立交桥框架墩柱托换施工方法技术

本发明专利技术公开了一种立交桥框架墩柱托换施工方法，包括基桩施工、立柱施工、临时支承墩柱施工、原有箱梁顶升、横梁施工、垫石施工和支座安装，施工中先完成基桩、立柱以及临时支承墩柱后，对原有箱梁进行顶升，将原有箱梁支承于临时墩上，使原有箱梁与下部构造相脱离，然后拆除原有箱梁支座，破除原有独柱墩，再搭设满堂支架施工横梁及支座垫石，完成新的框架结构后，重新安放支座，对原有箱梁进行复位，完成新建构造与原有独柱墩的等效受力替换。本发明专利技术实现了安全顶升桥梁并更换墩柱的方式施工，其机械化程度高、标准化施工，对公路桥梁改造墩柱施工的工期、质量、安全起到了保证作用。

【技术实现步骤摘要】

: 本专利技术涉及一种桥梁施工方法，特别是涉及一种。
技术介绍
: 随着我国高速公路网建设、城市建设的迅速发展，桥梁、高架桥梁等建筑物分布日益增多，特别是经济发展较快的城市，公路道路建设发展交叉较多，发展较快。然而在优化道路总体线型的过程中，新建工程的车行道宽度范围内经常会碰到墩柱、桩基等以往公路建设形成的设施障碍，这使得工程技术的要求及标准的选用受到了严重的影响。我国城市高架桥、高速匝道等多种曲线桥梁大多数采用独柱墩现浇连续箱梁的结构，该种形式线形优美，每跨减少一根桩基、一根立柱，有效节约建设成本，可以有效的减少土地占用，扩展桥下空间结构等特点。但是，此种桥梁形式目前逐渐显现出很多的不足，其一:在偏心偶然超载作用下，出现的桥梁倾覆事故；其二:抗震能力较弱，在横向地震情况下发生的侧向倒塌事故。在偏心荷载以及横向地震波的作用下，独柱墩桥梁整体失稳，倾覆的风险性非常高，因此，很多地区都开始针对独柱墩进行加固改造，目前较为可靠的方案，就是将原有的独柱墩拆除，更换为可靠的矩形墩等类型。这种施工工艺最重要的就是拆除墩柱过程中，原有梁体支撑的受力安全以及新墩柱与梁体的连接。
技术实现思路
: 本专利技术所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种设计新颖创新、施工效率高、能够标准化施工且安全性好的。本专利技术的技术方案是:一种，包括基桩施工、立柱施工、临时支承墩柱施工、原有箱梁顶升、横梁施工、垫石施工和支座安装，施工中先完成基桩、立柱以及临时支承墩柱后，对原有箱梁进行顶升，将原有箱梁支承于临时墩上，使原有箱梁与下部构造相脱离，然后拆除原有箱梁支座，破除原有独柱墩，再搭设满堂支架施工横梁及支座垫石，完成新的框架结构后，重新安放支座，对原有箱梁进行复位，完成新建构造与原有独柱墩的等效受力替换。所述临时支承墩柱施工包括在原有独柱墩四周设置四根无缝钢管临时墩，且用槽钢将四根无缝钢管临时墩横向两两焊接，将其连成一个整体，临时墩设置时中心与原有箱梁腹板中心在一条垂直线上，避开新建墩柱，并保证不影响新建工程的施工。所述临时墩的基础处理根据地质情况及临时墩的高低而采用不同的方法，如果地基承载力较好且高度较低，临时墩基础采用钢筋混凝土扩大基础，在选好的临时墩位置处开挖扩大基础，在扩大基础临时墩支撑处打入多排多列的木桩，扩大基础木桩打入后进行试桩试验，确保基础承载力；如果临时墩较高或地基处理较深就采用钢管桩基础，基础承载力需经过验算，钢管桩基础采用打桩机来完成，安装时保证其垂直度满足规范要求。在采用钢筋混凝土扩大基础时，为了确保扩大基础的承载力还可以在原独柱墩与扩大基础结合的部位处植入钢筋，钢筋间隔均布；在采用钢管桩基础时，还可以通过设置辅助承台来增大钢管桩基础的承载力及稳定安全系数，确保临时墩承载力满足要求。