立交橋框架墩柱托換施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立交橋框架墩柱托換施工方法，包括基樁施工、立柱施工、臨時支承墩柱施工、原有箱梁頂升、橫梁施工、墊石施工和支座安裝，施工中先完成基樁、立柱以及臨時支承墩柱后，對原有箱梁進(jìn)行頂升，將原有箱梁支承于臨時墩上，使原有箱梁與下部構(gòu)造相脫離，然后拆除原有箱梁支座，破除原有獨(dú)柱墩，再搭設(shè)滿堂支架施工橫梁及支座墊石，完成新的框架結(jié)構(gòu)后，重新安放支座，對原有箱梁進(jìn)行復(fù)位，完成新建構(gòu)造與原有獨(dú)柱墩的等效受力替換。本發(fā)明實現(xiàn)了安全頂升橋梁并更換墩柱的方式施工，其機(jī)械化程度高、標(biāo)準(zhǔn)化施工，對公路橋梁改造墩柱施工的工期、質(zhì)量、安全起到了保證作用。
【專利說明】立交橋框架墩柱托換施工方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種橋梁施工方法，特別是涉及一種立交橋框架墩柱托換施工方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著我國高速公路網(wǎng)建設(shè)、城市建設(shè)的迅速發(fā)展，橋梁、高架橋梁等建筑物分布日益增多，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的城市，公路道路建設(shè)發(fā)展交叉較多，發(fā)展較快。然而在優(yōu)化道路總體線型的過程中，新建工程的車行道寬度范圍內(nèi)經(jīng)常會碰到墩柱、樁基等以往公路建設(shè)形成的設(shè)施障礙，這使得工程技術(shù)的要求及標(biāo)準(zhǔn)的選用受到了嚴(yán)重的影響。我國城市高架橋、高速匝道等多種曲線橋梁大多數(shù)采用獨(dú)柱墩現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)，該種形式線形優(yōu)美，每跨減少一根樁基、一根立柱，有效節(jié)約建設(shè)成本，可以有效的減少土地占用，擴(kuò)展橋下空間結(jié)構(gòu)等特點。但是，此種橋梁形式目前逐漸顯現(xiàn)出很多的不足，其一:在偏心偶然超載作用下，出現(xiàn)的橋梁傾覆事故；其二:抗震能力較弱，在橫向地震情況下發(fā)生的側(cè)向倒塌事故。在偏心荷載以及橫向地震波的作用下，獨(dú)柱墩橋梁整體失穩(wěn)，傾覆的風(fēng)險性非常高，因此，很多地區(qū)都開始針對獨(dú)柱墩進(jìn)行加固改造，目前較為可靠的方案，就是將原有的獨(dú)柱墩拆除，更換為可靠的矩形墩等類型。這種施工工藝最重要的就是拆除墩柱過程中，原有梁體支撐的受力安全以及新墩柱與梁體的連接。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計新穎創(chuàng)新、施工效率高、能夠標(biāo)準(zhǔn)化施工且安全性好的立交橋框架墩柱托換施工方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種立交橋框架墩柱托換施工方法，包括基樁施工、立柱施工、臨時支承墩柱施工、原有箱梁頂升、橫梁施工、墊石施工和支座安裝，施工中先完成基樁、立柱以及臨時支承墩柱后，對原有箱梁進(jìn)行頂升，將原有箱梁支承于臨時墩上，使原有箱梁與下部構(gòu)造相脫離，然后拆除原有箱梁支座，破除原有獨(dú)柱墩，再搭設(shè)滿堂支架施工橫梁及支座墊石，完成新的框架結(jié)構(gòu)后，重新安放支座，對原有箱梁進(jìn)行復(fù)位，完成新建構(gòu)造與原有獨(dú)柱墩的等效受力替換。
[0005]所述臨時支承墩柱施工包括在原有獨(dú)柱墩四周設(shè)置四根無縫鋼管臨時墩，且用槽鋼將四根無縫鋼管臨時墩橫向兩兩焊接，將其連成一個整體，臨時墩設(shè)置時中心與原有箱梁腹板中心在一條垂直線上，避開新建墩柱，并保證不影響新建工程的施工。
