简支梁桥加固结构及其加固方法与流程

1.本发明涉及一种梁桥提载加固技术领域，具体涉及一种简支梁桥加固结构及其加固方法。


背景技术：

2.简支梁桥为由一根两端分别支承在墩台上的梁作为主要承重结构的梁桥，属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其适用于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广泛的梁式桥。
3.由于交通压力逐渐增大和既有桥梁使用年限的不断提高，我国公路及地方道路上数量众多的简支梁桥出现了大量的旧桥和危桥，通过对桥梁不同类型的病害调查，发现耐久性较差、裂缝、单板受力、表层缺陷、桥面铺装破损严重、冻融破坏、桥头下陷、翼墙外鼓、桥墩冲刷以及基础掏空等病害是最普遍的病害，使行车舒适度降低、车辆对桥梁结构直接的破坏作用更加严重，严重时将直接造成车辆失控、桥梁垮塌等严重事故。
4.因此，简支梁桥的维修与加固逐渐成为热点，需要加固补强和提高承载能力的桥梁群体日益增加，现有技术中大部分的加固方法都只能单方面稳固桥梁对活载的承担能力，对梁体抵抗自重、增加承载能力没有帮助；亟待提出一种简支梁桥的加固结构，方便可靠的对现有桥梁进行加固处理。


