本技术公开一种箱型拱桥体内加固装置及加固方法。该装置包括多道加固肋、系杆、支撑锚碇、顶升装置;箱型拱桥体腔体两端各设有多个支撑锚碇,腔体两端相对应的每两个支撑锚碇之间采用加固肋连接,形成多道弧状的加固肋;加固肋与加固肋之间、加固肋与腔体侧壁之间均通过系杆固定连接,形成多个沿腔体纵向排列的系杆加固断面;每个支撑锚碇的内部设有顶升装置与对应加固肋端部连接。装置安装完成后,采用顶升装置同步对多道加固肋进行顶升,共同支撑箱型拱桥抬升至预设挠度。本发明装置能有效改善现有箱型拱桥存在的挠度下降、梁底部裂缝发展以及结构刚度下降等问题,装配化施工,耐环境腐蚀能力强,能提高桥梁的使用寿命。
背景技术
钢筋混凝土箱型拱桥作为一种常见的桥梁结构,因其结构刚性和美观性而被广泛采用。然而,随着桥梁使用年限的增长,一些结构问题逐渐显现出来,其中最主要的包括箱型拱桥底部的过度下挠和裂缝的发展。这些问题不仅影响了箱型拱桥的使用安全性和耐久性,还给维护和修复工作带来了巨大的挑战。特别是在交通密集和重要性高的区域,如何有效地解决这些问题成为了工程界亟需解决的重大技术难题。传统上,钢筋混凝土箱型拱桥的设计倾向于追求结构的刚度和强度,以应对静载荷和动态荷载的影响。然而,由于箱型拱桥长期受到不均匀荷载和环境影响,尤其是地基沉降和温度变化等因素的影响,箱型拱桥底部容易出现过度下挠现象,进而导致箱型拱桥底部混凝土产生裂缝。这些裂缝不仅加速了结构的损伤和老化,还可能导致箱型拱桥整体安全性的下降。因此,如何在保持结构整体刚度的同时,有效预防和控制箱型拱桥底部裂缝的发展成为了当前桥梁工程领域急需解决的技术难题。
近年来,已有部分学者针对该技术问题提出了解决方法。中国发明专利CN111119026B公开了一种用于加固大跨径箱型拱桥的装配式钢混组合结构,其采用钢混组合结构对大跨径箱型拱桥进行加固改造,通过增强新旧结构的横向联系和整体性,使得新旧结构共同受力,无需搭设支架与模板,仅需简易吊篮施工即可;虽然这种方法能够提高桥梁整体性和耐久性,但其采用的是钢混结构且直接暴漏在环境中,防腐蚀要求高,容易受到环境因素的影响而腐蚀,增加了后期防护和维修的成本,同时施工过程中对精度的要求需要严格控制,若精度不够则会造成加固效果不理想,严重时甚至造成重大的安全问题。中国发明专利CN111827147B公开了一种箱型拱桥拼接段和拱脚段的加固方法,其拼接段采用纤维编织网和ECC材料,拱脚段使用FRP网及ECC材料,通过调节纤维网截面积满足不同抗拉强度需求,并利用夹具张拉锚固至结构表面,显著提高材料韧性和裂缝抑制能力;该方法虽能增强桥梁整体性和耐久性,但对施工技术要求高,加固层厚度有限,可能影响重度受损桥梁的加固效果;同时,高性能材料增加了工程成本,施工环境(如湿度、温度)可能影响加固质量,界面处理不当也会降低加固效果。
实现思路