[0006]所述臨時墩的基礎(chǔ)處理根據(jù)地質(zhì)情況及臨時墩的高低而采用不同的方法，如果地基承載力較好且高度較低，臨時墩基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，在選好的臨時墩位置處開挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，在擴(kuò)大基礎(chǔ)臨時墩支撐處打入多排多列的木樁，擴(kuò)大基礎(chǔ)木樁打入后進(jìn)行試樁試驗，確?；A(chǔ)承載力；如果臨時墩較高或地基處理較深就采用鋼管樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承載力需經(jīng)過驗算，鋼管樁基礎(chǔ)采用打樁機(jī)來完成，安裝時保證其垂直度滿足規(guī)范要求。
[0007]在采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)時，為了確保擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載力還可以在原獨(dú)柱墩與擴(kuò)大基礎(chǔ)結(jié)合的部位處植入鋼筋，鋼筋間隔均布；在采用鋼管樁基礎(chǔ)時，還可以通過設(shè)置輔助承臺來增大鋼管樁基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定安全系數(shù)，確保臨時墩承載力滿足要求。
[0008]所述原有箱梁頂升包括設(shè)置分配梁、設(shè)置千斤頂、設(shè)置千斤頂、頂升和臨時支撐，其中，所述無縫鋼管臨時墩安裝完畢后，在原有箱梁底部位置布置工字鋼分配梁，為了不損壞原有箱梁，箱梁底板與分配梁之間放置橡膠墊避免剛性接觸，橡膠墊與分配梁之間填設(shè)鋼板來控制千斤頂位置處均勻受力，也可以放置板式橡膠支座，并在橡膠支座上設(shè)置工字鋼分配梁，保證分配梁支撐位置與千斤頂中心線位置在同一直線上，施工中使用導(dǎo)鏈將分配梁固定在箱梁底部；在分配梁設(shè)置完畢后再設(shè)置千斤頂，根據(jù)橋梁的上部荷載及安全角度考慮，經(jīng)過反復(fù)驗算，確定在四個鋼管墩柱上分部設(shè)置千斤頂，并在千斤頂頂部設(shè)置加寬鋼板，鋼板尺寸大于千斤頂頂面尺寸；頂升采用DR-L0N-5000-DQP自動同步頂升系統(tǒng)，同步頂升系統(tǒng)配套有監(jiān)測設(shè)備，采用位移和頂升壓力的雙控作為頂升控制依據(jù)，外部數(shù)據(jù)采集以位移電子傳感器作為位移采集，壓力傳感器作為壓力采集，系統(tǒng)合成了微位移誤差控制、微油路壓力控制、異常自鎖控制中心、自動開關(guān)油泵控制、斷電自鎖控制、屏顯數(shù)據(jù)控制等自動化控制系統(tǒng)；因千斤頂不能長時間持荷，在頂升至設(shè)計位置后，便可進(jìn)行臨時支撐的設(shè)置，臨時支撐采用22b工字鋼加工而成，工字鋼上下表面均采用鋼板焊接，臨時支撐的設(shè)置位置緊鄰千斤頂位置，并應(yīng)適當(dāng)加密。
[0009]所述監(jiān)測設(shè)備主要為壓力傳感器、位移傳感器和百分表，各路的壓力傳感器和位移傳感器將負(fù)荷和位移信號送至可編程控制器，根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)來的操作指令，驅(qū)動增壓回路，輸出壓力油使相應(yīng)油缸運(yùn)動，可編程控制器根椐檢測到的壓力和位移信號，不斷修正運(yùn)動誤差，保持各路油缸同步升降，同時電氣控制裝置提供顯示位移和壓力信號，位移傳感器的安裝應(yīng)注意安裝位置必須在支頂千斤頂位置附近，距離以最近距離控制以真實反映頂升過程中的位移情況，壓力傳感器保證配套安裝，真實反映千斤頂所承受的壓力數(shù)值，同時應(yīng)在梁底板安裝百分表作為輔助位移控制和糾正控制措施。