所述原有箱梁顶升包括设置分配梁、设置千斤顶、设置千斤顶、顶升和临时支撑，其中，所述无缝钢管临时墩安装完毕后，在原有箱梁底部位置布置工字钢分配梁，为了不损坏原有箱梁，箱梁底板与分配梁之间放置橡胶垫避免刚性接触，橡胶垫与分配梁之间填设钢板来控制千斤顶位置处均匀受力，也可以放置板式橡胶支座，并在橡胶支座上设置工字钢分配梁，保证分配梁支撑位置与千斤顶中心线位置在同一直线上，施工中使用导链将分配梁固定在箱梁底部；在分配梁设置完毕后再设置千斤顶，根据桥梁的上部荷载及安全角度考虑，经过反复验算，确定在四个钢管墩柱上分部设置千斤顶，并在千斤顶顶部设置加宽钢板，钢板尺寸大于千斤顶顶面尺寸；顶升采用DR-L0N-5000-DQP自动同步顶升系统，同步顶升系统配套有监测设备，采用位移和顶升压力的双控作为顶升控制依据，外部数据采集以位移电子传感器作为位移采集，压力传感器作为压力采集，系统合成了微位移误差控制、微油路压力控制、异常自锁控制中心、自动开关油泵控制、断电自锁控制、屏显数据控制等自动化控制系统；因千斤顶不能长时间持荷，在顶升至设计位置后，便可进行临时支撑的设置，临时支撑采用22b工字钢加工而成，工字钢上下表面均采用钢板焊接，临时支撑的设置位置紧邻千斤顶位置，并应适当加密。所述监测设备主要为压力传感器、位移传感器和百分表，各路的压力传感器和位移传感器将负荷和位移信号送至可编程控制器，根据控制系统发来的操作指令，驱动增压回路，输出压力油使相应油缸运动，可编程控制器根椐检测到的压力和位移信号，不断修正运动误差，保持各路油缸同步升降，同时电气控制装置提供显示位移和压力信号，位移传感器的安装应注意安装位置必须在支顶千斤顶位置附近，距离以最近距离控制以真实反映顶升过程中的位移情况，压力传感器保证配套安装，真实反映千斤顶所承受的压力数值，同时应在梁底板安装百分表作为辅助位移控制和纠正控制措施。所述顶升包括预顶升和正式顶升，其中，所述预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，并应持荷5min以上卸载，以消除全套顶升系统可能出现的泄漏问题，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形；所述正式顶升时应严格控制顶升压力及顶升位移的同步控制，相互千斤顶的位移差不能超过2mm，一次顶升到位，顶升高度应以能拆除支座为宜，且总体顶升高度控制在0.8cm内，正式顶升完成后对临时支撑系统观测3天无异常情况后方可拆除原有立柱及支座。所述原有箱梁顶升完成并稳固后，开始切断原有独柱墩，采用整体切割，分段分块拆除，但考虑到周边净空限制，施工时切柱采用金刚石线锯切割机械截除，由外及内层层剥离的施工方法，切割墩柱分两个阶段实施，第一阶段切割的高度与后续横梁施工时预留高度一致，第二阶段待横梁混凝土施工完成后，拆除剩余部分。所述横梁施工采用满堂支架进行施工，横梁模板采用高密度压缩板，满堂支架搭设之前先进行地基处理，满堂支架纵向每4.5m设置一道剪刀撑，横向每4.2m设置一道剪刀撑，支架横杆60cm，立杆120cm，支架搭设完成铺设底腹板，并按照梁重的120%进行预压，横梁浇筑分为底板和腹板、顶板两次浇筑，当混凝土达到规定强度后，进行张拉作业；垫石顶面距原有箱梁底面空间较小，混凝土不易灌入，采用人工用铁锹铲入，另外，插入式振动棒无法良好作业，采用在垫石模板外侧挂附着式振动器进行振捣，振动器位置在距垫石底部30cm和75cm处，垫石顶面混凝土能够用插入式振动棒振捣的部位，再用振动棒斜向振捣。在支座安装时，支座重量较大，无法采用人工直接安装到位，使用可调节高度为O-1OOcm的升降车安装支座，先将支座拖运上升降车，再将小车升高到一定高度，将支座安装到位，在横梁预应力张拉完成后进行落梁，在横梁上支座附近安放两个300T千斤顶，千斤顶上方垫设钢板，将原有箱梁落至千斤顶上，以观察落梁后原桥高程变化，根据落梁后原桥高程变动情况，结合设计活载变形计算数据，计算新支座总体厚度，以保证原桥下落后达到预定高程，原桥结构经过多年沉降，已经处于稳定状态，而考虑到新建改造桥基桩下沉、横梁徐变等因素影响，落梁后，原桥箱梁高度比改造前高出3?4_ ;待一切工序完工后，经验收可拆除承重支架及钢管时，按照与安装顺序相反的顺序进行拆除，临时设施的拆移应按照安全有序的原则进行，同时注意成品保护和拆除时的安全防护。本专利技术的有益效果是: 1、本专利技术实现了安全顶升桥梁并更换墩柱的方式施工，其机械化程度高、标准化施工，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立交桥框架墩柱托换施工方法，包括基桩施工、立柱施工、临时支承墩柱施工、原有箱梁顶升、横梁施工、垫石施工和支座安装，施工中先完成基桩、立柱以及临时支承墩柱后，对原有箱梁进行顶升，将原有箱梁支承于临时墩上，使原有箱梁与下部构造相脱离，然后拆除原有箱梁支座，破除原有独柱墩，再搭设满堂支架施工横梁及支座垫石，完成新的框架结构后，重新安放支座，对原有箱梁进行复位，完成新建构造与原有独柱墩的等效受力替换。

