CN108677758A - 既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置及其施工方法，该结构包括设置在盖梁和箱梁横梁上的上、下防落梁，上、下防落梁通过钢绞线连接件连接，钢绞线连接件两端分别穿出下防落梁、上防落梁，并在两端端头分别设置弹簧、止挡板、固定螺母及保护罩。本发明采用上述技术得到的抗倾覆防落梁装置，当重车靠桥梁外侧行驶时，箱梁内侧钢绞线被动拉紧受力，额外提供一个桥梁的抗倾覆力，从而达到增强桥梁抗倾覆的能力，改善了桥梁的受力状况，消除现有桥梁的安全隐患，其施工工艺操作简单、工人易于掌握、施工速度快，且具有较好的经济效益和社会效益，方便应用推广，特别适用于曲线梁、直线梁、异形梁等的增设防落梁装置施工。

Description

既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置及其施工方法。

背景技术

改革开放后全国各地陆陆续续建造了大量的公路、城市桥梁，其中不乏大型桥梁立交互通。随着社会和经济建设的快速发展，车辆运载能力、行车速度快速提高，对现有桥梁的承载能力、抗倾覆能力提出了严峻挑战，尤其是早期设计的立交桥梁互通更为严峻。

早期设计的立交桥梁互通上部结构基本采用现浇钢筋混凝土曲线梁，下部结构基本采用墩柱+盖梁的形式，盖梁顶再设置支座。由于受当时社会、经济条件制约，早期设计的桥梁互通往往转弯半径较小，箱梁线型曲率较大，该类桥梁的主要特征之一就是桥梁抗倾覆能力较差，当重车靠桥梁外侧行驶时，箱梁存在支座脱空和倾覆的安全隐患，严重危及行车安全。在相关报道中已经出现了有关桥梁因抗倾覆能力不足而发生倾覆的新闻报道。在经济高速发展的今天，车辆运载能力显著提高，道路重车逐渐增多，对现有桥梁的承载能力、抗倾覆能力提出了严峻挑战。为了满足快速发展的交通需求，这就需要采用一种好的方法对现有桥梁抗倾覆能力进行加强，以达到既不影响桥梁的正常使用和桥梁结构安全，又增强其安全性和耐久性的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置及其施工方法。它能解决现有现有桥梁施工的各种抗倾覆能力不足等问题，特别适用于曲线梁、直线梁、异形梁等的增设防落梁装置施工。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于包括设置在盖梁上的下防落梁及设置在箱梁横梁上的上防落梁，所述下防落梁与上防落梁通过钢绞线连接件连接，钢绞线连接件两端分别穿出下防落梁、上防落梁，并在两端端头分别设置弹簧、止挡板、固定螺母及保护罩，弹簧设置于防落梁外端面与止挡板之间，固定螺母设置在止挡板外部，保护罩连接在防落梁外端面上，将钢绞线连接件两端包围。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于下防落梁与上防落梁结构相同，且相对钢绞线连接件上下对称设置，防落梁包括底座及托座，所述底座通过植筋螺杆和植筋螺母固定在盖梁、箱梁横梁上，底座与盖梁、箱梁横梁的接触面填充混凝土；托座焊接设置在底座外侧，且托座的上、下面设有用于穿射钢绞线连接件的安装孔。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于底座包括竖直钢板及设置在竖直钢板与防落梁之间的连接板，竖直钢板通过植筋螺杆和植筋螺母固定在盖梁、箱梁横梁上，连接板与竖直钢板焊接连接，竖直钢板、连接板及盖梁或箱梁横梁的接触面之间形成的空腔内填充混凝土。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于连接板为方形结构或角形结构。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于托座为由钢板焊接连接形成的立方体结构，与竖直钢板焊接连接，立方体的上钢板、下钢板对应设有用于穿射钢绞线连接件的安装孔，上钢板与弹簧之间设有缓冲垫。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于立方体的上钢板内侧设有两块定位钢板，定位钢板位于安装孔的两侧，两块定位钢板之间通过螺栓设有偏向器，偏向器由两块楔形木头拼接而成。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于钢绞线连接件包括钢绞线，钢绞线上套设PE外套，钢绞线两端设有锚固套，固定螺母连接在锚固套上。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）施工准备 熟悉设计图纸，了解工程实施环境，对桥梁现状情况进行调查，对现场场地进行清理，地面进行硬化，对进场的材料、机械设备等进行全面检查，检查合格后方再投入使用；