[0010]所述頂升包括預(yù)頂升和正式頂升，其中，所述預(yù)頂升以千斤頂頂至設(shè)計荷載為控制荷載，并應(yīng)持荷5min以上卸載，以消除全套頂升系統(tǒng)可能出現(xiàn)的泄漏問題，同時消除頂升過程中可能出現(xiàn)的非彈性變形；所述正式頂升時應(yīng)嚴(yán)格控制頂升壓力及頂升位移的同步控制，相互千斤頂?shù)奈灰撇畈荒艹^2mm，一次頂升到位，頂升高度應(yīng)以能拆除支座為宜，且總體頂升高度控制在0.8cm內(nèi)，正式頂升完成后對臨時支撐系統(tǒng)觀測3天無異常情況后方可拆除原有立柱及支座。
[0011]所述原有箱梁頂升完成并穩(wěn)固后，開始切斷原有獨(dú)柱墩，采用整體切割，分段分塊拆除，但考慮到周邊凈空限制，施工時切柱采用金剛石線鋸切割機(jī)械截除，由外及內(nèi)層層剝離的施工方法，切割墩柱分兩個階段實施，第一階段切割的高度與后續(xù)橫梁施工時預(yù)留高度一致，第二階段待橫梁混凝土施工完成后，拆除剩余部分。
[0012]所述橫梁施工采用滿堂支架進(jìn)行施工，橫梁模板采用高密度壓縮板，滿堂支架搭設(shè)之前先進(jìn)行地基處理，滿堂支架縱向每4.5m設(shè)置一道剪刀撐，橫向每4.2m設(shè)置一道剪刀撐，支架橫桿60cm，立桿120cm，支架搭設(shè)完成鋪設(shè)底腹板，并按照梁重的120%進(jìn)行預(yù)壓，橫梁澆筑分為底板和腹板、頂板兩次澆筑，當(dāng)混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，進(jìn)行張拉作業(yè)；墊石頂面距原有箱梁底面空間較小，混凝土不易灌入，采用人工用鐵鍬鏟入，另外，插入式振動棒無法良好作業(yè)，采用在墊石模板外側(cè)掛附著式振動器進(jìn)行振搗，振動器位置在距墊石底部30cm和75cm處，墊石頂面混凝土能夠用插入式振動棒振搗的部位，再用振動棒斜向振搗。
[0013]在支座安裝時，支座重量較大，無法采用人工直接安裝到位，使用可調(diào)節(jié)高度為O-1OOcm的升降車安裝支座，先將支座拖運(yùn)上升降車，再將小車升高到一定高度，將支座安裝到位，在橫梁預(yù)應(yīng)力張拉完成后進(jìn)行落梁，在橫梁上支座附近安放兩個300T千斤頂，千斤頂上方墊設(shè)鋼板，將原有箱梁落至千斤頂上，以觀察落梁后原橋高程變化，根據(jù)落梁后原橋高程變動情況，結(jié)合設(shè)計活載變形計算數(shù)據(jù)，計算新支座總體厚度，以保證原橋下落后達(dá)到預(yù)定高程，原橋結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年沉降，已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，而考慮到新建改造橋基樁下沉、橫梁徐變等因素影響，落梁后，原橋箱梁高度比改造前高出3?4_ ;待一切工序完工后，經(jīng)驗收可拆除承重支架及鋼管時，按照與安裝順序相反的順序進(jìn)行拆除，臨時設(shè)施的拆移應(yīng)按照安全有序的原則進(jìn)行，同時注意成品保護(hù)和拆除時的安全防護(hù)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明實現(xiàn)了安全頂升橋梁并更換墩柱的方式施工，其機(jī)械化程度高、標(biāo)準(zhǔn)化施工，對公路橋梁改造墩柱施工的工期、質(zhì)量、安全起到了保證作用。
[0015]2、本發(fā)明可避免采用上跨原有橋梁的施工方案設(shè)計和避免采用繞行路線的施工方案設(shè)計，減少工程造價及避免安全隱患。
[0016]3、本發(fā)明結(jié)合我國公路橋梁通車的實際情況，采用不中斷交通的情況下進(jìn)行改造施工，加快了施工進(jìn)度，有效的提高了改造橋梁的使用壽命和減少后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，同時還有效解決施工和通行相沖突的矛盾。
