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一种适用于有横向预应桥梁拼宽结构形式

申请号 CN202310841774.6 申请日 2023-07-07 公开(公告)号 CN116815612A 公开(公告)日 2023-09-29
申请人 中国建筑第六工程局有限公司; 发明人 孙承林; 周俊龙; 刘晓敏; 强伟亮; 李晓鹏; 李晓磊; 路景皓; 许云龙;
摘要 本 发明 属于 桥梁 工程技术领域,尤其涉及一种适用于有横向预应 力 的桥梁拼宽结构形式,包括原桥箱梁、新桥箱梁,所述新桥箱梁 腹板 顶部与所述原桥箱梁 翼缘板 搭接在一起,并通过所述新桥箱梁的竖向预 应力 钢 筋固定连接,使二者成为一个共同受力的整体;所述原桥箱梁与所述新桥箱梁 桥面 搭接接缝处上方通过浇筑高延性 混凝土 固定,其余 位置 浇筑普通混凝土铺装层。本发明的有益效果是:将新桥的竖向预应力 钢筋 作为锚固连接件,将原桥翼缘板悬臂端部与新桥箱梁连接在一起,使得新旧桥梁整体共同受力,提高了结构的耐久性和行车舒适性。
权利要求

1.一种适用于有横向预应桥梁拼宽结构形式,其特征在于:包括原桥箱梁、新桥箱梁,所述新桥箱梁腹板顶部与所述原桥箱梁翼缘板搭接在一起,并通过所述新桥箱梁的竖向预应力筋固定连接,使二者成为一个共同受力的整体;所述原桥箱梁与所述新桥箱梁桥面搭接接缝处上方通过浇筑高延性混凝土固定,其余位置浇筑普通混凝土铺装层。
2.根据权利要求1所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述新建桥梁腹板上部预留有与所述原桥箱梁翼缘板端部贴合的槽口,所述原桥箱梁翼缘板端部搭设在所述新桥箱梁腹板顶部的槽口处;
所述原桥箱梁翼缘板端部设有连接孔,所述连接孔与所述原桥箱梁翼缘板的横向预应力钢筋位置错开,并与所述新桥箱梁腹板的竖向预应力孔道重合;
所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋分别穿过所述连接孔和所述竖向预应力孔道,灌浆后将所述原桥箱梁与所述新桥箱梁连接在一起。
3.根据权利要求2所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述新桥箱梁的竖向预应力孔道内设有贯穿的波纹管,所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋穿过所述波纹管。
4.根据权利要求1所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述原桥箱梁翼缘板下方、所述竖向预应力钢筋附近设有与所述新桥箱梁腹板固定连接的局部加强支撑肋板,所述局部加强支撑肋板的顶板倾斜度与所述原有桥梁翼缘板的倾斜角度一致并顶紧。
5.根据权利要求4所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述局部加强支撑肋板的根部设有预留螺栓孔,所述局部加强支撑肋板与所述新桥箱梁通过所述预留螺栓孔和螺栓固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述高延性混凝土内部设有植入的钢筋网,所述高延性混凝土与所述普通混凝土铺装层通过所述植入的钢筋网相连。
7.根据权利要求1所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
在全桥范围内的所述高延性混凝土与所述普通混凝土铺装层上方均设有沥青混凝土铺装层。
8.根据权利要求4所述的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,其特征在于:
所述局部加强支撑肋板、所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋分别沿桥梁纵向均匀布置。
9.一种权利要求1‑8任一项所述的适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式的施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
第一步:封闭原桥箱梁和新桥箱梁施工相邻车道,拆除原桥箱梁的护栏,凿除原桥箱梁翼缘板宽度范围内的混凝土铺装;
第二步:在与原桥箱梁翼缘板端部横向预应力钢筋的错开位置钻出连接孔,钻孔位置与新桥箱梁腹板的竖向预应力孔道重合;在竖向预应力孔道中布置波纹管,将竖向预应力钢筋穿过连接孔和竖向预应力孔道中的波纹管,然后张拉锚固并灌浆,将原桥箱梁与新桥箱梁连接在一起;
第三步:在原桥箱梁翼缘板下方安装局部加强支撑肋板,局部加强支撑肋板的顶板倾斜角度与原桥箱梁翼缘板的倾斜角度一致并顶紧,局部加强支撑肋板的根部通过预留螺栓孔和螺栓与新桥箱梁连接;
第四步:在原桥箱梁翼缘板端部与新桥箱梁搭接位置上方的一定宽度内,沿纵向浇筑高延性混凝土,在其内部植入钢筋网与普通混凝土铺装层相连;
第五步:在全桥范围内的混凝土铺装上方铺装沥青混凝土
第六步:施工完成,恢复交通。

