抑制梁体产生裂缝和抑制梁体裂缝扩大的方法技术

一种在桥梁的基础附近建造隧道时抑制梁体产生裂缝和抑制梁体裂缝扩大的方法，包括如下步骤：在开挖所述隧道到达桥梁的桩基之前，在所述基础上的桥墩附近构筑至少一个支撑架，在每个所述支撑架的上部放置起重设备，起动所述起重设备以顶起所述梁体到达第一预定高度；监测步骤：监测所述基础的沉降值；以及如果所述沉降值达到第一预定阈值，则再次提升所述梁体到达第二预定高度。在顶升步骤中，监测梁体和/或桥墩的主控参数的变化，并根据所述主控参数的变化调节起重设备的顶升力。根据桥梁上部结构为预应力砼结构，对上部结构实施结构进行顶升，确保桥梁上部结构裂缝不再发展，尽快恢复桥梁原来的性能，能够保证桥梁结构安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种在桥梁的基础附近建造隧道时，包括如下步骤：在开挖所述隧道到达桥梁的桩基之前，在所述基础上的桥墩附近构筑至少一个支撑架，在每个所述支撑架的上部放置起重设备，起动所述起重设备以顶起所述梁体到达第一预定高度；监测步骤：监测所述基础的沉降值；以及如果所述沉降值达到第一预定阈值，则再次提升所述梁体到达第二预定高度。在顶升步骤中，监测梁体和/或桥墩的主控参数的变化，并根据所述主控参数的变化调节起重设备的顶升力。根据桥梁上部结构为预应力砼结构，对上部结构实施结构进行顶升，确保桥梁上部结构裂缝不再发展，尽快恢复桥梁原来的性能，能够保证桥梁结构安全。【专利说明】
本专利技术涉及一种抑制梁体裂缝扩大的方法，更具体地说，涉及一种在桥梁的基础附近(包括在基础之下)建造隧道过程中。
技术介绍
随着城市轨道交通的日益网络化、规模化，轨道交通和市政设施同步快速发展，轨道交通之间、市政隧道(如电力、热力隧道)与既有桥梁的基础之间的空间交叉不可避免，周围环境或者建筑设施等方面的限制又不得不使隧道与桥梁的位于地表以下的基础采用近距离或紧贴的交叉穿越方式。城市轨道交通的发展，使得对桥梁的各部分的沉降及变形提出了越来越严格的要求。在桥梁的基础附近(包括在基础之下附近)建造穿越桥梁的隧道时，如果设计或施工处理不当，则也可能降低桥梁的耐久性，甚至影响桥梁的正常使用或是沉降过大造成桥梁的坍塌。已提出了一种在桥梁的基础附近建造隧道时控制桥梁变形的方法，包括如下步骤:在开挖所述隧道即将到达桥梁的桩基之前，从隧道的开挖断面对用于所述桥梁的桩基外侧以及所述桥梁的底部一定范围内的土体进行注浆预加固；在开挖所述隧道的同时，监测桥梁的梁体和/或基础的主控参数；如果被检测的主控参数达到预定的阈值，则升高用于支撑所述梁体的支座的高度，从而提升所述梁体到达预定的高度。但是，实践证明，由于未能准确预估市政工程施工以及长期运行对桥梁产生的影响，因此在施工过程中尽管已采取了地层注浆加固及隔离桩等洞内加固措施，而且桥墩的最大沉降(例如0.97mm)仍在允许沉降值(例如5mm)范围内，但桥体仍然出现了面积较大裂缝。因此，基于上述现有技术中存在的问题，有必要在桥梁的基础附近建造穿越桥梁的隧道时，尽量减小隧道施工使既有桥梁结构发生变形，从而既能使建造隧道的施工作业顺利进行，又使由隧道对桥梁结构的影响降到最低。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述或其它技术问题，本专利技术提供一种基础附近建造隧道时抑制梁体产生裂缝或抑制梁体裂缝扩大的方法，根据桥梁上部结构为预应力砼结构，在隧道开挖至桥梁影响域或当梁体变形达到预警值时，对上部结构实施结构顶升，确保桥梁上部结构裂缝不再发展，尽快恢复桥梁原来的性能，能够保证桥梁结构安全。根据本专利技术一个方面的实施例，提供一种在桥梁的基础附近建造隧道时，包括如下步骤:第一顶升步骤:在开挖所述隧道到达桥梁的桩基之前，在所述基础上的桥墩附近构筑至少一个支撑架，在每个所述支撑架的上部放置起重设备，起动所述起重设备以顶起所述梁体到达第一预定高度；监测步骤:监测所述基础的沉降值；以及第二顶升步骤:如果所述沉降值达到第一预定阈值，则再次提升所述梁体到达第二预定高度。其中，在所述第一和第二顶升步骤中，监测梁体和/或桥墩的主控参数的变化，并根据所述主控参数的变化调节起重设备的顶升力。在上述中，所述的主控参数包括:桥墩倾斜量；以及梁体和/或梁板中的高度变化量、裂缝的数量和大小、和预定部位的应力变化量，以及沉降量和相邻桥墩的沉降差值中的至少一个。在上述中，在第一顶升步骤之后，测量所述梁体的第一实际高度，计算所述第一实际高度与第一预定高度之间的比值，根据该比值确定第一顶升步骤中梁体将被顶升的第二实际高度，从而实现所述第二预定高度。