[0017]4、本發(fā)明臨時墩選用鋼管樁基礎(chǔ)，臨時支撐體系結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械化程度高，施工速度快，結(jié)構(gòu)安全，臨時措施費(fèi)較低，環(huán)境影響小，既可節(jié)省大量材料資源和資金，也可避免環(huán)境污染，符合建筑節(jié)能、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求。
[0018]5、本發(fā)明通過對橋墩柱改造，為今后橋梁維修加固改造提供新的思路，適用于各等級公路和城市道路、市政工程公路橋梁在不中斷交通的情況下進(jìn)行墩柱更換改造、維修加固施工，易于推廣實施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為立交橋框架墩柱托換施工方法的工藝流程圖；
圖2為立交橋框架墩柱托換施工方法的臨時支撐結(jié)構(gòu)圖之一；
圖3為立交橋框架墩柱托換施工方法的臨時支撐結(jié)構(gòu)圖之一；
圖4為支座安裝示意圖。
[0020]【具體實施方式】:
實施例:參見圖1-圖4，圖中，1-箱梁，2-千斤頂，3-臨時支撐，4-地面，5-混凝土基層，6-獨(dú)柱墩，7-槽鋼，8-鋼墊板，9-橫梁，10-支座，11-升降車。
[0021]立交橋框架墩柱托換施工方法包括基樁施工、立柱施工、臨時支承墩柱施工、原有箱梁頂升、橫梁施工、墊石施工和支座安裝，施工中先完成基樁、立柱以及臨時支承墩柱后，對原有箱梁進(jìn)行頂升，將原有箱梁支承于臨時墩上，使原有箱梁與下部構(gòu)造相脫離，然后拆除原有箱梁支座，破除原有獨(dú)柱墩，再搭設(shè)滿堂支架施工橫梁及支座墊石，完成新的框架結(jié)構(gòu)后，重新安放支座，對原有箱梁進(jìn)行復(fù)位，完成新建構(gòu)造與原有獨(dú)柱墩的等效受力替換。
[0022]具體工藝流程為:
一、施工前準(zhǔn)備工作 1、平臺搭設(shè)
施工平臺的搭設(shè)根據(jù)現(xiàn)場情況，必須先對施工區(qū)域進(jìn)行支架加密，然后選擇合理的施工平臺，施工平臺的搭設(shè)需要滿足施工人員的可操作性、安全性。[0023]施工平臺采用5cm直徑鋼管進(jìn)行支撐，同時在施工人員操作位置鋪設(shè)2?3cm厚木板，并利用鐵絲進(jìn)行錨固；在施工平臺四周設(shè)置1.2m高的護(hù)欄，設(shè)置橫向鋼管2道，同時在平臺四周設(shè)置腳踢板以確保施工人員安全。
[0024]2、加密承重支架
考慮到梁體底面與墩頂處不滿足千斤頂?shù)牟贾靡?，擬在墩柱附近設(shè)置四根Φ 1000 X IOmm的無縫鋼管臨時墩，且用槽鋼橫向兩兩焊接，將其連成整體。臨時墩布置時應(yīng)避開新建墩柱并保證不影響新建工程的施工。
[0025]臨時墩基礎(chǔ)處理可以根據(jù)地質(zhì)情況及臨時墩支架高低采用不同的方法，如果地基承載力較好，且支架較低，臨時墩基礎(chǔ)可采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，在選好的臨時墩位置處采用開挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，擴(kuò)大基礎(chǔ)厚度為lm，擴(kuò)大基礎(chǔ)臨時墩支撐處4m2范圍內(nèi)打入直徑10cm_15cm長度3m的木樁,木樁間距30cm。擴(kuò)大基礎(chǔ)木樁打入后進(jìn)行試樁試驗,確?；A(chǔ)承載力。為了確保擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載力還可以在原墩柱與擴(kuò)大基礎(chǔ)結(jié)合的部位處植入！20鋼筋，下料長度100cm，植入深度為20cm，縱橫向布置間距為20cm。參見圖2。