说明书全文

一种适用于有横向预应桥梁拼宽结构形式

技术领域

[0001] 本发明属于桥梁工程技术领域,尤其涉及一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式。

背景技术

[0002] 随着我国社会经济的高速发展,公路网的交通量逐年增加。这使得大量早期修建的桥梁难以满足目前的交通运营的需求,因此需要进行相应的改造,提高其交通承载能力。综合考虑经济性和实用性两方面因素,如果重新修建桥梁将会增大成本,这就需要在原有桥梁的基础上进行加宽加固,在保证桥梁安全可靠的前提下,有效地利用原有桥梁的结构,完全发挥经济价值。
[0003] 目前对于带有横向预应力的大悬臂箱梁桥加宽,由于其翼缘板端部存在横向预应力,不能将其端部凿除然后植筋与新桥进行连接,往往采用仅在桥面连续铺装的拼宽方法。当新旧桥的上部结构不连接时,整体受力差,接缝处桥面容易产生裂缝,影响行车的安全性。
[0004] 中国发明专利CN 104631348 A公开了一种三向预应力混凝土连续箱梁桥的横向拓宽拼接结构,在新旧箱梁腹板之间,每隔一定距离设置一道横向拼接加劲肋,将新旧主梁连接在一起;同时新旧箱梁翼缘板分离,分离缝上方铺设板式橡胶带。板式橡胶带通过螺栓固定在翼缘板上,橡胶带顶面与桥面铺装层平齐。此横向拼接方法既克服了三向预应力混凝土箱梁翼缘板不能凿除的缺点,又避免了在翼缘板端部横向植筋难点,较好地解决了三向预应力连续箱梁桥的横向拼接难题。
[0005] 但是,上述结构新旧箱梁上部拼接处的结构并没有实际连接在一起,而是通过板式橡胶带连接,虽然增加了加劲肋内置筋、锚固螺栓,但仍存在整体受力差、接缝处桥面容易产生裂缝的问题,有待进一步改进。

