一种危桥修复结构及方法

摘要

本申请涉及危桥施工的技术领域，尤其涉及一种危桥修复结构及方法，其中，一种危桥修复结构包括底部支撑部分、设在底部支撑部分上的墩柱支撑部分、设在桥梁下表面上的梁修复加固部分和设在桥面上的桥面修复部分。本申请具有能提高危桥的修复效果，以提高桥梁的承重能力的优点。

说明书

技术领域

本申请涉及危桥施工的技术领域，尤其是涉及一种危桥修复结构及方法。

背景技术

目前，随着使用时间和年限的增多，很多桥梁由于外力侵蚀、摩擦和挤压等长期作用，导致其成为结构的整体性、稳定性和安全性大不如前的危桥，但在现实生活中，由于技术和经济的原因，一些危桥不得不继续使用，因此需要对危桥进行修复施工，相关技术中，修复危桥常用的方法有锚喷加固法、混凝土浇筑板梁加固法和塞缝灌浆法。

针对上述中的相关技术，发明人发现存在有危桥修复效果差导致危桥承重能力降低的缺陷。

发明内容

为了提高危桥的修复效果，以提高桥梁的承重能力，本申请提供一种危桥修复结构及方法。

第一方面，本申请提供了一种危桥修复结构，其采用如下的技术方案：

一种危桥修复结构，包括底部支撑部分、设在底部支撑部分上的墩柱支撑部分、设在桥梁下表面上的梁修复加固部分和设在桥面上的桥面修复部分；

所述底部支撑部分包括设在桥墩基础上表面上的加固块和设在桥墩基础上的斜拉绳；

所述墩柱支撑部分包括围绕在墩柱外侧面上的钢筋笼和与钢筋笼固结为一体的混凝土筒体；

所述梁修复加固部分包括沿桥梁长度方向安装在桥梁下表面上的预应力张拉装置和多个沿桥梁长度方向间隔安装在桥梁下表面上的限位卡件，所述限位卡件用于对预应力张拉装置进行限位；

所述桥面修复部分包括多个设在桥面上的加厚板和沿桥梁长度方向间隔固定连接在两相邻所述加厚板之间的伸缩缝结构。

通过采用上述技术方案，通过提高桥墩及墩柱的底部支撑部分以提高桥墩墩柱和桥墩基础的承重能力，避免因桥梁上部的修复工作而导致墩柱受力损坏，另外，墩柱支撑部分起到加固和支撑墩柱的作用，梁修复加固部分能对桥梁起到加固支撑的作用，进而提高整个桥梁的承重能力，加厚板和伸缩缝结构组成的桥面修复部分能使桥面修复平整，提高桥面的承重能力，不易损坏。本申请通过组合修复加固的方式，改善危桥修复效果，提高危桥被修复后的承重能力。

可选的，所述加固块的数量为多个且相互堆叠在桥墩基础上，沿从下往上的方向每个所述加固块的横截面积逐个减小，所述加固块与墩柱的根部固定连接。

通过采用上述技术方案，多个加固块之间形成阶梯状的防护结构，分级分阶的对墩柱底部进行加固防护，增加墩柱和桥墩基础之间的连接强度，进而提高墩柱底端的抗剪切性能，使桥梁承重性能更好。

可选的，每两个相邻的所述加固块之间沿竖直方向穿设多根钢筋，所述钢筋穿过加固块后一部分插入桥墩基础上。

通过采用上述技术方案，钢筋的设置能提高每个加固块之间的连接整体性和连接强度，进而使整个底部支撑部分的承重性能得以提高。

可选的，所述预应力张拉装置包括沿长度方向间隔设在桥梁待修复位置两侧的锚固件、与其中一个锚固件螺栓连接的固定块、与另一个锚固件滑移连接的限位块和两端分别连接在固定块与限位块上的张拉板。

通过采用上述技术方案，固定块和限位块安装到锚固件中后，用预应力张拉的设备将限位块沿长度方向移动，直至达到额定的预应力值即可将限位块固定即可使桥梁沿长度方向产生拉力，使修复后的桥梁沿桥梁长度方向更不容易产生裂缝。

可选的，所述张拉板的表面涂覆有碳纤维胶层。

通过采用上述技术方案，碳纤维层能更有效与混凝土粘贴密实，能够将混凝土基层细微孔洞封闭，当预应力张拉操作完成后，使张拉板与桥梁下表面之间的连接强度更高。

可选的，所述预应力张拉装置还包括沿长度方向设在桥梁下表面上的防护罩。

通过采用上述技术方案，防护罩能对张拉板进行保护，减少桥梁下方经过的风力对张拉板表面损坏，即减小风蚀的作用，使张拉板更耐用。另外，防护罩与桥梁下表面之间形成连接关系，降低桥梁下表面的抗拉性能，减小桥梁下表面产生裂缝的可能性。