2） 搭设操作平台 操作平台为施工人员作业平台，用于进行砼表面处理、植筋、钢板安装焊接、混凝土浇筑、钢绞线连接件安装、构件外表面防腐涂装等工作，包括水上作业施工平台搭设和陆上作业施工平台搭设；

3）钻孔植筋 根据设计图纸，钻孔植筋的施工工艺如下：植筋孔定位放样→钻孔→砼表面处理→孔道清理→注胶→植筋；

4）钢板制作、安装及现场焊接

防落梁装置的托座、底座均采用钢结构，且钢板按照设计施工图纸要求的尺寸在工厂下料制作加工，加工完成后运至现场分片进行安装并进行现场焊接，钢板现场安装采用手拉葫芦的方式将钢板吊至预定位置并进行临时固定，然后进行现场拼接焊接施工；底座钢板靠近盖梁、箱梁横梁位置预留浇筑混凝土所需的灌浆孔及出浆口，同时对底座钢板内侧表面进行清理并粗糙处理，涂抹砼界面剂，保证砼浇筑后有效粘结；

5）砼浇筑、养护及试块留置 将细石混凝土或灌浆料采用混凝土输送管从灌注孔灌入，直至混凝土经出浆口流出，灌浆时采用附着式振捣器进行混凝土振捣；浇筑过程中按规范要求留置同条件试块及标准养护试块，浇筑结束后对砼进行覆盖保湿养护；

6）钢绞线连接件、保护罩安装

待混凝土强度满足规范要求时，依次安装偏向器、缓冲垫、钢绞线连接件、弹簧、止挡板、固定螺母及保护罩；

7）防落梁装置防腐涂装 根据防落梁装置所处环境，对防落梁装置依次经表面净化处理、喷砂除锈、表面粗糙度、底漆、中间漆、面漆处理；

8）作业平台拆除 在防落梁装置防腐涂装完成并通过验收后，对作业平台进行拆除。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于水上作业施工平台包括水中墩柱、弧形箍板及工字钢，所述弧形箍板为两块，弧形箍板与水中墩柱匹配，弧形箍板两侧焊接设有侧板，两块弧形箍板设置在水中墩柱外，由连接螺栓通过侧板上的连接孔固定连接，弧形箍板上间隔焊接设置若干工字钢，工字钢上、下表面设有限位块，工字钢与水中墩柱之间、工字钢与弧形箍板连接阴角处分别设有钢梁支撑，侧板与弧形箍板连接处焊接有加劲板。

所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于钻孔植筋的具体过程如下：

根据拟增设防落梁装置螺杆位置在盖梁及箱梁横梁上测放出防落梁上下底座和植筋孔位置，采用冲击钻进行钻孔成孔，再根据设计图纸要求并结合现场测量确定需凿除的盖梁和箱梁横梁的砼范围，人工凿除砼表面的表层砂浆，使粗骨料外露，再用砼钢丝刷清除表面浮浆，剔除表面疏松物；再对孔道清理，先用硬鬃毛刷进行清理，除去孔道内大部分灰尘，再吹入高压干燥空气，吹去孔底灰尘、碎片和水分；孔道清理后将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处；清除植筋螺杆表面的铁锈、油渍等污物，采用反向旋转的方式慢慢插至孔底，孔口满出的植筋胶进行清除。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过在墩柱盖梁位置及上方箱梁横梁位置安装防落梁上下托座，利用植入的螺杆和填充的混凝土钢板，使防落梁底座和托座与既有盖梁和箱梁形成整体，并在上下托座间对穿经加工过的钢绞线，并在两端用螺帽拧紧钢绞线，当重车靠桥梁外侧行驶时，箱梁内侧钢绞线被动拉紧受力，额外提供一个桥梁的抗倾覆力，从而达到增强桥梁抗倾覆的能力，改善了桥梁的受力状况，消除现有桥梁的安全隐患，其施工工艺操作简单、工人易于掌握、施工速度快，且 具有较好的经济效益和社会效益，方便应用推广，特别适用于曲线梁、直线梁、异形梁等的增设防落梁装置施工。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的钢绞线连接件结构示意图；

