旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法技术

本发明专利技术公开了旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，该方法具体包括以下步骤：基础结构承载力复核、拆除原桥桥面系、石拱桥病害处理、新建梁板桥下部结构、吊运模板、新建梁板、新建桥面系和增设装饰板；本发明专利技术在旧有石拱桥上增设梁板，采用必要的构造措施，使新建梁板与原拱圈不共同工作，梁板为主要受力构件，提高桥梁承载能力，确保桥梁的使用安全，与拆除重建相比，有效减小了工程规模，建设速度快，减小施工工程量和难度，节约造价，缩短施工工期，减小对原桥结构的破坏，保护桥台边坡，不改变原有桥梁外貌，保留石拱桥这一特色建筑，可以实现模板的精准安装，快速方便，降低了劳动强度，有效提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法
本专利技术涉及桥梁建筑
，具体涉及旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法。
技术介绍
在世界桥梁史上，石拱桥占有非常重要的地位，可以追述到公元1世纪。这种桥型不仅建造技术易被掌握，取材方便，造价和养护成本低，结构上可谓坚固耐用，形式上优美大方，能与周围环境很好地协调。在我国修建了大量的石拱桥，为我国交通发展发挥了极大的作用。目前大多数石拱桥仍在服役状态。随着运输需求的增大，超载、超限车辆增多，再加上材料的自然老化和腐蚀，结构的逐渐变形、地基沉降等因素的影响，导致大多数石拱桥出现了不同程度的病害，甚至有的石拱桥已是危桥，使得道路营运安全得不到保障。若全部拆除重建，不仅工程巨大，影响交通，更是经济上所不能负担的，同时也会破坏历史和文化的见证。石拱桥这种结构本身存在着一定的承载潜力，若善加利用，采用适当的方法修复改造，增加道路的安全性，将取得很好的经济效益和社会效益。石拱桥常见病害的主要原因有自身原因和外部因素，自身原因主要是设计荷载标准低、材料自然老化、施工质量不高、设计缺陷、超期服役等，外部因素主要是养护维修不当、人为破坏、自然灾害破坏、超负荷使用、加固方法不当等。目前石拱桥的加固改造方法较多，对于承载能力不足的石拱桥常见的加固方法有增大拱圈截面加固、体外预应力加固、调整拱轴线加固等，但上述方法中均存在在原有结构上加固，对原结构影响大，施工复杂，工期长。因此，针对设计荷载标准低、不适宜加固的石拱桥，提出一种在旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法。该方法新建梁板桥与原拱圈不共同工作，新增设梁板为主要受力构件，在拱圈上与梁板间预留空隙，即使原拱圈垮塌后，新建梁板桥仍能继续工作。该方案具有不改变原有桥梁外貌，保护边坡，减小施工工程量和难度，节约造价，缩短施工工期等特点，同时，也可保留石拱桥这一特色建筑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，解决了传统石拱桥的加固改造方法中在原有结构上加固，对原结构影响大，施工复杂，工期长的技术问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一、基础结构承载力复核：对原桥基础结构承载能力进行复核，基础结构通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层力学性质，