一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法技术

本发明专利技术公开了一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法，包括以下步骤；步骤一、通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层力学性质，进而探测土的质量，评价地基土承载力，对基础结构参数进行恢复并验算，总结数据以复核双曲拱桥基础结构承载能力；步骤二、当双曲拱桥基础结构承载能力满足改造之后的要求后，在主拱肋下方，通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台；步骤三、对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱；采用上述方法，能够明显提高双曲拱桥结构承载力和整体性，同时最大限度的保留双曲拱桥这一特色建筑。

【技术实现步骤摘要】
一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法
本专利技术涉及桥梁改造加固
，具体涉及一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法。
技术介绍
双曲拱桥作为我国独创的一种桥型，是我国劳动人民的智慧结晶，它有着节约材料用量、施工过程简单、建造费用低等显著优点，适用于我国当时的经济条件及技术水平，因此得到了广泛的应用，短时间内遍及全国。上世纪六十年代中期，双曲拱桥建设之初，我国经济还比较落后，交通量比较小，当时设计水平和设计荷载标准偏低、构件预制安装施工质量较当前使用要求差距较大，加上结构本身整体性较差、横向联系能力不足以及钢筋用量过小等一系列因素，在长期大交通量、重荷载作用下，很多双曲拱桥均产生了一系列病害，甚至成为危桥，难以在当下日益增长的交通量下长期运营，对双曲拱桥的改造变得迫在眉睫。双曲拱桥最常见的病害是径向裂缝，常发生在拱脚和拱顶部位，其产生主要原因有拱脚负弯矩引起、墩台水平位移、以及双曲拱桥的整体性差等。目前改造方法较多，基本可以归纳为增大拱圈截面和配筋、加强拱肋拱波横向联系、改变拱上建筑形式等三大类。常见的增大主拱圈截面和配筋加固方法有主拱肋外包钢筋混凝土加固法、主拱肋和拱波底面外包钢筋混凝土加固法、主拱圈下缘增设钢筋混凝土底板同时主拱肋外包钢筋混凝土加固法、拱背上缘现浇钢筋混凝土等。上述加固法均能提高主拱圈承载能力和刚度、稳定性和抗裂性，加固效果较明显，但主拱肋外包钢筋混凝土加固法较其他加固法对主拱圈整体性改善较小，拱背上缘现浇钢筋混凝土加固法需中断交通；主拱圈下缘增设钢筋混凝土底板加固法，可调整中性轴位置，大幅度提升主拱圈的强度和整体性，但施工工艺要求高，施工较复杂。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法，通过对旧桥主拱肋进行加固，将双曲拱改造成板拱，提高主拱肋的承载力，同时各拱肋连接在一起，加强拱肋、拱波之间的横向联系，提高结构的整体性，同时最大限度的保留双曲拱桥这一特色建筑。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法，包括以下步骤；步骤一、通过水下基础检查、现场挖探、动力触探等手段，采集基础土层力学性质，进而探测土的质量，评价地基土承载力，对基础结构参数进行恢复并验算，总结数据以复核双曲拱桥基础结构承载能力；步骤二、当双曲拱桥基础结构承载能力满足改造之后的要求后，在主拱肋下方，通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台；步骤三、对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后焊接、绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱；步骤二中通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台，包括以下步骤：1)在主拱拱脚处，采用钢管和镀锌脚手板搭建首节施工平台；2)搭架人员站在首节施工平台上，用冲击钻在主拱肋底部预设位置钻孔，保证钻孔深度不少于10cm；将带有孔的角钢用螺栓锚固在主拱肋底部；3)横向主杆下穿首节施工平台的外挑纵杆，在锚固点处用钢丝绳拴住，钢丝绳另一端绑接在主拱肋底部的角钢锚固点上；4)横向主杆安装后，在其上铺设纵杆，纵杆采用锁扣与横向主杆固定，纵杆安装后，安装镀锌脚手板，镀锌脚手板采用钢丝绑扎固定在纵杆上。