可选的，所述加厚板的下表面设有钢板。

通过采用上述技术方案，钢板的设置，提高加厚板和桥面之间的连接强度，使加厚板的整体结构强度增加，进而使修复后的危桥更结实耐用，承重性能也得以提高。

可选的，所述加厚板中埋设有多根底端插设在桥面上的钢筋，所述钢筋垂直穿过钢板。

通过采用上述技术方案，预埋钢筋的一部分位于加厚板中而另一部分位于桥面板的混凝土中，进一步提高了加厚板与桥面之间的连接性，使修复后的危桥的结构强度和抗剪切性能更高，进而提高修复后危桥的承重能力。

可选的，还包括设在桥面上两侧的围栏部分，所述围栏部分包括从加厚板中沿桥梁宽度方向穿设的连杆和底端与连杆固定连接的侧栏。

通过采用上述技术方案，围栏部分能起到防护作用，连杆还能使侧栏之间相互连接，形成牵引关系，使侧栏之间形成连接关系，围栏部分更牢固。

第二方面，本申请还提供了一种危桥修复方法，用于制作如上述的一种危桥修复结构，包括如下步骤：

在桥墩上施工完成底部支撑部分，在桥墩上表面植入钢筋，逐个浇筑加固块，然后将斜拉绳的两端分别用连接在桥墩和墩柱上；

在墩柱上施工完成墩柱支撑部分，在墩柱外侧焊接钢筋笼，然后浇筑混凝土形成混凝土筒体，浇筑过程中，混凝土筒体与钢筋笼一体浇筑固结成型；

将梁修复加固部分沿桥梁长度方向安装在桥梁下表面上，然后完成预应力张拉；

在桥面上表面上施工完成桥面修复部分，首先，在桥面上浇筑多块加厚板，然后在每两块相邻的加厚板上安装伸缩缝结构。

通过采用上述技术方案，使用该危桥修复方法制作的危桥修复结构使危桥的修复效果更好，且能提高修复后的危桥的承重能力，使危桥被修复后更耐用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的底部支撑部分能提高桥墩墩柱和桥墩基础的承重能力，避免因桥梁上部的修复工作而导致墩柱受力损坏，另外，墩柱支撑部分起到加固和支撑墩柱的作用，梁修复加固部分能对桥梁起到加固支撑的作用，进而提高整个桥梁的承重能力，加厚板和伸缩缝结构组成的桥面修复部分能使桥面修复平整，提高桥面的承重能力，不易损坏。本申请通过组合修复加固的方式，改善危桥修复效果，提高危桥被修复后的承重能力；

2.本申请中加厚板下表面的钢板的设置，使加厚板的整体结构强度增加，提高加厚板和桥面之间的连接强度，进而使修复后的危桥更结实耐用，承重性能也得以提高；

3.本申请中桥面上的围栏部分能起到防护作用，提高危桥被修复后的安全性能，连杆还能使侧栏之间相互连接，形成牵引关系，使侧栏之间形成连接关系，围栏部分更牢固。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种危桥修复结构的整体结构示意图。

图2是为了展示本申请实施例中墩柱支撑部分和梁修复加固部分而采用的仰视图。

图3是本申请实施例中梁修复加固部分的爆炸视图。

图4是本申请实施例中公开的一种危桥修复方法的施工步骤框图。

附图标记说明：

1、底部支撑部分；11、加固块；12、斜拉绳；

2、墩柱支撑部分；21、钢筋笼；22、混凝土筒体；

3、梁修复加固部分；31、预应力张拉装置；311、锚固件；312、固定块；313、限位块；314、张拉板；315、防护罩；32、限位卡件；

4、桥面修复部分；41、加厚板；411、钢板；42、伸缩缝结构；

5、围栏部分；51、连杆；52、侧栏。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

应当理解，在相关技术中，经翻新修复后的危桥虽然外表看起来结实耐用，但是基本的原有桥梁支撑体系并未发生改变，修复后的危桥承重能力会变低，如采用塞缝灌浆法修复的危桥，被修复后的桥梁若没有人值守或者在桥梁两端树立警示标语，难免会有按照原有限载重量运输货物的车辆从上面经过，这对危桥的承重性能是一个很大的考验，桥梁的使用寿命也会大大缩短，并再次产生裂缝变成危桥。因此，本申请实施例提供一种危桥修复结构及方法以改善上述情况。