[0026]如果臨時墩支架較高或地基處理較深可采用鋼管樁基礎(chǔ)，參見圖3，基礎(chǔ)承載力需經(jīng)過驗算，鋼管樁基礎(chǔ)采用打樁機(jī)來完成，安裝時保證其垂直度滿足規(guī)范要求，且兩兩橫向獨(dú)立支撐間用槽鋼連接，以保證臨時支撐的剛度及穩(wěn)定性。在施工中可以通過設(shè)置輔助承臺來增大鋼管樁基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定安全系數(shù)，確保臨時墩承載力滿足要求。注意臨時墩鋼管接縫的焊接，要求焊縫飽滿、堅固、牢靠，增加綁條焊來保證臨時墩焊縫處抗壓及抗扭能力。
[0027]因考慮到要進(jìn)行框架墩及橫梁施工，臨時墩布置滿足以下原則:臨時墩中心能夠與箱梁腹板中心在一條垂直線上，加勁撐避開原橋墩，避開框架墩橫梁。
[0028]3、設(shè)置分配梁
待承重?zé)o縫鋼管臨時墩安裝完畢后，在箱梁底部位置布置工字鋼分配梁，為了不損壞原有箱梁，箱梁底板與分配梁之間放置橡膠墊避免剛性接觸，橡膠墊與分配梁之間填設(shè)鋼板來控制千斤頂位置處均勻受力(或放置板式橡膠支座，并在橡膠支座上設(shè)置工字鋼分配梁)，保證分配梁支撐位置與千斤頂中心線位置在同一直線上。施工中使用導(dǎo)鏈將分配梁固定在箱梁底部。
[0029]4、設(shè)置千斤頂
在分配梁設(shè)置完畢后便可設(shè)置千斤頂，根據(jù)橋梁的上部荷載及安全角度考慮，經(jīng)過反復(fù)驗算，確定在4個鋼管墩柱上分部設(shè)置100?200T千斤頂。并在千斤頂頂部設(shè)置Icm厚加寬鋼板，鋼板尺寸大于千斤頂頂面尺寸。同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況可適當(dāng)增加或減少鋼板的厚度，如一塊鋼板厚度不夠時可多加，但不能超過7cm。
[0030]5、同步系統(tǒng)布置
O同步頂升系統(tǒng)的調(diào)試安裝
頂升采用DR-L0N-5000-DQP自動同步頂升系統(tǒng)，同步頂升系統(tǒng)采用位移和頂升壓力的雙控作為頂升控制依據(jù)，外部數(shù)據(jù)采集以位移電子傳感器作為位移采集，壓力傳感器作為壓力采集。系統(tǒng)采用自主研發(fā)的軟件作為采集數(shù)據(jù)的綜合后處理，系統(tǒng)合成了微位移誤差控制、微油路壓力控制、異常自鎖控制中心、自動開關(guān)油泵控制、斷電自鎖控制、屏顯數(shù)據(jù)控制等自動化控制系統(tǒng)。頂升前應(yīng)統(tǒng)一調(diào)試各自動化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行性，以保證頂升過程中的正常進(jìn)行。
[0031]2)監(jiān)測設(shè)備的安裝
監(jiān)測設(shè)備為同步頂升系統(tǒng)的配套設(shè)備，主要為壓力傳感器、位移傳感器、百分表等。各路的壓力傳感器和位移傳感器將負(fù)荷和位移信號送至可編程控制器。根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)來的操作指令，驅(qū)動增壓回路，輸出壓力油使相應(yīng)油缸運(yùn)動?？删幊炭刂破鞲z測到的壓力和位移信號，不斷修正運(yùn)動誤差，保持各路油缸同步升降。同時電氣控制裝置提供顯示位移和壓力信號。
[0032]位移傳感器的安裝應(yīng)注意安裝位置必須在支頂千斤頂位置附近，距離以最近距離控制以真實反映頂升過程中的位移情況。壓力傳感器保證配套安裝，真實反映千斤頂所承受的壓力數(shù)值。同時應(yīng)在梁底板安裝百分表作為輔助位移控制和糾正控制措施。
[0033]6、系統(tǒng)排異
在進(jìn)行正式頂升工作前，首先要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在施工前對設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，人 員進(jìn)行反復(fù)復(fù)核信息就至關(guān)重要。