图3为本发明的箍板悬臂梁结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4中的A-A剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

如图1-2所示，本发明的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，包括设置在盖梁3上的下防落梁及设置在箱梁横梁1上的上防落梁，所述下防落梁与上防落梁通过钢绞线连接件6连接，钢绞线连接件6两端分别穿出下防落梁、上防落梁，并在两端端头分别设置弹簧9、止挡板10、固定螺母11及保护罩12，弹簧9设置于防落梁外端面与止挡板10之间，固定螺母11设置在止挡板10外部，保护罩12连接在防落梁外端面上，将钢绞线连接件9两端包围。

下防落梁与上防落梁结构相同，且相对钢绞线连接件6上下对称设置，防落梁包括底座4及托座5，所述底座4通过植筋螺杆2和植筋螺母13固定在盖梁3、箱梁横梁1上，底座4与盖梁3、箱梁横梁1的接触面填充混凝土；托座5焊接设置在底座4外侧，且托座5的上、下面设有用于穿射钢绞线连接件6的安装孔503；所述底座4包括竖直钢板401及设置在竖直钢板401与防落梁之间的连接板402，竖直钢板401通过植筋螺杆2和植筋螺母13固定在盖梁3、箱梁横梁1上，连接板402与竖直钢板401焊接连接，竖直钢板401、连接板402及盖梁3或箱梁横梁1的接触面之间形成的空腔内填充混凝土，本发明中连接板402为方形结构或角形结构，具体根据盖梁3、箱梁横梁1的结构定，如本发明的盖梁3接触面为平面，因此下防落梁中的连接板402为方形结构，而箱梁横梁1接触面为斜面，因此上防落梁中两侧的连接板402为三角形结构。

如图所示，本发明的托座5为由钢板焊接连接形成的立方体结构，与竖直钢板401焊接连接，立方体的上钢板501、下钢板502对应设有用于穿射钢绞线连接件6的安装孔503，上钢板501与弹簧9之间设有缓冲垫8；为了提高其牢固性及稳定性，并能易于安装钢绞线连接件6，本发明在上钢板501内侧设有两块定位钢板504，定位钢板504位于安装孔503的两侧，两块定位钢板504之间通过螺栓设有偏向器7，偏向器7由两块楔形木头拼接而成。

如图2所示，本发明的钢绞线连接件6包括钢绞线602，钢绞线602上套设PE外套603，钢绞线602两端设有锚固套601，固定螺母11连接在锚固套601上。

如图所示，本发明的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，包括如下步骤：

1）施工准备

a熟悉设计图纸及有关文件；了解工程实施环境，对桥梁现状情况进行调查，对现场场地进行清理，地面进行硬化，实现现场“三通一平”；

b编制既有桥梁增设抗倾覆防落梁装置专项施工方案，同时上报相关部门审批确认，并且按照最终确认的方案进行书面安全技术交底；

c计算工程实施工程量，对拟投入使用的材料进行择优采购，对进场的材料、机械设备等进行全面检查，检查合格后方可投入使用；

2）搭设操作平台

a 操作平台的主要作用是：主要为施工人员作业平台，在平台上进行砼表面处理、植筋、钢板安装焊接、混凝土浇筑、钢绞线安装、构件外表面防腐涂装等工作。可根据现场实际及自身施工设备，组织安排在待增设防落梁装置位置，利用原桥墩及承台或现状地面搭设合适的施工平台，以保证结构安全为前提;