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；步骤二、拆除原桥桥面系:将旧有石拱桥上桥面铺装、护栏等桥面系拆除；步骤三、石拱桥病害处理：对存在明显病害的石拱桥圈进行病害处理；步骤四、新建梁板桥下部结构：在石拱桥墩台上增设梁板桥的盖梁、支座垫石；步骤五、吊运模板：将各个吊环与起吊设备连接，并将模板叠放到两个升降架上的活动托杆上，启动两个第三气缸，两个第三气缸带动两个安装竖板相向移动，并带动两个滚筒相向移动，使滚筒对模板的两侧进行挤压，对模板进行对中，启动两个第二气缸，两个第二气缸带动压板下降，压板的底面与模板的顶部紧密接触，使模板稳定放置在压板与活动托杆之间，通过起吊设备带动该模板吊挂装置移动到石拱桥上模板放置地点的正上方，启动高度调节电机，高度调节电机配合齿轮二、齿轮三和链条使用带动齿轮轴一转动，齿轮轴一配合齿轮二和齿轮轴二使用带动升降链条转动，升降链条通过固定板带动升降架下降，升降架带动活动托杆下降，并带动模板下降，启动两个移动电机，移动电机带动滚轮转动，并带动移动横梁移动，并带动升降架和模板移动，启动滚筒电机，滚筒电机通过齿轮链条带动各个滚筒转动，滚筒带动模板移动，对模板的位置进行调节，通过两个第三气缸带动滚筒远离模板两侧，使滚筒松开模板，启动四个第一气缸，第一气缸带动对应的活动托杆转动，使活动托杆远离模板底面，模板与模板吊挂装置脱离，模板运至石拱桥上；步骤六、新建梁板：在石拱桥上搭设支架、模板，绑扎钢筋，浇筑梁板混凝土，混凝土强度达到设计要求后，拆除支架、模板等，清理梁板与石拱桥圈间的杂物，在石拱桥圈与梁板之间预留空隙，在石拱桥圈顶增设双向横坡，并在梁板与石拱桥圈间填塞防水泡沫；步骤七、新建桥面系：新建梁板桥桥面铺装、护栏、排水系统、伸缩缝；步骤八、增设装饰板：在梁板两侧设置拱形装饰板。进一步的，所述模板吊挂装置包括连接板，所述连接板的两侧活动安装有移动横梁，所述移动横梁的底部通过焊接固定安装有两个竖杆，两个所述竖杆上沿竖直方向活动安装有升降架，所述升降架上铰接有两个活动托杆，所述升降架的两侧均铰接有第一气缸，所述第一气缸的输出杆端部与对应的活动托杆铰接，两个所述升降架相对一侧均固定安装有夹持机构，两个所述夹持机构呈对称分布，所述连接板上竖直固定有两个第二气缸，所述连接板的下方设置有压板，两个所述第二气缸的输出杆端部与压板上表面固定连接。进一步的，两个所述竖杆上通过焊接固定安装有两个安装板一，两个所述安装板一分别位于两个竖杆的两侧，两个所述竖杆上通过轴承转动安装有齿轮轴一，两个所述竖杆上通过焊接固定安装有两个安装板二，两个所述安装板二分别位于两个竖杆的两侧，且所述安装板一、安装板二呈上、下分布，两个所述安装板二上通过轴承转动安装有齿轮轴二，所述齿轮轴一、齿轮轴二上均固定安装有齿轮一，两个齿轮一之间通过升降链条传动连接，所述升降架的一侧固定安装有固定板，所述固定板与升降链条的一侧固定连接，所述移动横梁上固定安装有高度调节电机，所述高度调节电机的输出轴端固定安装有齿轮二，所述齿轮轴一的一端也固定安装有齿轮三，齿轮二、齿轮三之间通过链条连接。进一步的，两个所述移动横梁上均转动安装有两个滚轮，两个所述移动横梁上均固定安装有移动电机，所述移动电机的输出轴端与其中一个滚轮固定连接，所述连接板的顶部固定安装有两个轨道，所述滚轮与轨道相配合。进一步的，所述连接板的上表面固定安装有四个吊环。进一步的，所述活动托杆的上表面转动安装有若干个滑轮。