[0034]I)頂升前系統(tǒng)不同人員排異檢查
頂升系統(tǒng)安裝完成后應(yīng)保證兩人以上的排異檢查，保證兩人的排異檢查的時間、工況等的隔離性，以保證頂升過程中的同步頂升系統(tǒng)能真實反映頂升過程中的情況。
[0035]2)人員工作細(xì)致分工
頂升前應(yīng)對參加同步頂升的管理人員和操作人員進(jìn)行明確的分工，并進(jìn)行詳細(xì)的書面技術(shù)交底。
[0036]3)信息反饋及傳遞渠道檢查
本次同步頂升的信息的傳遞工具為KENWOOD手持對講機(jī)，有效距離為5km，信息傳遞統(tǒng)
P口口 ο
[0037]頂升前應(yīng)統(tǒng)一為施工當(dāng)?shù)匚唇沟念l道作為信息傳遞渠道。應(yīng)檢查每部對講機(jī)的有效溝通性及清晰性。
[0038]4)頂升前應(yīng)在該聯(lián)開始和結(jié)尾處伸縮縫的地方進(jìn)行限位措施，具體措施為采用同縫寬厚鋼板塞進(jìn)縫里，臨梁端處的鋼板應(yīng)進(jìn)行磨光并涂硅脂油，保證梁體頂升過程中的自
由滑動。
[0039]二、頂升
1、預(yù)頂升
預(yù)頂升(以梁體頂起5_為準(zhǔn))主要目的為消除全套頂升系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，如氣壓、油路接頭漏油、油泵壓力不夠等，同時消除頂升過程中可能出現(xiàn)的非彈性變形。
[0040]預(yù)頂升以千斤頂頂至設(shè)計荷載為控制荷載，并應(yīng)持荷5min以上卸載。卸載后同時還應(yīng)認(rèn)真檢查千斤頂上下鋼板有無變形現(xiàn)象，必要時可調(diào)整鋼板的厚度以滿足頂升要求。
[0041]2、正式頂升
在預(yù)頂升過程完全無遺留問題時，便可進(jìn)行正式頂升，正式頂升時應(yīng)嚴(yán)格控制頂升壓力及頂升位移的同步控制，相互千斤頂?shù)奈灰撇畈荒艹^2mm，同時在頂升過程中注意系統(tǒng)各部位的檢查，一次頂升到位，頂升高度應(yīng)以能拆除支座為宜，且總體頂升高度控制在
0.8cm內(nèi)，如達(dá)到0.8cm仍不能拆除支座時，則需重新制定頂升方案(見表1)。正式頂升完成后對臨時支撐系統(tǒng)觀測3天無異常情況后方可拆除原有立柱及支座。[0042]表1頂升加載順序
【權(quán)利要求】
1.一種立交橋框架墩柱托換施工方法，包括基樁施工、立柱施工、臨時支承墩柱施工、原有箱梁頂升、橫梁施工、墊石施工和支座安裝，施工中先完成基樁、立柱以及臨時支承墩柱后，對原有箱梁進(jìn)行頂升，將原有箱梁支承于臨時墩上，使原有箱梁與下部構(gòu)造相脫離，然后拆除原有箱梁支座，破除原有獨(dú)柱墩，再搭設(shè)滿堂支架施工橫梁及支座墊石，完成新的框架結(jié)構(gòu)后，重新安放支座，對原有箱梁進(jìn)行復(fù)位，完成新建構(gòu)造與原有獨(dú)柱墩的等效受力替換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述臨時支承墩柱施工包括在原有獨(dú)柱墩四周設(shè)置四根無縫鋼管臨時墩，且用槽鋼將四根無縫鋼管臨時墩橫向兩兩焊接，將其連成一個整體，臨時墩設(shè)置時中心與原有箱梁腹板中心在一條垂直線上，避開新建墩柱，并保證不影響新建工程的施工。