b 水上作业施工平台搭设

其结构如图3-5所示，水上作业施工平台是利用水中现有墩柱，在拟增设防落梁装置的水中墩柱下方位置采用钢板、工字钢等构件焊接形成的作业平台，所述水上作业施工平台包括水中墩柱14、弧形箍板16及工字钢18，所述弧形箍板16为两块，弧形箍板16与水中墩柱14匹配，弧形箍板16两侧焊接设有侧板19，两块弧形箍板16设置在水中墩柱14外，由连接螺栓20通过侧板19上的连接孔固定连接，弧形箍板16上间隔焊接设置若干工字钢18，工字钢18上、下表面设有限位块15，工字钢18与水中墩柱14之间、工字钢18与弧形箍板16连接阴角处分别设有钢梁支撑17，侧板19与弧形箍板16连接处焊接有加劲板；

水上作业施工平台采用驳船或轮船将平台构件运至墩柱位置进行现场拼装，先在船上搭建好作业平台，然后利用手拉葫芦将拼装好的箍板悬臂梁安装至墩柱上，调整箍板悬臂梁位置，拧紧高强度螺栓，将两块箍板与立柱牢固箍紧；

c陆上作业施工平台搭设

当地面施工区域空间受地面交通等因素影响时，施工平台形式可以与水上作业施工平台相同，或者采用在盖梁上设置操作平台，减少防落梁装置施工对地面交通等的干扰；当陆上作业施工场地空旷，条件允许时，施工作业平台可采用搭设满堂脚手架的形式进行，以降低施工成本；

满堂脚手架设计及搭设必须符合方案及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130等现行规范要求；

3） 钻孔植筋

钻孔植筋施工工艺：植筋孔定位放样→钻孔→砼表面处理→孔道清理→注胶→植筋。

植筋孔定位放样，根据拟增设防落梁装置螺杆位置在盖梁及箱梁横梁上测放出防落梁上下底座和植筋孔位置，然后进行钻孔。植筋钻孔采用冲击钻成孔，孔深与锚固螺杆埋设深度相同，孔径比锚固螺杆大2～3mm，孔道应顺直。当植筋孔位遇到盖梁或箱梁钢筋时孔位应进行避让，钻孔结束后，根据设计图纸要求并结合现场测量确定需凿除的盖梁和箱梁横梁砼范围，人工凿除砼表面的表层砂浆，使粗骨料外露，再用砼钢丝刷清除表面浮浆，剔除表面疏松物，最后用压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗，锈蚀钢筋采用除锈剂除锈，锈蚀严重的则按设计要求对钢筋做补强处理，两端焊接长度大于5d，孔道清理先用硬鬃毛刷进行清理，除去孔道内大部分灰尘，再吹入高压干燥空气，吹去孔底灰尘、碎片和水分，孔内应保持干燥；孔道清理后将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，待***锚固螺杆后胶即充满整个孔道；锚固螺杆***前应对螺杆直径、长度等进行检查验收。螺杆***前应清除螺杆表面的铁锈、油渍等污物，***采用反向旋转的方式慢慢插至孔底，孔口满出的植筋胶应进行清除，先以钢刷清除，再用丙酮擦净，并予拭干。