上述进一步包括，在第二顶升步骤之后，起动所述起重设备使得所述梁体到达将被顶升的临界状态，在该临界状态下，测量梁体的高度作为基准高度；以及，执行施工顶升步骤，即:在开挖所述隧道的过程中，在所述基准高度的基础上监测所述梁体和/或所述桥墩的高度变化；如果所述高度变化达到第二预定阈值，则升高所述梁体到达第三预定高度。在上述中，在所述施工顶升步骤中，根据梁体和/或桥墩的主控参数调节所述起重设备的顶升力。在上述中，在所述施工顶升步骤和第一顶升步骤中的至少一个中，测量所述基础附近深层土体的土体变形，并根据所测量的土体变形确定所述第三预定高度和第一预定高度中的至少一个。在上述中，利用土体测量装置测量所述土体变形，所述土体测量装置包括:导管；环绕的导管远端外部的多个磁环；以及封装在所述导管两端的盖体。在上述中，在所述施工顶升步骤中，在所述基础附近形成到达深层土体的钻孔，将导管的远端插入到钻孔的底部，填冲所述钻孔，并用保护盖盖住钻孔。在上述中，在所述施工顶升步骤中，根据桥梁的相邻桥墩的沉降差值是否超过控制标准来确定是否进行进一步的桥梁顶升。在上述中，在所述桥墩的两个相互垂直的两个表面上沿上下方向分别设置至少两个位移计，根据同一表面上的位移计的测量结果计算桥墩的倾斜量。根据本专利技术的在桥梁的基础附近建造隧道时的各种实施例，通过勘测该地质和水文情况，可以确定在构建桥梁和隧道时的沉降值，并根据桥梁上部结构为预应力砼结构，对上部结构实施结构顶升，确保桥梁上部结构裂缝不再发展，尽快恢复桥梁原来的性能，能够保证桥梁结构安全。一方面可补充沉降损失，桥梁病害得到处置，梁体从带病运行转入正常运行，安全风险得到根本消除；另一方面预留了再次沉降值，为后期开挖提供安全储备。【专利附图】【附图说明】本专利技术将参照附图来进一步详细说明，其中:图1是示出在桥梁基础附近建造隧道时实施本专利技术的的顶升系统的一种示例性实施例的原理示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1左半部分的放大示意图；图4是图1所示沿A-A线的截面示意图；图5是示出测量梁体在桥墩处的绝对高度变化量的原理示意图；图6是示出测量桥墩的沉降量的原理示意图；图7是示出测量桥墩的倾斜量的原理示意图；图8是示出测量梁体相对于桥墩的位移量的原理示意图；图9是示出测量梁体的应力变化量的应力计的分布原理俯视图；图10是示出测量梁体的应力变化量的应力计的在两侧桥墩处的分布原理截面图；图11是示出测量梁体的纵向位移的原理示意图；图12是示出测量梁体的裂缝的原理示意图；图13是示出测量钢基梁的纵向位移的原理示意图；以及图14是示出测量土体深层的变形量的原理示意图。【具体实施方式】虽然将参照含有本专利技术的较佳实施例的附图充分描述本专利技术，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的专利技术，同时获得本专利技术的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本专利技术所描述的示例性实施例。图1-3示出在桥梁基础附近建造隧道时实施本专利技术的的顶升系统的一种示例性实施例的原理示意图。一般地，桥梁100主要包括:两排设置成的多个梁体1、用于支撑所述梁体I的通过浇筑形成的多个桥墩4、以及位于地表之下的用于分别支撑所述桥墩4的基础。基础主要包括:在地基300深处通过浇筑形成的多个桩基2以及形成在桩基2上并位于地表内的承台3。桥墩4被固定支撑在承台3上。图1示出了桥梁100的中间部分，也称做主梁体。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在桥梁的基础附近建造隧道时抑制梁体产生裂缝和抑制梁体裂缝扩大的方法，包括如下步骤：第一顶升步骤：在开挖所述隧道到达桥梁的桩基之前，在所述基础上的桥墩附近构筑至少一个支撑架，在每个所述支撑架的上部放置起重设备，起动所述起重设备以顶起所述梁体到达第一预定高度；监测步骤：监测所述基础的沉降值；以及，第二顶升步骤：如果所述沉降值达到第一预定阈值，则再次提升所述梁体到达第二预定高度，其中，在所述第一和第二顶升步骤中，监测梁体和/或桥墩的主控参数的变化，并根据所述主控参数的变化调节起重设备的顶升力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广武，王佳妮，徐会杰，宋国侠，师小瑜，苏洁，杨三资，台启民，徐贺文，
申请(专利权)人：北京市重大项目建设指挥部办公室，北京市地铁建筑安装工程公司，北京交通大学，
类型：发明
国别省市：