进一步的，所述夹持机构包括第三气缸，所述第三气缸的输出杆端部与安装竖板固定连接，所述安装竖板的上、下端均固定安装有安装侧板，两个所述安装侧板之间竖直设置有若干个滚筒，若干个所述滚筒呈等间距线性阵列分布，所述滚筒的上、下端分别通过轴承与两个安装侧板转动连接，相邻两个所述滚筒之间通过齿轮、链条传动连接，其中一个所述安装侧板上固定安装有滚筒电机，所述滚筒电机的输出轴端与其中一个滚筒的一端固定连接，所述安装竖板的一侧固定安装有两个导向杆，两个导向杆分别位于第三气缸的上、下方，所述升降架上固定安装有两个滑套，两个滑套与两个导向杆一一对应，且所述导向杆滑动安装在对应的滑套内。进一步的，该模板吊挂装置的工作方法具体包括以下步骤：将各个吊环与起吊设备连接，并将模板叠放到两个升降架上的活动托杆上，启动两个第三气缸，两个第三气缸带动两个安装竖板相向移动，并带动两个滚筒相向移动，使滚筒对模板的两侧进行挤压，对模板进行对中，启动两个第二气缸，两个第二气缸带动压板下降，压板的底面与模板的顶部紧密接触，使模板稳定放置在压板与活动托杆之间，通过起吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/n步骤一、基础结构承载力复核：对原桥基础结构承载能力进行复核，基础结构通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层力学性质，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；/n步骤二、拆除原桥桥面系:将旧有石拱桥上桥面铺装、护栏等桥面系拆除；/n步骤三、石拱桥病害处理：对存在明显病害的石拱桥圈(2)进行病害处理；/n步骤四、新建梁板桥下部结构：在石拱桥墩台上增设梁板桥的盖梁、支座垫石；/n步骤五、吊运模板：将各个吊环(20)与起吊设备连接，并将模板叠放到两个升降架(9)上的活动托杆(14)上，启动两个第三气缸(23)，两个第三气缸(23)带动两个安装竖板(22)相向移动，并带动两个滚筒(25)相向移动，使滚筒(25)对模板的两侧进行挤压，对模板进行对中，启动两个第二气缸(27)，两个第二气缸(27)带动压板(28)下降，压板(28)的底面与模板的顶部紧密接触，使模板稳定放置在压板(28)与活动托杆(14)之间，通过起吊设备带动该模板吊挂装置移动到石拱桥上模板放置地点的正上方，启动高度调节电机(8)，高度调节电机(8)配合齿轮二、齿轮三和链条使用带动齿轮轴一(18)转动，齿轮轴一(18)配合齿轮二和齿轮轴二(19)使用带动升降链条(11)转动，升降链条(11)通过固定板(10)带动升降架(9)下降，升降架(9)带动活动托杆(14)下降，并带动模板下降，启动两个移动电机(12)，移动电机(12)带动滚轮(13)转动，并带动移动横梁(5)移动，并带动升降架(9)和模板移动，启动滚筒电机(26)，滚筒电机(26)通过齿轮链条带动各个滚筒(25)转动，滚筒(25)带动模板移动，对模板的位置进行调节，通过两个第三气缸(23)带动滚筒(25)远离模板两侧，使滚筒(25)松开模板，启动四个第一气缸(15)，第一气缸(15)带动对应的活动托杆(14)转动，使活动托杆(14)远离模板底面，模板与模板吊挂装置脱离，模板运至石拱桥上；/n步骤六、新建梁板：在石拱桥上搭设支架、模板，绑扎钢筋，浇筑梁板混凝土，混凝土强度达到设计要求后，拆除支架、模板等，清理梁板(1)与石拱桥圈(2)间的杂物，在石拱桥圈(2)与梁板(1)之间预留空隙，在石拱桥圈(2)顶增设双向横坡，并在梁板(1)与石拱桥圈(2)间填塞防水泡沫(3)；/n步骤七、新建桥面系：新建梁板桥桥面铺装、护栏、排水系统、伸缩缝；/n步骤八、增设装饰板：在梁板(1)两侧设置拱形装饰板。/n...