螺杆植筋完毕后应按规范要求进行养护，养护结束后必须按规范要求进行抗拔试验，试验合格后方可进入下道工序。

4）钢板制作、安装及现场焊接

防落梁装置托座、底座均采用钢结构。防落梁装置钢板选择在工厂下料制作加工，加工完成后运至现场分片进行安装并进行现场焊接；

钢板加工制作要严格按照设计施工图纸要求的尺寸下料加工，并且在施工过程中要经常抽检钢板尺寸是否符合要求，防止钢板制作安装出错；

现场螺杆可能因避让盖梁及箱梁横梁钢筋，实际位置与设计存在一定偏差，因此钢板上的螺栓孔在工厂加工时暂时不予施工，待钢板安装前在现场根据螺杆实际位置进行开孔。

新增防落梁装置钢板均采用1cm～2cm厚的Q235钢板进行现场焊接安装，构件各钢板之间连接采用电弧焊焊接，焊缝等级对接焊缝等级为I级，角焊缝或坡口焊为Ⅱ级。施工前应提前进行焊接工艺评定。其焊接工艺及相应参数应与工程实际制作中所采用的相同。焊接操作人员必须具备相应操作上岗资质，无上岗证者不得执行焊接施工。钢板现场焊接尽量在地面进行，尽量减少高空焊接的工作量，提高焊缝质量。钢板焊接结束后应按规范要求对每一条焊缝进行检查，对不合格的焊缝必须重新焊接，全部合格后方可进入下道工序。

钢板现场安装采用手拉葫芦的方式将钢板吊至预定位置并进行临时固定，然后进行现场拼接焊接施工。考虑焊接高温对植筋胶的不利影响，在构件焊接时应当采取有效的降温措施，例如将冰水浸泡过的毛巾裹住露在外面的部分螺杆等。

防落梁装置底座钢板靠近盖梁及箱梁位置应预留浇筑混凝土所需的灌浆孔及出浆口，同时对底座钢板内侧表面进行清理并粗糙处理，涂抹砼界面剂，以保证砼浇筑后有效粘结。

5)砼浇筑、养护及试块留置

砼浇筑、养护及试块留置 将细石混凝土或灌浆料采用混凝土输送管从灌注孔灌入，直至混凝土经出浆口流出，灌浆时采用附着式振捣器进行混凝土振捣；浇筑过程中按规范要求留置同条件试块及标准养护试块，浇筑结束后对砼进行覆盖保湿养护；本发明在附着式振捣器作业前，应对附着式振动器进行检查和试振，安装时，振动器底板安装螺孔的位置应正确，应防止底脚螺栓安装扭斜而使机壳受损。底脚螺栓应紧固，各螺栓的紧固程度应一致；在一个防落梁装置上同时使用多台附着式振动器时，各振动器的频率应保持一致，相对面的振动器应错开安装；附着式振动器安装在防落梁装置上时，每次振动时间不应超过1min，当混凝土在模内泛浆流动或成水平状即可停振，不得在混凝土初凝状态时再振；

6）钢绞线、保护罩安装

待混凝土强度满足规范要求时即可进行防落梁装置钢绞线安装等后续施工，

防落梁装置由底座4、托座5、钢绞线连接件6、偏向器7、缓冲垫8、弹簧9、止挡板10、固定螺母11、保护罩12等组成，施工工艺流程：偏向器安装→缓冲垫安装→钢绞线、弹簧、止挡板、螺母安装→保护罩安装：

偏向器7通过螺栓固定在托座上钢板501内侧的两块定位钢板504上，防落梁装置钢绞线602成品索采用1860级7根φs15.2无粘结环氧喷涂钢绞线缠包后热挤PE外套603，PE外套603外径φ65，破断力1860kN，钢绞线公称截面积980mm²；

钢绞线装置安装时，应对上下锚固套601表面部分涂覆80℃下不会流动的防腐油脂，钢绞线602安装应竖直，钢绞线位置应在孔道正中，且无孔道挤压钢绞线现象，依次安装弹簧9、止挡板10，根据设计要求，拧紧固定螺母11，保持钢绞线602两端约有200mm可移动量，安装防尘保护罩12，后期养护需每两年将保护罩12拆下，检查钢绞线602、弹簧9、止挡板10、固定螺母11表面受力情况，发现钢绞线位置偏移时，及时调整钢绞线位置和受力情况。

