一种桥墩快速联合纠偏系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种桥墩快速联合纠偏系统及方法。包括：S1，检测桥墩倾斜率与支座偏位距离，确定纠偏的位移值；S2，在原桥墩纠偏方向上新增反力桩，安装反力装置、抱箍装置、钢结构对拉装置；S3，通过顶升控制系统控制多个竖向千斤顶将上部结构同步顶升，在原有支座位置上安装聚四氟乙烯板板后落梁；S4，通过顶推控制系统控制水平千斤顶沿纠偏方向顶推桥墩侧面，当支座复位或墩底混凝土应变ε达到预警值ε

【技术实现步骤摘要】
一种桥墩快速联合纠偏系统及方法


[0001]本专利技术属于桥梁桥墩纠偏
，具体涉及一种桥墩快速联合纠偏系统及方法。

技术介绍

[0002]梁式桥受力简单，种类繁多，是公路桥梁中最常见的桥型。梁桥在施工和运营过程中，由于施工缺陷、不对称堆载、运营期间水平制动力超限，桥墩有时会出现偏位的现象，如不及时修复，存在桥墩倒塌、梁体倾覆等危险。
[0003]目前对于桥墩倾斜的处理方法大致分为两个方面：墩顶安装反力装置顶推纠偏与墩底改变两侧土体压力进行纠偏。墩顶纠偏即通过在上部结构安装反力牛腿，通过上部结构给桥墩水平反力进行纠偏，但施工时由于墩底部位受到土体压力作用，有时不能做到完全复位。墩底改变两侧土体压力主要通过开挖受压侧土体并在另一侧喷射注浆桩，以使桥墩偏移方向反侧移动，该方法常用于解决不对称堆载情况下引发的桥墩偏位问题，适用范围受限，且纠偏周期长。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种施工方便、对原结构影响较小、应用范围广的桥梁偏位处治方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一、一种桥墩快速联合纠偏系统
[0007]包括上部结构、反力装置、竖向千斤顶、水平千斤顶、支撑平台、抱箍装置、钢结构对拉装置和反力桩；桥墩侧方且在桥墩纠偏方向上设置有反力桩，桥墩底部和反力桩上分别安装有两个平行布置的抱箍装置，桥墩和反力桩的抱箍装置之间通过钢结构对拉装置连接；桥墩顶面安装有多个竖向千斤顶，通过竖向千斤顶竖向顶推桥梁上部结构；桥梁上部结构下端面安装有反力装置，桥墩顶部侧面通过支撑平台安装水平千斤顶，水平千斤顶位于反力装置和桥墩之间，用于水平顶住反力装置和桥墩顶部。
[0008]所述反力装置包括水平面钢板、竖直面钢板和加劲钢板，水平面钢板、竖直面钢板相垂直，水平面钢板和竖直面钢板形成的垂直面焊接有用于支撑水平面钢板和竖直面钢板的加劲钢板；水平面钢板通过螺栓锚固于桥梁上部结构的下端面；水平千斤顶两端分别顶住竖直面钢板和桥墩顶部侧面。
[0009]每个抱箍装置包括两片抱箍钢板、紧固螺栓、连接翼板和橡胶垫片；通过两片抱箍钢板箍住墩柱或反力桩，两片抱箍钢板之间通过紧固螺栓连接，通过给紧固螺栓施加预紧力将抱箍装置紧固在墩柱或反力桩上；两片抱箍钢板内径略小于墩柱直径1～3mm以保证抱箍装置紧密贴合墩柱；橡胶垫片置于抱箍钢板内侧面，通过在抱箍装置和墩柱或反力桩之间设置橡胶垫片以加大摩擦力。
[0010]墩底和反力桩上的两个抱箍装置通过钢结构对拉装置连接，所述钢结构对拉装置
由两根槽钢结构组成，钢结构对拉装置两端通过连接螺栓分别连接至两个抱箍装置侧面的连接翼板上，两根槽钢结构之间通过调节螺栓连接，调节螺栓用于调节两根槽钢结构之间的张紧。
[0011]二、采用上述系统的桥墩快速联合纠偏方法
[0012]包括以下步骤：
[0013]S1：检测桥墩倾斜率与支座偏位距离，确定桥墩的纠偏方向与位移值。