【技术特征摘要】
1.一种立交桥框架墩柱托换施工方法，包括基桩施工、立柱施工、临时支承墩柱施工、原有箱梁顶升、横梁施工、垫石施工和支座安装，施工中先完成基桩、立柱以及临时支承墩柱后，对原有箱梁进行顶升，将原有箱梁支承于临时墩上，使原有箱梁与下部构造相脱离，然后拆除原有箱梁支座，破除原有独柱墩，再搭设满堂支架施工横梁及支座垫石，完成新的框架结构后，重新安放支座，对原有箱梁进行复位，完成新建构造与原有独柱墩的等效受力替换。2.根据权利要求1所述的立交桥框架墩柱托换施工方法，其特征是:所述临时支承墩柱施工包括在原有独柱墩四周设置四根无缝钢管临时墩，且用槽钢将四根无缝钢管临时墩横向两两焊接，将其连成一个整体，临时墩设置时中心与原有箱梁腹板中心在一条垂直线上，避开新建墩柱，并保证不影响新建工程的施工。3.根据权利要求2所述的立交桥框架墩柱托换施工方法，其特征是:所述临时墩的基础处理根据地质情况及临时墩的高低而采用不同的方法，如果地基承载力较好且高度较低，临时墩基础采用钢筋混凝土扩大基础，在选好的临时墩位置处开挖扩大基础，在扩大基础临时墩支撑处 打入多排多列的木桩，扩大基础木桩打入后进行试桩试验，确保基础承载力；如果临时墩较高或地基处理较深就采用钢管桩基础，基础承载力需经过验算，钢管桩基础采用打桩机来完成，安装时保证其垂直度满足规范要求。4.根据权利要求3所述的立交桥框架墩柱托换施工方法，其特征是:在采用钢筋混凝土扩大基础时，为了确保扩大基础的承载力还可以在原独柱墩与扩大基础结合的部位处植入钢筋，钢筋间隔均布；在采用钢管桩基础时，还可以通过设置辅助承台来增大钢管桩基础的承载力及稳定安全系数，确保临时墩承载力满足要求。5.根据权利要求2所述的立交桥框架墩柱托换施工方法，其特征是:所述原有箱梁顶升包括设置分配梁、设置千斤顶、设置千斤顶、顶升和临时支撑，其中，所述无缝钢管临时墩安装完毕后，在原有箱梁底部位置布置工字钢分配梁，为了不损坏原有箱梁，箱梁底板与分配梁之间放置橡胶垫避免刚性接触，橡胶垫与分配梁之间填设钢板来控制千斤顶位置处均匀受力，也可以放置板式橡胶支座，并在橡胶支座上设置工字钢分配梁，保证分配梁支撑位置与千斤顶中心线位置在同一直线上，施工中使用导链将分配梁固定在箱梁底部； 在分配梁设置完毕后再设置千斤顶，根据桥梁的上部荷载及安全角度考虑，经过反复验算，确定在四个钢管墩柱上分部设置千斤顶，并在千斤顶顶部设置加宽钢板，钢板尺寸大于千斤顶顶面尺寸； 顶升采用DR-L0N-5000-DQP自动同步顶升系统，同步顶升系统配套有监测设备，采用位移和顶升压力的双控作为顶升控制依据，外部数据采集以位移电子传感器作为位移采集，压力传感器作为压力采集，系统合成了微位移误差控制、微油路压力控制、异常自锁控制中心、自动开关油泵控制、断电自锁控制、屏显数据控制等自动化控制系统； 因千斤顶不能长时间持荷，在顶升至设计位置后，便可进行临时支撑的设置，临时支撑采用22b工字钢加工而成，工字钢上下表面均采用钢板焊接，临时支撑的设置位置紧邻千斤顶位置，并应适当加密。6.根据权利要求5所述的立交桥框架墩柱托换施工方法，其特征是:所述监测设备主要为压力传感器、位移传感器和百分表，各路的压力传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思海，韩周亮，刘勇，王新合，张丽华，汪润新，任鹏，耿丙彦，王凤春，张新刚，刘勇，贾向磊，王修平，程志勇，陆俊杰，符文辉，刘明明，王金海，卢科，吴连刚，张勇，霍海飞，张豪华，李海龙，曹红杰，汪金金，吴菲菲，任兴鹏，
申请(专利权)人：河南省公路工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41