7）防落梁装置防腐涂装

根据防落梁装置所处环境，对防落梁装置表面进行防腐处理，包括表面净化处理、喷砂除锈、表面粗糙度、底漆、中间漆、面漆等几道工序。防腐涂料采用防腐年限为10年的重防腐蚀涂料涂装：

a表面净化：用有机溶剂或金属清洗剂清洗钢构件表面油污，得到无油、无水、无污物、无锈斑及无其它包括可溶性盐在内的洁净表面；

b喷砂除锈及表面粗糙：采用喷砂机对钢构件进行喷砂除锈，除去表面全部锈蚀和焊渣等溅射物及原防腐涂层，得到清洁度为Sa2.5级，粗糙度为RZ40～80μm的表面；

c封闭处理（包括底漆、中间漆、面漆）：采用刷涂、滚涂或高压无气喷涂方法进行封闭；外表面第一道封闭采用滚涂或刷涂方法涂装，其余封闭采用高压无气喷涂设备进行封闭涂装，以保持整体颜色的一致性；

封闭涂层的主要指标为厚度和附着力。其中第一道封闭底漆厚度较低，其它各道封闭均应达到设计要求，采用磁性测厚仪进行检查；封闭涂层附着力采用划格法进行检查，应达到至少1级以上；本发明涂装时环境温度宜在5～38℃ ,相对湿度不得大于85%，当相对湿度大于75%时应在4h内涂完。

8）作业平台拆除 防落梁装置防腐涂装完成并通过验收后，即可进行作业平台拆除：

水上作业平台拆除：拆除前先清理完平台上的物件，防止拆除中掉落；拆除采用驳船或轮船进行，利用手拉葫芦吊住箍板悬臂梁，然后松开高强度螺栓20，将弧形箍板16悬臂梁拆下并缓缓吊放到船上平稳安放；

陆上作业平台拆除：严格按方案及规范要求进行拆除，根据搭设顺序先搭后拆的原则进行逐层拆除。拆除前先清理完平台上的物件，防止拆除中掉落。拆除的支架钢管、扣件、顶底托、模板、方木等均应分类集中堆放，堆放高度不得超过规范允许高度。

本发明的基本原理是在既有盖梁和箱梁横梁拟增设防落梁装置的位置植入螺杆、安装防落梁底座钢板，并焊接安装防落梁托座；然后在底座和盖梁、箱梁接触面填充混凝土，使防落梁装置与既有盖梁和箱梁形成整体共同受力；然后安装钢绞线、垫块、弹簧、螺母，拧紧螺母使钢绞线自然受力。当有重车靠桥梁外侧行驶通过时，箱梁内侧防落梁装置钢绞线被动拉紧受力，额外提供一个桥梁的抗倾覆力，从而达到增强桥梁抗倾覆的能力，能很好的消除现有桥梁侧翻的安全隐患，从而延长了桥梁的使用寿命；且本发明旧桥的加固改造费用仅为新建桥梁的10%～20%左右，一般情况下桥梁的加固费用约为重建新桥的20%～30%，与重建新桥比可以为国家节省大量的资金，社会经济效益十分显著。

应用实例

11.1 某高架钢箱梁纠偏等维修和某大桥支座等维修工程

该高架钢箱梁纠偏等维修和该大桥支座等维修工程包括该立交和该大桥两部分，该立交主要施工内容包括：对该高架跨该路段钢箱梁进行纠偏，并在36#和38#墩增设钢盖梁，在钢盖梁上分别增加两个板式支座，顶升纠偏到位。在35#墩和39#墩盖梁两端分别加设抗倾覆防落梁装置。对三联钢箱梁桥面防撞钢护栏进行氟碳漆涂装施工以及更换35#墩和39#墩伸缩缝橡胶条。