发明内容

[0006] 为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,将新桥的竖向预应力钢筋作为锚固连接件,将原桥翼缘板端部与新桥箱梁连接在一起,使得新旧桥梁整体共同受力,提高了结构的耐久性和行车舒适性。
[0007] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0008] 本发明的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,包括原桥箱梁、新桥箱梁,所述新桥箱梁腹板顶部与所述原桥箱梁翼缘板搭接在一起,并通过所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋固定连接,使二者成为一个共同受力的整体;所述原桥箱梁与所述新桥箱梁桥面搭接接缝处上方通过浇筑高延性混凝土固定,其余位置浇筑普通混凝土铺装层。
[0009] 优选的,所述新建桥梁腹板上部预留有与所述原桥箱梁翼缘板端部贴合的槽口,所述原桥箱梁翼缘板端部搭设在所述新桥箱梁腹板顶部的槽口处;
[0010] 所述原桥箱梁翼缘板端部设有连接孔,所述连接孔与所述原桥箱梁翼缘板的横向预应力钢筋位置错开,并与所述新桥箱梁腹板的竖向预应力孔道重合;
[0011] 所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋分别穿过所述连接孔和所述竖向预应力孔道,灌浆后将所述原桥箱梁与所述新桥箱梁连接在一起。
[0012] 优选的,所述新桥箱梁的竖向预应力孔道内设有贯穿的波纹管,所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋穿过所述波纹管。
[0013] 优选的,所述原桥箱梁翼缘板下方、所述竖向预应力钢筋附近设有与所述新桥箱梁腹板端部固定连接的局部加强支撑肋板,所述局部加强支撑肋板的顶板倾斜度与所述原桥箱梁翼缘板的倾斜角度一致并顶紧。
[0014] 优选的,所述局部加强支撑肋板的根部设有预留螺栓孔,所述局部加强支撑肋板与所述新桥箱梁通过所述预留螺栓孔和螺栓固定连接。
[0015] 优选的,所述高延性混凝土内部设有植入的钢筋网,所述高延性混凝土与所述普通混凝土铺装层通过所述植入的钢筋网相连。
[0016] 优选的,在全桥范围内的所述高延性混凝土与所述普通混凝土铺装层上方均设有沥青混凝土铺装层。
[0017] 优选的,所述局部加强支撑肋板、所述新桥箱梁的竖向预应力孔道及所述新桥箱梁的竖向预应力钢筋沿桥梁纵向均匀布置多个。
[0018] 本发明还提供了一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式的施工方法,包括如下步骤:
[0019] 第一步:封闭原桥箱梁和新桥箱梁施工相邻车道,拆除原桥箱梁的护栏,凿除原桥箱梁翼缘板宽度范围内的混凝土铺装;
[0020] 第二步:在与原桥箱梁翼缘板端部横向预应力钢筋的错开位置钻出连接孔,钻孔位置与新桥箱梁腹板的竖向预应力孔道重合;在竖向预应力孔道中布置波纹管,将竖向预应力钢筋穿过连接孔和竖向预应力孔道中的波纹管,然后张拉锚固并灌浆,将原桥箱梁与新桥箱梁连接在一起;
[0021] 第三步:在原桥箱梁翼缘板下方安装局部加强支撑肋板,局部加强支撑肋板的顶板倾斜角度与原桥箱梁翼缘板的倾斜角度一致并顶紧,局部加强支撑肋板的根部通过预留螺栓孔和螺栓与新桥箱梁连接;
[0022] 第四步:在原桥箱梁翼缘板端部与新桥箱梁搭接位置上方的一定宽度内,沿纵向浇筑高延性混凝土,在其内部植入钢筋网与普通混凝土铺装层相连;
[0023] 第五步:在全桥范围内的混凝土铺装上方铺装沥青混凝土
[0024] 第六步:施工完成,恢复交通。
[0025] 本发明的有益效果为:本发明的桥梁拼宽结构形式,适用于有横向预应力的桥梁拼宽,通过新桥竖向预应力钢筋作为锚固连接件将原桥箱梁翼缘板端部与新桥箱梁连接在一起,使得新旧桥梁整体共同受力,竖向预应力孔道及竖向预应力钢筋沿着桥梁纵向布置多个,提高了桥梁整体结构的耐久性和行车舒适性。竖向预应力钢筋通过张拉来产生预应力,并具有一定的伸长量,可以适应原桥箱梁翼缘板与新桥之间产生的位移,具有一定的自复位作用。将新桥箱梁的竖向预应力钢筋同时被用来固定原桥箱梁翼缘板的端部,结构形式简单,节省了其他锚固连接件的材料及成本。
[0026] 同时,本发明在原桥翼缘板端部下方设置局部加强支撑肋板,保证了原桥箱梁翼缘板的承载能力和安全性,且局部加强支撑肋板结构形式简单,可以在工厂中批量化预制生产。高延性混凝土可以在一定范围内适应原桥箱梁翼缘板端部与新桥之间的位移,避免纵向裂缝的产生,映射到上层沥青混凝土铺装层。
[0027] 本发明的连接方式可以在保证横向预应力钢筋不受破坏的前提下,将新旧桥结构连接在一起,充分利用新桥竖向预应力钢筋的锚固作用,结构形式简单,适用性强,便于推广。附图说明
[0028] 图1为本发明的实施结构形式图;
[0029] 图2为本发明的新旧桥连接位置结构形式俯视图。
[0030] 图中:原桥箱梁1、横向预应力钢筋2、普通混凝土铺装层3、高延性混凝土4、新桥箱梁5、局部加强支撑肋板6、螺栓7、竖向预应力孔道8、竖向预应力钢筋9、沥青混凝土铺装层10。