作为本专利技术进一步的方案：步骤三中对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱，包括以下步骤：1)检查被植筋的主拱肋、拱波的混凝土面是否完好，用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位；2)按照标记的钻孔位置使用冲击钻进行钻孔；3)钻孔结束后，逐个清除孔内杂质，利用高压水枪清孔，用毛刷刷三遍，确保孔壁无杂物；4)检查钢筋是否顺直，使用钢筋除锈机除去钢筋的锈渍，首先启动气缸，根据要处理的钢筋长度调整好移动板和放置管的位置，之后将钢筋的一端从放置管中穿过并安装在夹管中，通过紧固螺丝夹紧夹管中的钢筋；启动第一电机，第一电机的输出轴带动夹管在固定架中转动，夹管带动钢筋转动；同时启动第一伺服电机和第二电机，并打开出水管上的阀门一，通过启动第一伺服电机，带动丝杆转动，带动除锈机构在丝杆的水平方向上来回移动；通过启动第二电机，带动螺杆转动，螺杆带动刷头转动，刷头中钢丝对转动中的钢筋进行除锈；通过打开出水管上的阀门一，使储液槽一中储存的乙醇液体，经过出水管和第一支管到达储液槽二，再通过第二排水孔排出，对正在除锈中的钢筋进行清理；如此往复，处理完所有有锈渍的钢筋为止；清理过程中产生的废液，通过排水槽和第一排水孔排至收集盒中，并通过排水管排出，进行回收再利用。5)根据植筋胶生产厂家的使用说明、种类要求配置植筋胶，采用植筋胶注射器逐一对钻孔进行注胶；6)插入处理好的钢筋，按照植筋固化时间表的规定时间进行操作，等待植筋胶养生期结束，对钢筋逐个进行人工绑扎；7)当钢筋绑扎结束后，在主拱肋底部两侧的植筋底端焊接带有螺纹的拉筋，通过拉筋和中部设置的两个拉杆固定安装模板；8)在桥面钻孔后，套PVC管，接溜槽运砼至相关浇筑区域，进行浇筑混凝土；9)待混凝土养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱。作为本专利技术进一步的方案：钢筋除锈使用的钢筋除锈机，包括收集盒，所述收集盒内部底板上放置有底座，所述收集盒外部一侧固定安装有排水管，所述底座远离排水管的一侧顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有夹管，所述夹管转动安装在底座上，所述夹管一端顶部螺纹连接有紧固螺丝，所述底座另一侧固定安装有气缸，所述气缸的活塞杆固定连接有移动板，所述移动板安装在底座上，所述移动板顶部安装有放置管，所述底座一侧顶部固定安装有移动机构，所述移动机构上安装有除锈机构。作为本专利技术进一步的方案：所述底座安装第一电机的一侧顶部设置有固定架，固定架顶部开设有安装孔一，所述夹管转动安装在安装孔一中，所述底座顶部开设有第一滑槽，所述第一滑槽底部等间距开设有若干个第一排水孔，所述底座底部等间距开设有若干个排水槽，所述排水槽位置与第一排水孔位置一一对应，所述底座远离第一电机的一侧设置有支撑台，支撑台上固定安装有气缸，所述移动板底部设有第一滑台，所述移动板通过第一滑台滑动安装在第一滑槽中，所述气缸的活塞杆固定连接在移动板底部，且固定住移动板在第一滑槽中的位置，所述移动板顶部开设有安装孔二，所述放置管固定安装在安装孔二中。作为本专利技术进一步的方案：所述移动机构包括固定板，所述固定板底端固定焊接在底座顶部，所述固定板顶部两端固定连接有两个第一安装板，两个所述第一安装板之间固定安装有两个导杆，两个所述第一安装板之间转动安装有丝杆，所述固定板顶部靠近第一电机的一端固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴固定连接在丝杆的一端。作为本专利技术进一步的方案：所述除锈机构包括移动箱，所述移动箱顶部盖有第一盖板，所述第一盖板顶部一侧固定安装有进水管，所述移动箱顶端内部开设有储液槽一，所述储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法，其特征在于，包括以下步骤:/n步骤一、通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层的力学性质，进而探测土的质量，评价地基土的承载力，对基础结构参数进行恢复并验算，总结数据以复核双曲拱桥基础结构承载能力；/n步骤二、当双曲拱桥基础结构承载能力满足改造之后的要求后，在主拱肋下方，通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台；/n步骤三、对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待混凝土养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱；/n步骤二中通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台，包括