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述臨時墩的基礎(chǔ)處理根據(jù)地質(zhì)情況及臨時墩的高低而采用不同的方法，如果地基承載力較好且高度較低，臨時墩基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，在選好的臨時墩位置處開挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，在擴(kuò)大基礎(chǔ)臨時墩支撐處 打入多排多列的木樁，擴(kuò)大基礎(chǔ)木樁打入后進(jìn)行試樁試驗，確保基礎(chǔ)承載力；如果臨時墩較高或地基處理較深就采用鋼管樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承載力需經(jīng)過驗算，鋼管樁基礎(chǔ)采用打樁機(jī)來完成，安裝時保證其垂直度滿足規(guī)范要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:在采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)時，為了確保擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載力還可以在原獨(dú)柱墩與擴(kuò)大基礎(chǔ)結(jié)合的部位處植入鋼筋，鋼筋間隔均布；在采用鋼管樁基礎(chǔ)時，還可以通過設(shè)置輔助承臺來增大鋼管樁基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定安全系數(shù)，確保臨時墩承載力滿足要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述原有箱梁頂升包括設(shè)置分配梁、設(shè)置千斤頂、設(shè)置千斤頂、頂升和臨時支撐，其中，所述無縫鋼管臨時墩安裝完畢后，在原有箱梁底部位置布置工字鋼分配梁，為了不損壞原有箱梁，箱梁底板與分配梁之間放置橡膠墊避免剛性接觸，橡膠墊與分配梁之間填設(shè)鋼板來控制千斤頂位置處均勻受力，也可以放置板式橡膠支座，并在橡膠支座上設(shè)置工字鋼分配梁，保證分配梁支撐位置與千斤頂中心線位置在同一直線上，施工中使用導(dǎo)鏈將分配梁固定在箱梁底部； 在分配梁設(shè)置完畢后再設(shè)置千斤頂，根據(jù)橋梁的上部荷載及安全角度考慮，經(jīng)過反復(fù)驗算，確定在四個鋼管墩柱上分部設(shè)置千斤頂，并在千斤頂頂部設(shè)置加寬鋼板，鋼板尺寸大于千斤頂頂面尺寸； 頂升采用DR-L0N-5000-DQP自動同步頂升系統(tǒng)，同步頂升系統(tǒng)配套有監(jiān)測設(shè)備，采用位移和頂升壓力的雙控作為頂升控制依據(jù)，外部數(shù)據(jù)采集以位移電子傳感器作為位移采集，壓力傳感器作為壓力采集，系統(tǒng)合成了微位移誤差控制、微油路壓力控制、異常自鎖控制中心、自動開關(guān)油泵控制、斷電自鎖控制、屏顯數(shù)據(jù)控制等自動化控制系統(tǒng)； 因千斤頂不能長時間持荷，在頂升至設(shè)計位置后，便可進(jìn)行臨時支撐的設(shè)置，臨時支撐采用22b工字鋼加工而成，工字鋼上下表面均采用鋼板焊接，臨時支撐的設(shè)置位置緊鄰千斤頂位置，并應(yīng)適當(dāng)加密。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述監(jiān)測設(shè)備主要為壓力傳感器、位移傳感器和百分表，各路的壓力傳感器和位移傳感器將負(fù)荷和位移信號送至可編程控制器，根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)來的操作指令，驅(qū)動增壓回路，輸出壓力油使相應(yīng)油缸運(yùn)動，可編程控制器根椐檢測到的壓力和位移信號，不斷修正運(yùn)動誤差，保持各路油缸同步升降，同時電氣控制裝置提供顯示位移和壓力信號，位移傳感器的安裝應(yīng)注意安裝位置必須在支頂千斤頂位置附近，距離以最近距離控制以真實反映頂升過程中的位移情況，壓力傳感器保證配套安裝，真實反映千斤頂所承受的壓力數(shù)值，同時應(yīng)在梁底板安裝百分表作為輔助位移控制和糾正控制措施。