工程总工期30日历天，该高架钢箱梁纠偏工程自2012年5月3日开工，5月31日完成全部工程量，实际工期28天。

改造后的桥梁整体美观大方，大大增加了桥梁抗倾覆能力，延长了桥梁使用寿命，施工质量符合国家相关验收规范的要求，获得了建设单位和监理单位的好评。

11.2 独柱墩改造工程

独柱墩改造工程是对某高架及某立交两座桥梁的部分独柱墩进行改造施工。

某立交F1～F4（跨径布置24+24+22.7m）、F8～F11（跨径布置24+24+21m）、I5～I8（跨径布置 21.1+30.5+24.1m）三联匝道桥均为钢筋混凝土连续曲线梁，上部结构箱梁宽7m，下部桥墩采用带帽梁的I形墩。经检测，该立交三联匝道桥各桥墩支座中心距较小，在过大的偏心荷载作用下难以满足抗倾覆要求，需要加强。

该立交（F1-F4、F8-F11、I5-I8三联）盖梁顶部安装竖向的防落梁装置。防落梁装置布置在各联各墩两侧，中间墩中心处、边墩1/4墩处。

工程总工期80日历天，该立交增设防落梁装置施工实际工期30日历天。改造后的桥梁整体美观大方，大大增加了桥梁抗倾覆能力，质量符合国家相关验收规范的要求，获得了建设单位和监理单位的好评。

Claims (10)

1.既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于包括设置在盖梁（3）上的下防落梁及设置在箱梁横梁（1）上的上防落梁，所述下防落梁与上防落梁通过钢绞线连接件（6）连接，钢绞线连接件（6）两端分别穿出下防落梁、上防落梁，并在两端端头分别设置弹簧（9）、止挡板（10）、固定螺母（11）及保护罩（12），弹簧（9）设置于防落梁外端面与止挡板（10）之间，固定螺母（11）设置在止挡板（10）外部，保护罩（12）连接在防落梁外端面上，将钢绞线连接件（9）两端包围。

2.根据权利要求1所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于下防落梁与上防落梁结构相同，且相对钢绞线连接件（6）上下对称设置，防落梁包括底座（4）及托座（5），所述底座（4）通过植筋螺杆（2）和植筋螺母（13）固定在盖梁（3）、箱梁横梁（1）上，底座（4）与盖梁（3）、箱梁横梁（1）的接触面填充混凝土；托座（5）焊接设置在底座（4）外侧，且托座（5）的上、下面设有用于穿射钢绞线连接件（6）的安装孔（503）。

3.根据权利要求1所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于底座（4）包括竖直钢板（401）及设置在竖直钢板（401）与防落梁之间的连接板（402），竖直钢板（401）通过植筋螺杆（2）和植筋螺母（13）固定在盖梁（3）、箱梁横梁（1）上，连接板（402）与竖直钢板（401）焊接连接，竖直钢板（401）、连接板（402）及盖梁（3）或箱梁横梁（1）的接触面之间形成的空腔内填充混凝土。

4.根据权利要求3所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于连接板（402）为方形结构或角形结构。

5.根据权利要求3所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于托座（5）为由钢板焊接连接形成的立方体结构，与竖直钢板（401）焊接连接，立方体的上钢板（501）、下钢板（502）对应设有用于穿射钢绞线连接件（6）的安装孔（503），上钢板（501）与弹簧（9）之间设有缓冲垫（8）。

6.根据权利要求5所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于立方体的上钢板（501）内侧设有两块定位钢板（504），定位钢板（504）位于安装孔（503）的两侧，两块定位钢板（504）之间通过螺栓设有偏向器（7），偏向器（7）由两块楔形木头拼接而成。

7.根据权利要求1-6任一所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置，其特征在于钢绞线连接件（6）包括钢绞线（602），钢绞线（602）上套设PE外套（603），钢绞线（602）两端设有锚固套（601），固定螺母（11）连接在锚固套（601）上。