具体实施方式

[0031] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0033] 本发明提供的一种适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,包括原桥箱梁1、新桥箱梁5,原桥箱梁1翼缘板上设有横向预应力钢筋2,新桥箱梁5腹板上设有竖向预应力孔道8,竖向预应力钢筋9位于竖向预应力孔道8内。
[0034] 如图1和图2所示,本实施例的桥梁拼宽结构,将新桥箱梁5腹板顶部与原桥箱梁1翼缘板搭接在一起,将新桥箱梁5的竖向预应力孔道8和竖向预应力钢筋9作为新旧桥连接的锚固连接件,通过新桥箱梁5的竖向预应力钢筋9使二者连接成为一个共同受力的整体;同时在原桥箱梁1与新桥箱梁5桥面搭接接缝处上方通过浇筑高延性混凝土4固定,其余位置浇筑普通混凝土铺装层3,并设置局部加强支撑肋板6,对原桥箱梁1进行加固支撑,使桥梁拼宽后具有耐久性和行车舒适性。
[0035] 在本实施例中,为了实现新桥箱梁5腹板顶部与原桥箱梁1翼缘板的搭接,在新建桥梁腹板上部预留槽口,将原桥箱梁1翼缘板端部搭设在新桥箱梁5腹板顶部的槽口处,并使槽口与原桥箱梁1翼缘板端部贴合。新桥箱梁5的腹板可以对原桥箱梁1翼缘板端部提供竖向支撑。
[0036] 在本实施例中,为了将新桥箱梁5与原桥箱梁1连接为一个整体结构,在与原桥箱梁1翼缘板端部与横向预应力钢筋2错开的位置进行钻孔,即连接孔,连接孔的位置与新桥箱梁5腹板的竖向预应力孔道8相重合。在竖向预应力孔道8中布置贯穿的波纹管(图中未标出),竖向预应力钢筋9穿过上下孔道(连接孔和竖向预应力孔道8中的波纹管),然后张拉锚固并灌浆,将原桥箱梁1与新桥箱梁5连接在一起。竖向预应力孔道8及竖向预应力钢筋9可沿桥梁纵向均匀布置多个,通过竖向预应力钢筋9的紧固作用,将新旧桥的结构连接成为一个整体共同受力,提高了行车舒适性。
[0037] 在本实施例中,竖向预应力钢筋9通过张拉来产生预应力,竖向预应力钢筋9具有一定的伸长量,可以适应原桥箱梁1翼缘板与新桥箱梁5之间产生的位移,具有一定的自复位作用。新桥箱梁5的竖向预应力钢筋9同时被用来固定原桥箱梁1翼缘板端部,结构形式简单,节省了其他锚固连接件的材料及成本。
[0038] 在本实施例中,在原桥箱梁1翼缘板下方、所述竖向预应力钢筋9附近(错开横向预应力钢筋2)设置局部加强支撑肋板6,局部加强支撑肋板6的顶板倾斜角度与原桥箱梁1翼缘板的倾斜角度一致并顶紧。局部加强支撑肋板6的根部设有预留螺栓孔,局部加强支撑肋板6根部与新桥箱梁5腹板端部通过预留螺栓孔和螺栓7固定连接,用于对原桥箱梁1起加固支撑作用。本实施例中在每根竖向预应力钢筋9附近设置一组(2个)局部加强支撑肋板6。
[0039] 本实施例的局部加强支撑肋板6结构形式简单,根据原桥箱梁1翼缘板的倾斜角度可以确定其顶部支撑板的角度,因此可以在工厂中批量化预制生产。预制生产时,在局部加强支撑肋板6的根部预留螺栓孔,安装时采用螺栓7连接能够有效地提高施工进度。
[0040] 在本实施例中,在原桥箱梁1翼缘板端部与新桥箱梁5搭接上方的一定宽度内,沿纵向浇筑高延性混凝土4,在其内部植入钢筋网与普通混凝土铺装层3相连,在全桥范围内的高延性混凝土4与普通混凝土铺装层3上方均设有沥青混凝土铺装层10。高延性混凝土4可以在一定范围内适应原桥箱梁1翼缘板端部与新桥箱梁5之间的位移,避免纵向裂缝的产生映射到上层沥青混凝土铺装层10。
[0041] 本实施例的适用于有横向预应力的桥梁拼宽结构形式,具体施工方法如下:
[0042] 第一步:封闭原桥箱梁1和新桥箱梁5施工相邻车道,拆除原桥箱梁1的护栏,凿除原桥箱梁1翼缘板宽度范围内的混凝土铺装;
[0043] 第二步:在与原桥箱梁1翼缘板端部横向预应力错开位置钻出连接孔,并使得钻孔位置与新桥箱梁5腹板的竖向预应力孔道8相重合;在竖向预应力孔道8中布置波纹管,竖向预应力钢筋9穿过上下孔道(连接孔及竖向预应力孔道8中的波纹管)然后张拉锚固并灌浆,将新旧桥连接在一起;
[0044] 第三步:在原桥箱梁1翼缘板下方安装局部加强支撑肋板6,局部加强支撑肋板6的顶板倾斜角度与原桥箱梁1翼缘板的倾斜角度一致并顶紧,局部加强支撑肋板6的根部通过螺栓7与新桥箱梁5连接;
[0045] 第四步:在原桥箱梁1翼缘板端部与新桥箱梁5搭接位置上方的一定宽度内,沿纵向浇筑高延性混凝土4,在其内部植入钢筋网与普通混凝土铺装层3相连;
[0046] 第五步:在全桥范围内的混凝土铺装上方铺装沥青混凝土铺装层10;
[0047] 第六步:施工完成,恢复交通。
[0048] 以上对本发明的实例进行了详细说明,但内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
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