一種用於既有運營中橋梁墩臺加固方法與流程

2023-11-06 23:01:02

本發明涉及橋梁加固施工技術領域，尤其是一種用於既有運營中橋梁墩臺加固方法。

背景技術：

由於我國早期經濟落後，橋梁建設標準低，雖然橋梁上部結構保存完好能夠滿足現今使用需要，但是橋梁墩臺的基礎出現了不同程度的服役能力減弱或喪失服務能力等情況，同時一些橋梁又處於運輸幹線上，不能中斷，因此需要採取一些特殊的施工工藝措施對橋梁墩臺的基礎進行加固，達到其設計承載能力，從而使既有橋梁能夠正常運營。

技術實現要素：

本發明的目的是根據上述現有技術的不足，提供了一種用於既有運營中橋梁墩臺加固方法，通過採用旋壓全套管鑽孔灌注樁進行樁基施工，並在既有承臺上方設置新的承臺，實現在不中斷運營的前提下，既有橋梁墩臺基礎的加固。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種用於既有運營中橋梁墩臺加固方法，用於對運營中的既有橋梁墩臺進行加固，所述既有橋梁墩臺包括既有承臺和既有墩柱，所述既有墩柱支承在所述既有承臺上，其特徵在於：所述加固方法至少包括以下步驟：

在所述既有承臺的兩側施工旋壓全套管鑽孔灌注樁，所述旋壓全套管鑽孔灌注樁的頂面高度與所述既有承臺的表面高度相對應；

在所述既有承臺上方設置新承臺，所述新承臺位於所述既有墩柱的外圍，且由所述既有承臺以及位於所述既有承臺兩側的所述旋壓全套管鑽孔灌注樁共同固定支承；

在所述新承臺與所述既有墩柱之間設置連接結構，使所述新承臺與所述既有墩柱連成一體。

所述旋壓全套管鑽孔灌注樁的施工包括以下步驟：採用全迴轉鑽機將一鋼套管旋壓入所述既有承臺兩側的土體，使所述鋼套管內的高度與所述既有承臺的表面高度相對應；採用衝抓設備將所述鋼套管內的土體取出；在所述鋼套管內下放鋼筋籠並灌注混凝土，從而形成旋壓全套管鑽孔灌注樁。

所述在新承臺與既有墩柱之間設置連接結構指的是，在所述新承臺與所述既有墩柱之間植筋或張拉預應力錨杆使所述新承臺與所述既有墩柱連成一體並共同受力。

本發明的優點是：最大的優勢就是可以保證加固過程中既有橋的正常運營。

採用旋壓全套管鑽孔灌注樁工藝對既有橋梁墩臺的樁基側阻力影響非常小，不會引起既有橋梁墩臺的位移，提出了在既有運營中橋梁加固的一種新工藝，大大減小了施工風險，這對不能中斷的鐵路是非常重要的。同時，該工藝在成孔過程中不需要泥漿護壁，並採用衝抓設備在鋼套管內直接取土，噪聲小，對環境汙染小，在類似橋梁加固施工領域具有相當大的工程推廣應用前景。

附圖說明

圖1為本發明施工後的結構示意圖；

圖2為圖1的側視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為本發明中施工旋壓全套管鑽孔灌注樁的步驟流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解：

如圖1-4所示，圖中標號1-9分別表示為：既有承臺1、既有樁2、既有墩柱3、旋壓全套管鑽孔灌注樁4、新承臺5、植筋6、全迴轉鑽機7、鋼套管8、混凝土9。

實施例：本實施例中用於既有運營中橋梁墩臺加固方法針對於橋梁墩臺的基礎出現了不同程度的服役能力減弱或喪失服務能力，同時一些橋梁又處於運輸幹線上，不能中斷的情況來實施的。如圖1所示，橋梁墩臺基礎包括既有承臺1和既有樁2，其中既有承臺1支承在若干既有樁2所構成的群樁上方。既有墩柱3支承在既有承臺1的上方，用於支撐橋梁上部結構。

本實施例中的加固方法包括以下步驟：

1）在既有承臺1的兩側施工旋壓全套管鑽孔灌注樁4，旋壓全套管鑽孔灌注樁4的施工步驟如圖4所示。首先，如圖4(a)所示，在既有承臺1的兩側通過全迴轉鑽機7將鋼套管8打入既有承臺1的兩側土體，同時保證旋壓打入土體的鋼套管8的頂面高度與既有承臺1的表面高度相吻合適配，以便進行後續新承臺的建造施工。當鋼套管8旋壓到位後，可採用衝抓設備將鋼套管8內部滯留的土體抓取至外，保證鋼套管8內部空置，如圖4(b)所示。最後，在內部空置的鋼套管8內下放鋼筋籠並澆築混凝土9，從而使鋼套管8結合混凝土9形成旋壓全套管鑽孔灌注樁4。在整個旋壓全套管鑽孔灌注樁4的施工過程中，由於旋壓全套管鑽孔灌注樁4的施工工藝對既有樁2側阻力影響非常小，因為不會引起既有承臺1的位移，避免在施工過程中對既有橋梁結構產生不良影響，從而給橋梁的正常運營帶來隱患。

2）結合圖1、圖2及圖3所示，在既有承臺1的上方施工新承臺5，新承臺5位於既有承臺3的外圍，且由既有承臺1以及位於既有承臺1兩側的旋壓全套管鑽孔灌注樁4共同支承。

3）結合圖1、圖2及圖3所示，在新承臺5和既有墩柱3之間設置有植筋6，植筋6將新承臺5和既有墩柱3連成一體。植筋6可通過在既有墩柱3上鑽孔的方式埋入既有墩柱3之中。當新承臺5與既有墩柱3通過植筋6連成一體時，兩者共同受力。此時，橋梁的上部荷載由新承臺5以及既有墩柱3共同承擔，並均分到既有承臺1、既有樁2以及旋壓全套管鑽孔灌注樁4上。在橋梁上部荷載一定的前提下，既有承臺1和既有樁2所需承擔的荷載相較於加固施工之前已經變小，因此，即使其服役能力減弱，依舊可滿足要求。而當既有承臺1和既有樁2失去服役能力時，橋梁上部荷載由旋壓全套管鑽孔灌注樁4承擔，此時，需要在旋壓全套管鑽孔灌注樁4的施工之前計算其強度以滿足所需承擔的荷載需要。

本實施例在具體實施時：除了植筋6以外，新承臺5與既有墩柱3之間亦可通過例如張拉預應力錨杆等措施來使兩者連成一體共同受力。

為了施工旋壓全套管鑽孔灌注樁4，全迴轉鑽機7可配套履帶吊來實行。

雖然以上實施例已經參照附圖對本發明目的的構思和實施例做了詳細說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定範圍的前提條件下，仍然可以對本發明作出各種改進和變換，如新承臺5的形狀、大小；旋壓全套管鑽孔灌注樁4的設置位置、構造等，故在此不一一贅述。