[0014]S2：在桥墩纠偏方向上设置反力桩，并安装反力装置、抱箍装置和钢结构对拉装置；
[0015]S3：通过竖向千斤顶对梁体进行竖向顶推；
[0016]S4：安装水平千斤顶；
[0017]S5：对桥墩顶部进行水平顶推，当墩底混凝土应变ε达到预警值ε
max
且支座未能复位，实施步骤S6；当墩底混凝土应变ε未超过预警值ε
max
且支座复位，实施步骤S8；
[0018]S6：对墩底应力释放：通过调节钢结构对拉装置中的调节螺杆沿纠偏方向对待纠偏桥墩施加拉拔荷载(使待纠偏桥墩靠近反力桩)，直至满足以下三个条件之一则停止施加拉拔荷载：
[0019]当支座完成复位停止施加拉拔荷载，开始实施步骤S8；
[0020]当桥墩墩顶水平千斤顶读数减小至0时停止施加拉拔荷载，开始实施步骤S7；
[0021]当墩底混凝土应变ε减小至预警值ε
max
一半时停止施加拉拔荷载，开始实施步骤S7；
[0022]S7：若停止施加拉拔荷载后支座仍未完成复位，则依次重复步骤S5与步骤S6，直至支座复位开始实施步骤S8；
[0023]S8：通过竖向千斤顶顶升上部结构，拆除聚四氟乙烯板，更换新支座，拆除临时结构，在桥梁上部结构安装永久限位装置并固结钢结构对拉装置。
[0024]所述临时结构包括但不限于反力装置、竖向千斤顶、水平千斤顶、支撑平台
[0025]在所述步骤S1检测偏位距离之前检测桥墩是否存在初始缺陷，若存在初始缺陷，则在纠偏工作前完成维修；初始缺陷包括裂缝、混凝土剥落等问题。
[0026]所述步骤S3具体为：
[0027]S31：根据桥梁上部结构的自重及应力分布估算最大竖向顶升荷载，从而确定竖向千斤顶的数量及竖向千斤顶在桥墩顶面的布设位置，根据布设位置在桥墩顶面安装多个竖向千斤顶；
[0028]S32，通过在桥墩墩顶安装位移传感器和顶升力传感器进行全过程施工监控；
[0029]S33，通过试顶前检查确保：已垂直牢固安装千斤顶，已全部拆除影响顶升的设施，已去除待纠偏的桥墩和上部结构之间的连接；
[0030]S34，检查无异常后，解除上部结构的约束，
[0031]开始试顶即竖向顶推；
[0032]S35，当试顶顶升力达到最大竖向顶升荷载的80％时，停止顶升，持荷10分钟，观察梁体及设备状况，待梁体受力及设备运行正常后平稳落梁；
[0033]S36，试顶结束后，开始正式顶升施工，通过顶升控制系统控制多个竖向千斤顶将桥梁上部结构同步顶升，将梁体正式顶升至所需高度后，在原有支座位置上安装聚四氟乙
烯板，竖向千斤顶回油缓慢落梁，直至上部结构坐落在聚四氟乙烯板上。
[0034]所述步骤S34中的解除上部结构约束为：解除上部结构两侧的约束，以及上部结构与其余桥墩之间的约束。
[0035]在步骤S34和步骤S35进行过程中，现场技术员注意密切观察桥梁是否有异常情况出现，如有异常情况，应立即回油、落梁，问题解决后再进行试顶，直至梁体受力及设备运行正常后平稳落梁；异常情况包括梁体出现异响，出现裂缝、混凝土剥落，设备、仪表读数异常(读数不在设定的合理范围内)。
[0036]所述步骤S4具体为：
[0037]S41：在纠偏方向上对上部结构进行临时固结；
[0038]S42：在桥墩底部受拉侧布置应变传感器，用以实时监测桥墩拉应变(包括墩底混凝土应变ε)；
[0039]S43：将水平千斤顶安装在支撑平台上。
[0040]所述步骤S5具体为：
[0041]S51：通过PLC顶推系统或人为控制水平千斤顶沿纠偏方向顶推桥墩侧面，保持水平千斤顶的顶推力逐级增加，当支座复位或桥墩底部混凝土应变ε达到预警值ε
max
时停止顶推；
[0042]S52：当墩底混凝土应变ε达到预警值ε
max