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述頂升包括預(yù)頂升和正式頂升，其中，所述預(yù)頂升以千斤頂頂至設(shè)計荷載為控制荷載，并應(yīng)持荷5min以上卸載，以消除全套頂升系統(tǒng)可能出現(xiàn)的泄漏問題，同時消除頂升過程中可能出現(xiàn)的非彈性變形；所述正式頂升時應(yīng)嚴(yán)格控制頂升壓力及頂升位移的同步控制，相互千斤頂?shù)奈灰撇畈荒艹^2mm，一次頂升到位，頂升高度應(yīng)以能拆除支座為宜，且總體頂升高度控制在0.8cm內(nèi)，正式頂升完成后對臨時支撐系統(tǒng)觀測3天無異常情況后方可拆除原有立柱及支座。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述原有箱梁頂升完成并穩(wěn)固后，開始切斷原有獨(dú)柱墩，采用整體切割，分段分塊拆除，但考慮到周邊凈空限制，施工時切柱采用金剛石線鋸切割機(jī)械截除，由外及內(nèi)層層剝離的施工方法，切割墩柱分兩個階段實施，第一階段切割的高度與后續(xù)橫梁施工時預(yù)留高度一致，第二階段待橫梁混凝土施工完成后，拆除剩余部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:所述橫梁施工采用滿堂支架進(jìn)行施工，橫梁模板采用高密度壓縮板，滿堂支架搭設(shè)之前先進(jìn)行地基處理，滿堂支架縱向每4.5m設(shè)置一道剪刀撐，橫向每4.2m設(shè)置一道剪刀撐，支架橫桿60cm，立桿120cm，支架搭設(shè)完成鋪設(shè)底腹板，并按照梁重的120%進(jìn)行預(yù)壓，橫梁澆筑分為底板和腹板、頂板兩次澆筑，當(dāng) 混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，進(jìn)行張拉作業(yè)；墊石頂面距原有箱梁底面空間較小，混凝土不易灌入，采用人工用鐵鍬鏟入，另外，插入式振動棒無法良好作業(yè)，采用在墊石模板外側(cè)掛附著式振動器進(jìn)行振搗，振動器位置在距墊石底部30cm和75cm處，墊石頂面混凝土能夠用插入式振動棒振搗的部位,再用振動棒斜向振搗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立交橋框架墩柱托換施工方法，其特征是:在支座安裝時，支座重量較大，無法采用人工直接安裝到位，使用可調(diào)節(jié)高度為O-1OOcm的升降車安裝支座，先將支座拖運(yùn)上升降車，再將小車升高到一定高度，將支座安裝到位，在橫梁預(yù)應(yīng)力張拉完成后進(jìn)行落梁，在橫梁上支座附近安放兩個300T千斤頂，千斤頂上方墊設(shè)鋼板，將原有箱梁落至千斤頂上，以觀察落梁后原橋高程變化，根據(jù)落梁后原橋高程變動情況，結(jié)合設(shè)計活載變形計算數(shù)據(jù)，計算新支座總體厚度，以保證原橋下落后達(dá)到預(yù)定高程，原橋結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年沉降，已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，而考慮到新建改造橋基樁下沉、橫梁徐變等因素影響，落梁后，原橋箱梁高度比改造前高出3~4mm ; 待一切工序完工后，經(jīng)驗收可拆除承重支架及鋼管時，按照與安裝順序相反的順序進(jìn)行拆除，臨時設(shè)施的拆移應(yīng)按照安全有序的原則進(jìn)行，同時注意成品保護(hù)和拆除時的安全防護(hù)。
【文檔編號】E01D22/00GK103981816SQ201410148642
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】王思海, 韓周亮, 劉勇, 王新合, 張麗華, 汪潤新, 任鵬, 耿丙彥, 王鳳春, 張新剛, 賈向磊, 王修平, 程志勇, 陸俊杰, 符文輝, 劉明明, 王金海, 盧科, 吳連剛, 張勇, 霍海飛, 張豪華, 李海龍, 曹紅杰, 汪金金, 吳菲菲, 任興鵬 申請人:河南省公路工程局集團(tuán)有限公司