本申请实施例公开了一种危桥修复结构。参照图1，该危桥修复结构主要由底部支撑部分1、墩柱支撑部分2、梁修复加固部分3、桥面修复部分4和围栏部分5组成。其中，底部支撑部分1设置在桥墩基础上，墩柱支撑部分2与危桥的墩柱固定连接并将危桥的墩柱包围在内，梁修复加固部分3沿危桥的桥梁长度方向安装在桥梁下表面上，桥面修复部分4设置在危桥的桥面板的上表面上，围栏部分5对称设置在桥梁桥面板的上表面上的两侧。

参照图1，底部支撑部分1起到对被修复后的危桥底部的支撑作用，底部支撑部分1包括加固块11和斜拉绳12。

加固块11的下表面与危桥的桥墩基础的上表面固定连接，加固块11可采用混凝土浇筑成型，加固块11与危桥的墩柱底部外侧面也同样固定连接，起到支撑加固的作用。在本申请一些可能的实施方式中，加固块11的数量可以是多个，多个加固块11相互堆叠在桥墩基础上，呈阶梯状支撑加固结构，每个加固块11的横截面积沿从上往下的方向逐渐减小。

进一步的，加固块11的数量可以是多个，这样能提高加固块与墩柱之间的连接强度。每个加固块11之间沿竖直方向穿设多根钢筋，多根钢筋呈圆周状，每根钢筋沿从上往下的方向穿设并插入桥墩基础中，每个加固块11均与钢筋的一部分形成固定连接关系，以提高所有加固块11的整体连接性。

斜拉绳12可采用钢丝绳制成，斜拉绳12倾斜设置在桥墩基础上，即斜拉绳12的一端固定在危桥的桥墩基础的上表面上，可采用锚杆或地脚螺栓的将斜拉绳12的一端固定在桥墩基础上，斜拉绳12的另一端也可采用螺栓或锚杆钉入墩柱中。

参照图1和图2，墩柱支撑部分2包括围绕在墩柱外侧面上的钢筋笼21和与钢筋笼21固结为一体的混凝土筒体22。其中，钢筋笼21绑扎焊接在危桥原墩柱上并将危桥原墩柱包围在中间。混凝土筒体22可采用混凝土浇筑成型，且混凝土在凝固成型的过程中与钢筋笼21固结成型，对危桥的原墩柱起到加固支撑作用。

参照图2和图3，梁修复加固部分3能起到提高抗拉作用和加固危桥的作用，梁修复加固部分3包括预应力张拉装置31和限位卡件32。其中，预应力张拉装置31沿桥梁长度方向安装在桥梁下表面上，限位卡件32的数量为多个，也沿桥梁的长度方向间隔安装在桥梁的下表面上。

参照图2，预应力张拉装置31的数量可以是多组，沿宽度方向间隔安装。预应力张拉装置31包括锚固件311、固定块312、限位块313和张拉板314。

参照图3，锚固件311可采用几字型金属板裁切而成，锚固件311与桥梁下表面的连接方式可以是螺栓连接，且锚固件311与桥梁下表面之间形成一个用于放置固定块312或限位块313的矩形空间。固定块312沿水平方向插入其中一个锚固件311中，并通过螺栓连接的方式固定安装。限位块313沿水平方向插入另一个锚固件311中，并能在预应力张拉设备如千斤顶牵引完成预应力张拉的操作，预应力张拉的过程中，限位块313沿水平方向向远离固定块312的方向在锚固件311中滑移，最后同样用螺栓固定安装。张拉板314可采用长条状的碳纤维板制成，张拉板314的两端分别通过插设在锚固件311中的楔形刚夹板与两个锚固件311实现固定连接，楔形刚夹板为两块相互咬合的表面开设有齿形纹路的板，齿纹的间距为两毫米，深度为0.25毫米。

在本申请一些可能的实施方式中，张拉板314的表面还涂覆有碳纤维胶层，碳纤维胶层可采用碳纤维浸渍胶均匀的刷涂在张拉板314的表面上形成，这样使得张拉板314中的碳纤维更有效与混凝土表层粘贴密实,还能够将混凝土基层细微孔洞封闭，提高张拉板314与桥梁之间的连接强度。

为防止张拉板314被风蚀，参照图3，预应力张拉装置31还包括沿长度方向设置在桥梁下表面的防护罩315，防护罩315可采用塑料制成的几字型板，防护罩315可采用螺栓连接的方式向上倒扣安装在桥梁下表面上，防护罩315与两个锚固件311和桥梁的下表面之间形成一个密闭空间，并使张拉板314位于该密闭空间内，对张拉板314起到保护作用。

