跨箱室(3)、桥墩(4)、基础(5)、中腹横隔板(6)、中腹预留孔(7)、边跨横隔板(8)、边跨预留孔(9)、可调预应力钢桁架(10)、中腹弦杆加强块(11)、顶升装置(12)、顶板(13)、腹板(14)、底板(15)、竖杆(16)、上横梁(17)、剪刀撑杆(18)、下横梁(19)、上弦杆(20)、下弦杆(21)、对接调整装置(22)、顶盘(23)、顶升螺栓(24)、顶升座(25)、端板(26)、高强螺栓(27)、螺母(28)、斜腹杆(29)；连续箱梁(1)作用在桥墩(4)上，桥墩(4)作用于基础(5)上，基础(5)作用于地基上，连续箱梁(1)、桥墩(4)和基础(5)形成标准的三跨连续箱梁桥；连续箱梁(1)为PSC材料结构，其包括顶板(13)、腹板(14)、底板(15)、中跨箱室(2)、边跨箱室(3)、中腹横隔板(6)、中腹预留孔(7)、边跨横隔板(8)和边跨预留孔(9)，顶板(13)位于连续箱梁(1)的上部、腹板(14)位于连续箱梁(1)的两侧及底板(15)位于连续箱梁(1)的下部，中腹横隔板(6)为位于桥墩(4)顶上部对应连续箱梁(1)箱室内的横隔板，边跨横隔板(8)位于连续箱梁(1)两侧边跨的端部，顶板(13)、腹板(14)、底板(15)、中腹横隔板(6)和边跨横隔板(8)的组合形成封闭部分为中跨箱室(2)和边跨箱室(3)；可调预应力钢桁架(10)为型钢材料结构，其包括竖杆(16)、上横梁(17)、剪刀撑杆(18)、下横梁(19)、上弦杆(20)、下弦杆(21)和斜腹杆(29)，上弦杆(20)沿着连续箱梁(1)的顶板(13)下方水平布置并且上弦杆(20)和顶板(13)之间预留间隙以布置顶升装置(12)，下弦杆(21)沿着连续箱梁(1)的底板(15)曲面上方成折线布置并且下弦杆(21)和底板(15)预留间隙；竖杆(16)将上弦杆(20)和下弦杆(21)上下连接起来，斜腹杆(29)连接于竖杆(16)、上弦杆(20)和下弦杆(21)组成的四边形结构的斜对角并增强四边形结构刚度和稳定性；上横梁(17)将上部左右的上弦杆(20)连接起来，下横梁(19)将下部左右的下弦杆(21)连接起来；剪刀撑杆(18)对角连接于上横梁(17)、下横梁(19)和左右的竖杆(16)组成的四边形结构，可调预应力钢桁架(10)间隔一处上横梁(17)布置一道剪刀撑杆(18)，用于增大可调预应力钢桁架(10)的刚度和稳定性；通过单独穿过中腹横隔板(6)的中腹预留孔(7)的上弦杆(20)和下弦杆(21)将中跨箱室(2)和边跨箱室(3)的可调预应力钢桁架(10)连接成整体，使连续箱梁(1)内的可调预应力钢桁架(10)形成连续钢桁架梁结构；由于在两侧的中腹横隔板(6)之间的上弦杆(20)和下弦杆(21)受到拉力最大，在两侧的中腹横隔板(6)之间的上弦杆(20)和下弦杆(21)采用WH70Q高强钢材，并分别在两侧的中腹横隔板(6)的上弦杆(20)和下弦杆(21)的上缘和下缘焊接中腹弦杆加强块(11)；顶升装置(12)为钢材料，其包括顶盘(23)、顶升螺栓(24)和顶升座(25)，顶盘(23)与顶升螺栓(24)固接，顶升座(25)为内含螺纹的封底筒式螺母结构，顶升螺栓(24)可拧入顶升座(25)，顶升装置(12)的顶升座(25)焊接在可调预应力钢桁架(10)两侧的每一根竖杆(16)顶端，用过旋转顶升螺栓(24)将顶盘(23)顶起作用于连续箱梁(1)的顶板(13)，使可调预应力钢桁架(10)的预应力通过每一处的顶升装置(12)传递给连续箱梁(1)；对接调整装置(22)为WH70Q高强钢材，其包括端板(26)、高强螺栓(27)和螺母(28)，对接调整装置(22)布置于可调预应力钢桁架(10)的每一根上弦杆(20)的中部；可调预应力钢桁架(10)的上弦杆(20)加工时中部断开30cm的间隙，并在断开的两侧端口分别焊接一块端板(26)，端板(26)预留有螺栓孔供高强螺栓(27)穿过，螺母(28)拧在高强螺栓(27)两端并作用在端板(26)；通过调整接调整装置22的高强螺栓(27)两端的螺母(28)，使上弦杆(20)产生预压力以调整可调预应力钢桁架(10)的预压力大小。