一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法与流程

本发明涉及一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，属于桥梁工程技术领域。

背景技术：

近年来随着我国公路建设和城市道路交通的快速发展，弯梁桥被广泛应用于高速公路的跨线互通、大跨桥梁的桥头引道和大型立体交叉中，其中多数为混凝土弯梁桥。弯梁桥受力上弯扭耦合作用效应明显，实际工程中多采用抗弯扭刚度大的箱形截面。

弯梁桥由于曲率的影响，结构受力上主要有以下两个特点：（1）梁体的弯扭耦合作用。曲线梁桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩和扭矩，使其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大得多。曲线梁桥由于荷载作用下产生的附加扭矩作用，其曲线外侧的竖向挠度大于同跨径的直桥，且在梁端可能出现翘曲；（2）在荷载作用下内外侧支座反力分配不均。曲线梁桥由扭矩的影响，使外侧梁超载、内侧梁卸载，导致内、外侧支座反力往往相差很大，当活载偏置时，内侧支座甚至可能产生负反力，引起“支座脱空”现象，若是支座设计考虑不周则可能造成支座破坏而导致桥梁事故。

弯梁桥应用过程中考虑美观因素，支撑体系常常采用中间独柱单支点支撑，联端采用双支座支撑的方式。随着我国基础设施建设和经济的发展，交通量逐渐增大，车辆荷载不断增大，严重的可导致内侧支座出现负反力并引起支座脱空现象，超重车辆偏载行驶引起的曲线梁桥倾覆事故不断增多。

为了改善曲线梁桥的结构受力状态和体系的反力分布，以往的设计者通常采用设置支座预偏心、增大边支座的间距，或者在梁体内增设抗扭预应力钢筋的方式来处理。然而由于汽车荷载偏心作用引起的倾覆问题属于整体失稳范畴，以上几种方式的预防效果不够明显。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，施工方法为：

（1）对既有桥梁进行改造时，拆除混凝土弯梁桥曲线外侧的混凝土防撞护栏，并保留该混凝土防撞护栏内部翼缘板预留的竖向钢筋，作为建造钢制护栏的锚固钢筋；

（2）清理拆除处的混凝土，漏出该混凝土防撞护栏内部的部分竖向钢筋，对竖向钢筋进行清洗，绑扎钢制护栏的混凝土底座的钢筋，并定位安装钢制护栏立柱的底座预埋钢板和高强螺栓；

（3）浇筑混凝土形成混凝土底座并养生达到设计强度；

（4）在混凝土底座上安装钢制护栏立柱和波形钢板。

优选的，在步骤（4）中，待钢制护栏安装完毕后，在混凝土底座上方浇筑保护性的水泥砂浆，防止混凝土底座锈蚀现象的发生。

优选的，所述桥梁包括箱梁，所述箱梁在曲线内侧设有混凝土防撞护栏、在曲线外侧设有钢制护栏。

优选的，所述混凝土防撞护栏包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土防撞护栏的顶部定位安装有预埋钢板，所述混凝土防撞护栏的内侧定位安装有预埋螺栓，所述混凝土防撞护栏的内侧设有与预埋螺栓螺接的钢遮板，所述混凝土防撞护栏的顶部设有与预埋钢板连接的铸钢支承架，所述铸钢支承架上沿着桥梁的延伸方向固连有钢管。

优选的，所述钢制护栏包括混凝土底座，所述混凝土底座包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土底座的顶部定位安装有底座预埋钢板、内部定位安装有高强螺栓，所述混凝土底座的上方设有安装在底座预埋钢板上的钢制护栏立柱，所述钢制护栏立柱的内侧固连有波形钢板。

一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，施工方法为：

（1）对于新建桥梁的施工，在进行上部结构箱梁的钢筋施工时，需提前预埋钢制护栏的混凝土底座和混凝土防撞护栏的锚固钢筋；

（2）绑扎曲线内侧的混凝土防撞护栏的钢筋，绑扎曲线外侧的混凝土底座的钢筋；

（3）在混凝土防撞护栏的钢筋处定位安装预埋钢板和预埋螺栓，在混凝土底座的钢筋处定位安装钢制护栏立柱的底座预埋钢板和高强螺栓；

（4）立模并逐步浇筑曲线内侧与曲线外侧的护栏混凝土；

（5）安装内侧混凝土防撞护栏的钢遮板、铸钢支承架和钢管，安装外侧钢制护栏的钢制护栏立柱和波形钢板；

（6）进行桥面铺装，完成桥梁的施工。

优选的，在步骤（1）中，对拼装的预制护栏则根据要求预埋锚固钢筋和预留槽口。

优选的，在步骤（4）中，现场拼装预制护栏并灌注预制护栏内预留孔洞的混凝土，实现预制护栏与箱梁的整体连接。

优选的，所述桥梁包括箱梁，所述箱梁在曲线内侧设有混凝土防撞护栏、在曲线外侧设有钢制护栏。

优选的，所述混凝土防撞护栏包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土防撞护栏的顶部定位安装有预埋钢板，所述混凝土防撞护栏的内侧定位安装有预埋螺栓，所述混凝土防撞护栏的内侧设有与预埋螺栓螺接的钢遮板，所述混凝土防撞护栏的顶部设有与预埋钢板连接的铸钢支承架，所述铸钢支承架上沿着桥梁的延伸方向固连有钢管；所述钢制护栏包括混凝土底座，所述混凝土底座包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土底座的顶部定位安装有底座预埋钢板、内部定位安装有高强螺栓，所述混凝土底座的上方设有安装在底座预埋钢板上的钢制护栏立柱，所述钢制护栏立柱的内侧固连有波形钢板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法通过调整弯梁桥曲线内侧和曲线外侧的护栏设计方式，采用钢制护栏替代原有的混凝土防撞护栏，减小了上部结构主梁的二期恒载重量，支座反力的分配更为均匀，上部结构的整体重心向曲线内侧移动，提高汽车荷载作用时的抗倾覆承载能力和安全系数。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例中混凝土防撞护栏的构造示意图。