以下步骤：/n1)在主拱拱脚处，采用钢管和镀锌脚手板搭建首节施工平台；/n2)搭架人员站在首节施工平台上，用冲击钻在主拱肋底部预设位置钻孔，保证钻孔深度不少于10cm；将带有孔的角钢用螺栓锚固在主拱肋底部；/n3)横向主杆下穿首节施工平台的外挑纵杆，在锚固点处用钢丝绳拴住，钢丝绳另一端绑接在主拱肋底部的角钢锚固点上；/n4)横向主杆安装后，在其上铺设纵杆，纵杆采用锁扣与横向主杆固定，纵杆安装后，安装镀锌脚手板，镀锌脚手板采用钢丝绑扎固定在纵杆上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤一、通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层的力学性质，进而探测土的质量，评价地基土的承载力，对基础结构参数进行恢复并验算，总结数据以复核双曲拱桥基础结构承载能力；
步骤二、当双曲拱桥基础结构承载能力满足改造之后的要求后，在主拱肋下方，通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台；
步骤三、对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待混凝土养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱；
步骤二中通过钢丝绳挂设悬挂体系施工平台，包括以下步骤：
1)在主拱拱脚处，采用钢管和镀锌脚手板搭建首节施工平台；
2)搭架人员站在首节施工平台上，用冲击钻在主拱肋底部预设位置钻孔，保证钻孔深度不少于10cm；将带有孔的角钢用螺栓锚固在主拱肋底部；
3)横向主杆下穿首节施工平台的外挑纵杆，在锚固点处用钢丝绳拴住，钢丝绳另一端绑接在主拱肋底部的角钢锚固点上；
4)横向主杆安装后，在其上铺设纵杆，纵杆采用锁扣与横向主杆固定，纵杆安装后，安装镀锌脚手板，镀锌脚手板采用钢丝绑扎固定在纵杆上。


2.根据权利要求1所述的一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法,其特征在于，步骤三中对双曲拱桥主拱肋、拱波进行植筋，然后绑扎钢筋，安装底模、浇筑混凝土，待混凝土养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱，包括以下步骤：
1)检查被植筋的主拱肋、拱波的混凝土面，用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位；
2)按照标记的钻孔位置使用冲击钻进行钻孔；
3)钻孔结束后，逐个清除孔内杂质，利用高压水枪清孔，用毛刷刷三遍，确保孔壁无杂物；
4)检查钢筋，使用钢筋除锈机除去钢筋的锈渍，首先启动气缸(9)，根据要处理的钢筋长度调整好移动板(8)和放置管(10)的位置，之后将钢筋的一端从放置管(10)中穿过并安装在夹管(4)中，通过紧固螺丝(5)夹紧夹管(4)中的钢筋；启动第一电机(3)，第一电机(3)的输出轴带动夹管(4)在固定架(21)中转动，夹管(4)带动钢筋转动；同时启动第一伺服电机(62)和第二电机(75)，并打开出水管(73)上的阀门一，通过启动第一伺服电机(62)，带动丝杆(65)转动，带动除锈机构(7)在丝杆(65)的水平方向上来回移动；通过启动第二电机(75)，带动螺杆(76)转动，螺杆(76)带动刷头(77)转动，刷头(77)中钢丝(772)对转动中的钢筋进行除锈；通过打开出水管(73)上的阀门一，使储液槽一(712)中储存的乙醇液体，经过出水管(73)和第一支管(74)到达储液槽二(773)，再通过第二排水孔(771)排出，对正在除锈中的钢筋进行清理；如此往复，处理完所有有锈渍的钢筋为止；清理过程中产生的废液，通过排水槽(22)和第一排水孔(24)排至收集盒(1)中，并通过排水管(11)排出，进行回收再利用；
5)配置植筋胶，采用植筋胶注射器逐一对钻孔进行注胶；
6)插入处理好的钢筋，等待植筋胶养生期结束，对钢筋逐个进行人工绑扎；
7)当钢筋绑扎结束后，在主拱肋底部两侧的植筋底端焊接带有螺纹的拉筋，通过拉筋和中部设置的两个拉杆固定安装模板；
8)在桥面钻孔后，套PVC管，接溜槽运砼至相关浇筑区域，进行浇筑混凝土；
9)待混凝土养生等强达到设计强度后拆模，将双曲拱桥主拱肋改造成板拱。


3.根据权利要求2所述的一种双曲拱桥主拱肋改造成板拱的加固方法,其特征在于，钢筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建锋，刘志峰，鞠三，冷家金，彭银辉，苏年就，何鑫，陈锡逵，
申请(专利权)人：保利长大工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44