8.一种根据权利要求1所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）施工准备 熟悉设计图纸，了解工程实施环境，对桥梁现状情况进行调查，对现场场地进行清理，地面进行硬化，对进场的材料、机械设备等进行全面检查，检查合格后方再投入使用；

2） 搭设操作平台 操作平台为施工人员作业平台，用于进行砼表面处理、植筋、钢板安装焊接、混凝土浇筑、钢绞线连接件安装、构件外表面防腐涂装等工作，包括水上作业施工平台搭设和陆上作业施工平台搭设；

3）钻孔植筋 根据设计图纸，钻孔植筋的施工工艺如下：植筋孔定位放样→钻孔→砼表面处理→孔道清理→注胶→植筋；

4）钢板制作、安装及现场焊接

防落梁装置的托座、底座均采用钢结构，且钢板按照设计施工图纸要求的尺寸在工厂下料制作加工，加工完成后运至现场分片进行安装并进行现场焊接，钢板现场安装采用手拉葫芦的方式将钢板吊至预定位置并进行临时固定，然后进行现场拼接焊接施工；底座钢板靠近盖梁（3）、箱梁横梁（1）位置预留浇筑混凝土所需的灌浆孔及出浆口，同时对底座钢板内侧表面进行清理并粗糙处理，涂抹砼界面剂，保证砼浇筑后有效粘结；

5）砼浇筑、养护及试块留置将细石混凝土或灌浆料采用混凝土输送管从灌注孔灌入，直至混凝土经出浆口流出，灌浆时采用附着式振捣器进行混凝土振捣；浇筑过程中按规范要求留置同条件试块及标准养护试块，浇筑结束后对砼进行覆盖保湿养护；

6）钢绞线连接件、保护罩安装

待混凝土强度满足规范要求时，依次安装偏向器（7）、缓冲垫（8）、钢绞线连接件（6）、弹簧（9）、止挡板（10）、固定螺母（11）及保护罩（12）；

7）防落梁装置防腐涂装 根据防落梁装置所处环境，对防落梁装置依次经表面净化处理、喷砂除锈、表面粗糙度、底漆、中间漆、面漆处理；

8）作业平台拆除 在防落梁装置防腐涂装完成并通过验收后，对作业平台进行拆除。

9.根据权利要求8所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于水上作业施工平台包括水中墩柱（14）、弧形箍板（16）及工字钢（18），所述弧形箍板（16）为两块，弧形箍板（16）与水中墩柱（14）匹配，弧形箍板（16）两侧焊接设有侧板（19），两块弧形箍板（16）设置在水中墩柱（14）外，由连接螺栓（20）通过侧板（19）上的连接孔固定连接，弧形箍板（16）上间隔焊接设置若干工字钢（18），工字钢（18）上、下表面设有限位块（15），工字钢（18）与水中墩柱（14）之间、工字钢（18）与弧形箍板（16）连接阴角处分别设有钢梁支撑（17），侧板（19）与弧形箍板（16）连接处焊接有加劲板。

10.根据权利要求8所述的既有桥梁增设的抗倾覆防落梁装置的施工方法，其特征在于钻孔植筋的具体过程如下：

根据拟增设防落梁装置螺杆位置在盖梁（3）及箱梁横梁（1）上测放出防落梁上下底座和植筋孔位置，采用冲击钻进行钻孔成孔，再根据设计图纸要求并结合现场测量确定需凿除的盖梁（3）和箱梁横梁（1）的砼范围，人工凿除砼表面的表层砂浆，使粗骨料外露，再用砼钢丝刷清除表面浮浆，剔除表面疏松物；再对孔道清理，先用硬鬃毛刷进行清理，除去孔道内大部分灰尘，再吹入高压干燥空气，吹去孔底灰尘、碎片和水分；孔道清理后将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处；清除植筋螺杆（2）表面的铁锈、油渍等污物，采用反向旋转的方式慢慢插至孔底，孔口满出的植筋胶进行清除。