技术实现要素：

5.本发明提供一种简支梁桥加固结构及其加固方法，解决现有技术中加固结构复杂、施工难度大、加固强度不高等问题。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
7.简支梁桥加固结构，在原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设桥梁板，所述加固结构包括加固波纹顶板和波纹板承台，两组波纹板承台分别设置于两侧台帽下方，在两组波纹板承台之间不固定跨设加固波纹顶板，所述加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板的顶部设置耐压块，耐压块上端面与桥梁板的下端相接。
8.进一步的，所述波纹板承台包括竖向连接板、承接波纹板和加固膨胀螺栓，所述承接波纹板上倾固定在竖向连接板的中央，竖向连接板通过多组加固膨胀螺栓与桥台侧壁连接，加固波纹顶板跨设于两组承接波纹板之间。
9.进一步的，所述承接波纹板下方的竖向连接板上设置若干三角支撑加强块。
10.进一步的，所述波纹板承台为开设在桥台侧壁上的台槽，在台槽内设置限位件，加固波纹板的两端不固定的设置在台槽和限位件构成的安装槽内。
11.进一步的，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块。
12.进一步的，所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于
0.5m。
13.简支梁桥加固结构，在原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设桥梁板，其特征在于，所述加固结构包括两组加固波纹立板和加固波纹顶板，两组加固波纹立板分别锚固于两侧的桥台侧壁上，在加固波纹立板的上端连接承接波纹角钢，两组承接波纹角钢之间不固定跨设加固波纹顶板，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板的顶部设置耐压块，耐压块上端面与桥梁板的下端相接。
14.进一步的，在加固波纹立板和桥台侧壁之间留有注浆空间，加固波纹立板上设置有注浆孔，注浆空间内浇筑混凝土砂浆。
15.进一步的，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块；所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m。
16.简支梁桥加固方法，包括以下步骤：
17.通过吊车或者千斤顶使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台；
18.在两侧桥台之间不固定跨设加固波纹顶板，固波纹顶板上端设置耐压块，加固波纹顶板上弯呈弓形结构；
19.通过吊车或者千斤顶将桥梁板置回桥台，此时加固波纹板通过耐压块给桥梁板一个向上的支撑力。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
21.1.本发明梁桥加固结构对桥梁的自重无负担，通过上弯呈弓形的加固波纹顶板产生预应力，加固波纹顶板通过耐压块对桥梁板提供一个向上的稳定支撑力，从而实现旧桥和危桥的加固，解决旧桥和危桥桥体下沉、裂缝等问题，同时提高了桥梁抗弯抗剪承载能力，加固效果显著。
22.2.本发明梁桥加固结构通过耐压块传递给桥梁板柔性的较大面积的支撑力，减少了加固波纹顶板与桥梁板因点受力带来的变形问题，阻止了梁桥在超载作用下的裂缝的开展，延长了加固结构的使用寿命。
23.3.本发明一个实施例中设置加固波纹顶板和加固波纹立板的整体式加固结构，通过加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
25.图1是本发明实施例1的结构示意图；
26.图2是图1的立体图；
27.图3是图2的a处放大示意图；
28.图4是图2的b处放大示意图；
29.图5是波纹板承台与加固波纹顶板的安装示意图；
30.图6是耐压块的结构示意图；
31.图7是实施例3的结构示意图；
32.图8是加固波纹立板与加固波纹顶板的安装示意图；
33.图9是承接波纹角钢的结构示意图；
34.图中，1-桥台，2-台帽，3-桥梁板，4-桥梁支座，5-加固波纹顶板，501-波纹钢板，6-耐压块，7-波纹板承台，701-竖向连接板，702-承接波纹板，703-加固膨胀螺栓，704-三角支撑加强块，8-支座更换空间，9-加固波纹立板，10-承接波纹角钢，11-混凝土砂浆。
具体实施方式
35.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
36.本发明的基本思路是，设计一种简支梁桥加固结构，通过上弯呈弓形结构的加固波纹顶板给简支梁桥的桥梁板提供一个向上的稳定支撑力，从而实现旧桥和危桥的加固、桥梁板的下沉、中央开裂。
37.实施例1：
38.参见图1，一种简支梁桥加固结构，在原有简支梁桥结构的两个桥台1的台帽2之间架设桥梁板3，桥梁板3和台帽2之间设置桥梁支座4，加固结构包括加固波纹顶板5和波纹板承台7，两组波纹板承台7分别设置于两侧台帽2下方，在两组波纹板承台7之间不固定的跨设加固波纹顶板5，加固波纹顶板5上弯呈弓形结构，在加固波纹顶板5的顶部设置耐压块6，耐压块6的上端面与桥梁板3的下端相接触，加固波纹顶板5通过耐压块6给桥梁板3一个向上的支撑力。
39.参见图2，波纹板承台7包括竖向连接板701、承接波纹板702和若干加固膨胀螺栓703，竖向连接板701为一块矩形的钢板，承接波纹板702稍稍向上斜倾，通过螺栓或者高强度焊接固定在竖向连接板701的中央，竖向连接板701通过上下两排多组加固膨胀螺栓703与桥台1的侧壁连接，加固波纹顶板701跨设于两组承接波纹板702之间。加固波纹顶板5的弧面与桥梁板3的两端形成一个支座更换空间8，用于在桥梁加固工程结束后，工作人员钻入定期的更换桥梁支座4，因此，支座更换空间8高度不应小于0.5m。需要说明的是，承接波纹板702的波形与加固波纹顶板5的波形相同，便于固波纹顶板5更好的与承接波纹板702峰谷配合，固波纹顶板5不易横向移动。
40.参见图4，在本实施例中，加固波纹顶板5由多块波纹钢板501依次叠置后通过热镀锌高强螺栓连接或者焊接；其他实施例中，波纹钢板501的四周也可设置法兰盘，加固波纹顶板5通过波纹钢板501四周的法兰盘栓接或者焊接成型。
41.本实施例中，波纹钢板501的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括q345、q235或q355。
42.参见图3和图5，为了加强承接波纹板702的强度，避免加强承接波纹板702在载荷
作用下向下弯折或变形，在承接波纹板702下方的竖向连接板701上设置若干三角支撑加强块704。
43.参见图6，耐压块6整体为矩形结构，其与加固波纹顶板5等宽；耐压块6上端面为水平，可与桥梁板3的下端面紧密贴合，下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板5的上端面紧密贴合；本实施例中，耐压块6选用快凝耐压块。在其他实施例中，耐压块6也可选用橡胶耐压块或混凝土耐压块。
44.本实施例的简支梁桥加固方法，包括如下步骤：
45.步骤1、通过吊车或者千斤顶，使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台；
46.步骤2、在两侧桥台之间不固定的跨设加固波纹顶板，在固波纹顶板上端中央位置设置耐压块，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，其最高点高于两侧台帽所形成的支撑面；
47.步骤3、桥梁板找平，通过吊车或者千斤顶将桥梁板缓慢置回两侧桥台的台帽，耐压块带动加固波纹板向下变形，相反的，加固波纹板通过耐压块会给桥梁板一个向上的支撑力。
48.在步骤3之前，可以根据桥梁支座的具体情况，将支座垫石基槽并打磨平整，安放支座垫石，然后安放橡胶桥梁支座。
49.实施例2：
50.一种简支梁桥加固结构，在原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设桥梁板，桥梁板和台帽之间设置桥梁支座，加固结构包括加固波纹顶板和波纹板承台，两组波纹板承台分别设置于两侧台帽下方，在两组波纹板承台之间不固定的跨设加固波纹顶板，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，在加固波纹顶板的顶部设置耐压块，耐压块的上端面与桥梁板的下端相接触，加固波纹顶板通过耐压块给桥梁板一个向上的支撑力。
51.本实施例中，波纹板承台为开设在桥台侧壁上的台槽，在台槽内设置限位件，限位件为预埋的角钢，加固波纹板的两端不固定的设置在两侧桥台的台槽和限位件构成的安装槽内。
52.本实施例需要在原桥台上开槽，节省了材料的成本。
53.实施例3：
54.参见图7-图9，一种简支梁桥加固结构，在原有简支梁桥结构的两个桥台1的台帽2之间架设桥梁板3，桥梁板3和台帽2之间设置桥梁支座4，加固结构包括两组加固波纹立板9和加固波纹顶板5，两组加固波纹立板9分别锚固于两侧的桥台1侧壁上，起到桥台1侧壁的加固作用，在加固波纹立板5的上端通过螺栓连接承接波纹角钢10，两组承接波纹角钢10之间不固定的跨设加固波纹顶板5，与实施例1相同的是，加固波纹顶板5上弯呈弓形结构，加固波纹顶板的顶部设置耐压块6，耐压块6上端面与桥梁板3的下端相接触，加固波纹顶板5通过耐压块6给桥梁板3一个向上的支撑力。
55.在本实施例中，加固波纹立板5和桥台1侧壁之间留有注浆空间，加固波纹立板5上设置有注浆孔，注浆空间内浇筑混凝土砂浆11。
56.与实施例1相同的是，耐压块6整体为矩形结构，其与加固波纹顶板5等宽；耐压块6上端面为水平，可与桥梁板3的下端面紧密贴合，下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板5的上端面紧密贴合；本实施例中，耐压块6选用混凝土耐压块。在其他实施例中，耐压块6也可选用快凝耐压块或橡胶耐压块。
57.加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m，便于日后的更换桥梁支座4施工。
58.需要说明的是，承接波纹角钢10的波形与加固波纹顶板5的波形相同，便于固波纹顶板5更好的与承接波纹角钢10峰谷配合，固波纹顶板5不易横向移动。
59.本实施例中，加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。
60.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。