限位卡件32由两个关于张拉板314宽度方向对称的螺栓和套设在螺栓上的限位板组成，且限位板与螺栓相互垂直，且通过螺母配合安装固定。限位卡件32的限位杆能对张拉板314的宽度方向的两侧进行限位，而限位板的上表面与张拉板314的下表面抵接，为限位板提供支撑限位和紧固力。

参照图1，桥面修复部分4包括加厚板41和伸缩缝结构42，其中，多个加厚板41设置在危桥的桥面上，伸缩缝结构42沿桥梁的长度方向间隔设固定连接在两个相邻的加厚板41之间，伸缩缝结构42与加厚板41的连接方式可以是混凝土浇筑固结实现的固定连接方式。

在本申请一些可能的实施方式中，加厚板41的下表面固定连接有钢板411，施工时，先将钢板411铺在清理后的桥面上，然后架设模板，浇筑混凝土，混凝土凝固后与钢板411固定连接。

另外，为提高桥面的抗剪切性能，加厚板41中埋设了多根底端插设在桥面上的钢筋，即浇筑混凝土形成加厚板41之前，先在桥面上植多根钢筋，然后再支模浇筑混凝土，直至混凝土盖住钢筋为止，待混凝土固结后使加厚板41与桥面在竖直方向的连接性更好。

参照图1，围栏部分5能为桥面上行走的行人提供安全保障，在一些情况下还能防止车辆冲下桥，提高安全性能。围栏部分5包括连杆51和侧栏52。其中，连杆51可采用槽钢或金属杆，沿水平方向穿设在加厚板41中，且与加厚板41固定连接，侧栏52由多根沿桥梁长度方向布设的立柱和垂直焊接在立柱上的横杆组成。侧栏52中的立柱垂直焊接在连杆51上，以提高两侧的侧栏52之间的连接强度。

本申请实施例还公开了一种危桥修复方法，用于制作如上述任一种实施例中所提供的一种危桥修复结构，参照图4，该危桥修复方法包括如下步骤：

S101，在桥墩上施工完成底部支撑部分1。

首先，在危桥的桥墩基础的上表面上进行放线、定位和打孔，然后清理混凝土表面，并在桥墩上表面上呈圆周状钢筋，使钢筋的一部分裸露在外，然后支模并浇筑混凝土分阶形成多个堆叠的加固块11，最后将斜拉绳12用锚杆或螺栓固定连接在桥墩基础和墩柱上。

S102，在墩柱上施工完成墩柱支撑部分2。

先在在墩柱外侧围绕墩柱绑扎并焊接制成钢筋笼21，然后支模并浇筑混凝土，以使混凝土固结形成混凝土筒体22，混凝土筒体22在浇筑成型时与钢筋笼21一体浇筑固结成型。

S103，将梁修复加固部分3沿桥梁长度方向安装在桥梁下表面上，并完成预应力张拉。

首先，在桥梁下表面上沿桥梁长度方向放线定位，然后对桥梁下表面上的混凝土表层进行表面处理，然后为安装锚固件311在桥梁下表面上进行钻孔、开槽和植筋，然后用螺栓和螺母配合安装固定锚固件311，再将固定块用螺栓与锚固件311固定连接，在另一个锚固件311中沿水平方向插入限位块313，然后将张拉板314的两端通过楔形钢夹板分别与固定块312和限位块313固定连接，楔形钢夹板将张拉板314夹紧。

然后在限位块313中穿设对拉螺栓和连接预应力张拉力设备如千斤顶，正式预应力张拉操作前，先进行试张拉操作，待合格后，进行正式的预应力张拉操作，张拉完成后涂刷碳纤维胶，再将限位块313与锚固件311用螺栓固定连接。然后垂直于桥梁下表面螺栓连接限位卡件32，最后将防护罩315用螺栓固定安装在桥梁下表面上，并将张拉板314包围在内。

S104，在桥面上表面上施工完成桥面修复部分4。

先将危桥桥面上进行磨平清理，然后铺设支模浇筑混凝土，使间隔形成多块加厚板41，并在每两块相邻的加厚板41之间的位置安装伸缩缝结构42，使加厚板41与危桥的桥面板固定连接形成新的桥面。桥面施工过程中需先进行围栏部分5中的连杆51的预埋，再在新的桥面上打孔、焊接侧栏52与连杆51进行焊接，并用砂浆填缝后抹平即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。