【技术特征摘要】
1.旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤一、基础结构承载力复核：对原桥基础结构承载能力进行复核，基础结构通过水下基础检查、现场挖探、动力触探的手段，采集基础土层力学性质，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；
步骤二、拆除原桥桥面系:将旧有石拱桥上桥面铺装、护栏等桥面系拆除；
步骤三、石拱桥病害处理：对存在明显病害的石拱桥圈(2)进行病害处理；
步骤四、新建梁板桥下部结构：在石拱桥墩台上增设梁板桥的盖梁、支座垫石；
步骤五、吊运模板：将各个吊环(20)与起吊设备连接，并将模板叠放到两个升降架(9)上的活动托杆(14)上，启动两个第三气缸(23)，两个第三气缸(23)带动两个安装竖板(22)相向移动，并带动两个滚筒(25)相向移动，使滚筒(25)对模板的两侧进行挤压，对模板进行对中，启动两个第二气缸(27)，两个第二气缸(27)带动压板(28)下降，压板(28)的底面与模板的顶部紧密接触，使模板稳定放置在压板(28)与活动托杆(14)之间，通过起吊设备带动该模板吊挂装置移动到石拱桥上模板放置地点的正上方，启动高度调节电机(8)，高度调节电机(8)配合齿轮二、齿轮三和链条使用带动齿轮轴一(18)转动，齿轮轴一(18)配合齿轮二和齿轮轴二(19)使用带动升降链条(11)转动，升降链条(11)通过固定板(10)带动升降架(9)下降，升降架(9)带动活动托杆(14)下降，并带动模板下降，启动两个移动电机(12)，移动电机(12)带动滚轮(13)转动，并带动移动横梁(5)移动，并带动升降架(9)和模板移动，启动滚筒电机(26)，滚筒电机(26)通过齿轮链条带动各个滚筒(25)转动，滚筒(25)带动模板移动，对模板的位置进行调节，通过两个第三气缸(23)带动滚筒(25)远离模板两侧，使滚筒(25)松开模板，启动四个第一气缸(15)，第一气缸(15)带动对应的活动托杆(14)转动，使活动托杆(14)远离模板底面，模板与模板吊挂装置脱离，模板运至石拱桥上；
步骤六、新建梁板：在石拱桥上搭设支架、模板，绑扎钢筋，浇筑梁板混凝土，混凝土强度达到设计要求后，拆除支架、模板等，清理梁板(1)与石拱桥圈(2)间的杂物，在石拱桥圈(2)与梁板(1)之间预留空隙，在石拱桥圈(2)顶增设双向横坡，并在梁板(1)与石拱桥圈(2)间填塞防水泡沫(3)；
步骤七、新建桥面系：新建梁板桥桥面铺装、护栏、排水系统、伸缩缝；
步骤八、增设装饰板：在梁板(1)两侧设置拱形装饰板。


2.根据权利要求1所述的旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，其特征在于，所述模板吊挂装置包括连接板(4)，所述连接板(4)的两侧活动安装有移动横梁(5)，所述移动横梁(5)的底部通过焊接固定安装有两个竖杆(6)，两个所述竖杆(6)上沿竖直方向活动安装有升降架(9)，所述升降架(9)上铰接有两个活动托杆(14)，所述升降架(9)的两侧均铰接有第一气缸(15)，所述第一气缸(15)的输出杆端部与对应的活动托杆(14)铰接，两个所述升降架(9)相对一侧均固定安装有夹持机构(21)，两个所述夹持机构(21)呈对称分布，所述连接板(4)上竖直固定有两个第二气缸(27)，所述连接板(4)的下方设置有压板(28)，两个所述第二气缸(27)的输出杆端部与压板(28)上表面固定连接。


3.根据权利要求2所述的旧有石拱桥上增设梁板结构的加固方法，其特征在于，两个所述竖杆(6)上通过焊接固定安装有两个安装板一(16)，两个所述安装板一(16)分别位于两个竖杆(6)的两侧，两个所述竖杆(6)上通过轴承转动安装有齿轮轴一(18)，两个所述竖杆(6)上通过焊接固定安装有两个安装板二(17)，两个所述安装板二(17)分别位于两个竖杆(6)的两侧，且所述安装板一(16)、安装板二(17)呈上...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏年就，雷尊贵，钟建锋，鞠三，贺周琼，耿立伟，高骏，田又强，
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