图3为本发明实施例中钢制护栏的构造示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~3所示，一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，施工方法为：

（1）对既有桥梁进行改造时，拆除混凝土弯梁桥曲线外侧的混凝土防撞护栏，并保留该混凝土防撞护栏内部翼缘板预留的竖向钢筋，作为建造钢制护栏2的锚固钢筋；

（2）清理拆除处的混凝土，漏出该混凝土防撞护栏内部的部分竖向钢筋，对竖向钢筋进行清洗，绑扎钢制护栏的混凝土底座3的钢筋，并定位安装钢制护栏立柱4的底座预埋钢板5和高强螺栓6；

（3）浇筑混凝土形成混凝土底座并养生达到设计强度；

（4）在混凝土底座上安装钢制护栏立柱和波形钢板7。

在本发明实施例中，在步骤（4）中，待钢制护栏安装完毕后，在混凝土底座上方浇筑保护性的水泥砂浆，防止混凝土底座锈蚀现象的发生。

在本发明实施例中，所述桥梁包括箱梁8，所述箱梁在曲线内侧设有混凝土防撞护栏1、在曲线外侧设有钢制护栏。

在本发明实施例中，所述混凝土防撞护栏包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土防撞护栏的顶部定位安装有预埋钢板9，所述混凝土防撞护栏的内侧定位安装有预埋螺栓10，所述混凝土防撞护栏的内侧设有与预埋螺栓螺接的钢遮板11，所述混凝土防撞护栏的顶部设有通过钢支承架预埋螺栓14与预埋钢板连接的铸钢支承架12，所述铸钢支承架上沿着桥梁的延伸方向固连有钢管13。

在本发明实施例中，所述钢制护栏包括混凝土底座，所述混凝土底座包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土底座的顶部定位安装有底座预埋钢板、内部定位安装有高强螺栓，所述混凝土底座的上方设有安装在底座预埋钢板上的钢制护栏立柱，所述钢制护栏立柱的内侧固连有波形钢板。

一种提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法，施工方法为：

（1）对于新建桥梁的施工，在进行上部结构箱梁的钢筋施工时，需提前预埋钢制护栏的混凝土底座和混凝土防撞护栏的锚固钢筋；

（2）绑扎曲线内侧的混凝土防撞护栏的钢筋，绑扎曲线外侧的混凝土底座的钢筋；

（3）在混凝土防撞护栏的钢筋处定位安装预埋钢板和预埋螺栓，在混凝土底座的钢筋处定位安装钢制护栏立柱的底座预埋钢板和高强螺栓；

（4）立模并逐步浇筑曲线内侧与曲线外侧的护栏混凝土；

（5）安装内侧混凝土防撞护栏的钢遮板、铸钢支承架和钢管，安装外侧钢制护栏的钢制护栏立柱和波形钢板；

（6）进行桥面铺装，完成桥梁的施工。

在本发明另一实施例中，在步骤（1）中，对拼装的预制护栏则根据要求预埋锚固钢筋和预留槽口。

在本发明另一实施例中，在步骤（4）中，现场拼装预制护栏并灌注预制护栏内预留孔洞的混凝土，实现预制护栏与箱梁的整体连接。

在本发明另一实施例中，所述桥梁包括箱梁，所述箱梁在曲线内侧设有混凝土防撞护栏、在曲线外侧设有钢制护栏。

在本发明另一实施例中，所述混凝土防撞护栏包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土防撞护栏的顶部定位安装有预埋钢板，所述混凝土防撞护栏的内侧定位安装有预埋螺栓，所述混凝土防撞护栏的内侧设有与预埋螺栓螺接的钢遮板，所述混凝土防撞护栏的顶部设有与预埋钢板连接的铸钢支承架，所述铸钢支承架上沿着桥梁的延伸方向固连有钢管；所述钢制护栏包括混凝土底座，所述混凝土底座包括与箱梁翼缘板预留的竖向钢筋锚固的钢筋，所述钢筋上浇筑有混凝土，所述混凝土底座的顶部定位安装有底座预埋钢板、内部定位安装有高强螺栓，所述混凝土底座的上方设有安装在底座预埋钢板上的钢制护栏立柱，所述钢制护栏立柱的内侧固连有波形钢板。

通过在弯梁桥曲线内侧采用混凝土防撞护栏，曲线外侧采用轻型半刚性的钢制护栏，通过该方法减轻弯梁桥曲线外侧的二期恒载自重，促使结构的重心整体向曲线内侧偏移，提高结构的整体抗倾覆承载力，亦可改善曲线梁桥的内侧和外侧支座反力的分配，运营过程中能避免产生过大的反力差，改善桥梁的受力性能，提高支座的使用寿命和结构的安全性，既适用于新建桥梁的设计，也适用于既有桥梁的改造。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的提高混凝土弯梁桥抗倾覆承载力的施工方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。