且支座未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥墩快速联合纠偏系统，其特征在于，包括上部结构(1)、反力装置(2)、竖向千斤顶(3)、水平千斤顶(4)、支撑平台(5)、抱箍装置(6)、钢结构对拉装置(7)和反力桩(8)；桥墩侧方且在桥墩纠偏方向上设置有反力桩(8)，桥墩底部和反力桩(8)上分别安装有两个平行布置的抱箍装置(6)，桥墩和反力桩(8)的抱箍装置(6)之间通过钢结构对拉装置(7)连接；桥墩顶面安装有多个竖向千斤顶(3)，通过竖向千斤顶(3)竖向顶推桥梁上部结构(1)；桥梁上部结构(1)下端面安装有反力装置(2)，桥墩顶部侧面通过支撑平台(5)安装水平千斤顶(4)，水平千斤顶(4)位于反力装置(2)和桥墩之间，用于水平顶住反力装置(2)和桥墩顶部。2.根据权利要求1所述的一种桥墩快速联合纠偏系统，其特征在于，所述反力装置(2)包括水平面钢板(21)、竖直面钢板(23)和加劲钢板(22)，水平面钢板(21)、竖直面钢板(23)相垂直，水平面钢板(21)和竖直面钢板(23)形成的垂直面焊接有加劲钢板(22)；水平面钢板(21)通过螺栓锚固于桥梁上部结构的下端面；水平千斤顶(4)两端分别顶住竖直面钢板(23)和桥墩顶部侧面。3.根据权利要求1所述的一种桥墩快速联合纠偏系统，其特征在于，每个抱箍装置(6)包括两片抱箍钢板(65)、紧固螺栓(61)、连接翼板(62)和橡胶垫片(64)；通过两片抱箍钢板(65)箍住墩柱或反力桩，两片抱箍钢板(65)之间通过紧固螺栓(61)连接，通过给紧固螺栓(61)施加预紧力将抱箍装置(6)紧固在墩柱或反力桩上；两片抱箍钢板(65)内径略小于墩柱直径1～3mm；橡胶垫片置于抱箍钢板(65)内侧面。4.根据权利要求3所述的一种桥墩快速联合纠偏系统，其特征在于，墩底和反力桩上的两个抱箍装置(6)通过钢结构对拉装置(7)连接，所述钢结构对拉装置(7)由两根槽钢结构(73)组成，钢结构对拉装置(7)两端通过连接螺栓(71)分别连接至两个抱箍装置(6)侧面的连接翼板(62)上，两根槽钢结构(73)之间通过调节螺栓(72)连接，调节螺栓(72)用于调节两根槽钢结构(73)之间的张紧。5.采用权利要求1～4任一所述系统的桥墩快速联合纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：检测桥墩倾斜率与支座(9)偏位距离，确定桥墩的纠偏方向与位移值。S2：在桥墩纠偏方向上设置反力桩(8)，并安装反力装置(2)、抱箍装置(6)和钢结构对拉装置(7)；S3：通过竖向千斤顶对梁体进行竖向顶推；S4：安装水平千斤顶；S5：对桥墩顶部进行水平顶推，当墩底混凝土应变ε达到预警值ε
max
且支座未能复位，实施步骤S6；当墩底混凝土应变ε未超过预警值ε
max
且支座(9)复位，实施步骤S8；S6：对墩底应力释放：通过调节钢结构对拉装置(7)中的调节螺杆(72)沿纠偏方向对待纠偏桥墩施加拉拔荷载，直至满足以下三个条件之一则停止施加拉拔荷载：当支座完成复位停止施加拉拔荷载，开始实施步骤S8；当桥墩墩顶水平千斤顶读数减小至0时停止施加拉拔荷载，开始实施步骤S7；
当墩底混凝土应变ε减小至预警值ε
max
一半时停止...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧亮，周雷，王依耘，吴中鑫，徐春林，郑必然，林剑，田甲，司丕贤，江坤，朱作晖，徐泽宇，陈轶，黄蕾，
申请(专利权)人：浙江交工高等级公路养护有限公司，
类型：发明
国别省市：