專利名稱：一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，尤其是涉及一種針對(duì)在已建橋梁的橋下空間小、不能采用鉆孔灌注樁、打入樁等施工方法的需要加固樁基的橋梁的頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，屬于橋梁修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于橋梁樁基偏位、撞損、上部荷載增加等造成橋梁下部結(jié)構(gòu)的損傷或承載力不足，需對(duì)原橋梁樁基進(jìn)行加固。目前橋梁樁基加固方法主要有(I) CN200810300789專利提出在原樁基的兩邊挖出新補(bǔ)半圓形異形灌注樁與失去部分承載能力的圓形灌注樁組合成橢圓形樁基共同受力 成孔；(2)錨桿靜壓樁法利用錨桿將樁分節(jié)壓入土層中的沉樁工藝，錨桿可用垂直土錨或臨時(shí)錨在混凝土底板、承臺(tái)中的地錨，這種方法的缺點(diǎn)是施工周期長(zhǎng)，費(fèi)用大，重復(fù)利用率低。(3)鉆孔灌注樁多用于新建工程，在已建成的橋梁中，因受施工操作空間的限制，施工難度大，工期長(zhǎng)，鉆孔對(duì)原有樁基影響大，且混凝土質(zhì)量難控制。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種不受空間限制、施工容易、工期短、費(fèi)用低的頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點(diǎn)，利用油壓千斤頂將多個(gè)預(yù)制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎(chǔ)，所述的群樁基礎(chǔ)布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎(chǔ)的上部澆注承臺(tái)，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺(tái)內(nèi)，以群樁基礎(chǔ)和承臺(tái)承受荷載替換原有病害樁基。進(jìn)一步，所述的預(yù)制樁通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構(gòu)成，樁段的長(zhǎng)度為100-350cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長(zhǎng)端頭。而所述的預(yù)制樁的外徑為30cm_80cm。其中，所述的預(yù)制樁的壓入過程為將第一節(jié)樁段吊裝在待壓入的位置后，在第一節(jié)樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第一節(jié)樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，吊裝第二節(jié)樁段，并將第二節(jié)樁段下部的焊接接長(zhǎng)端頭與第一節(jié)樁段上部留存在地面以上的焊接接長(zhǎng)端頭焊接固定后，再在第二節(jié)樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第二節(jié)樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，依次類推，直至預(yù)制樁壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止。進(jìn)一步，所述的群樁基礎(chǔ)為梅花形或矩形。而所述的群樁基礎(chǔ)中兩兩相鄰的預(yù)制樁的距離為2. 5倍預(yù)制樁的直徑。
此外，所述的油壓千斤頂?shù)淖畲箜敵隽Υ笥陬A(yù)制樁的豎向承載カ的I. 5倍，油壓千斤頂?shù)男吞?hào)根據(jù)預(yù)制樁的豎向承載カ涉及要求確定，且預(yù)制樁的豎向承載カ按照摩擦樁的豎向承載カ的計(jì)算方法得到。而在所述的蓋梁或橫梁的下部具有坡度時(shí)，所述的油壓千斤頂與所述的蓋梁或橫梁之間還依次設(shè)置有I字形扁擔(dān)和墊板，所述的墊板和蓋梁或橫梁接觸。在預(yù)制樁壓入土中之前，還包括在將要壓入預(yù)制樁的位置利用鉆孔設(shè)備鉆挖引導(dǎo)孔的步驟，以對(duì)壓入的預(yù)制樁進(jìn)行導(dǎo)向作用，保證預(yù)制樁壓入的垂直度。而所述的病害樁基為一種偏位或下沉的樁基，使得橋梁不能正常使用。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用在橋梁的上部結(jié)構(gòu)(蓋梁或橫梁)作為配重來克服壓入預(yù)制樁的反力；而采用群樁基礎(chǔ)，可以減小單個(gè)預(yù)制樁的支反力和預(yù)制樁的直徑；同時(shí)采用逐段壓入的方法，降低了預(yù)制樁的長(zhǎng)度。本發(fā)明適用于已建橋梁橋下空間受限、大型設(shè)備進(jìn)入困難、需要對(duì)樁基加固的橋梁基礎(chǔ)施工，且具有施工周期短，費(fèi)用低，可重復(fù)利 用，施工操作空間不受限制，施工難度小，對(duì)原有樁基影響小的優(yōu)勢(shì)。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的橫橋向結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的側(cè)橋向結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明ー實(shí)施例的樁基、承臺(tái)平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中主要附圖標(biāo)記含義為
I、蓋梁 2、墊板3、I字形扁擔(dān)4、油壓千斤頂
5、預(yù)制樁 6、橋梁立柱 7、病害樁基8、承臺(tái)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。圖I為本發(fā)明一實(shí)施例的橫橋向結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明ー實(shí)施例的側(cè)橋向結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的粧基、承臺(tái)平面結(jié)構(gòu)不意圖。如圖I-圖3所示一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反カ支撐點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，采用的是蓋梁1，利用油壓千斤4將多個(gè)預(yù)制樁5壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎(chǔ)，所述的群樁基礎(chǔ)布置在病害樁基7的四周，然后，在群樁基礎(chǔ)的上部澆注承臺(tái)8，所述的病害樁基7上部的橋梁立柱6的下端也澆注在所述的承臺(tái)8內(nèi)，以群樁基礎(chǔ)和承臺(tái)8承受荷載替換原有病害樁基7。在本實(shí)施方式中，加固橋梁的下部結(jié)構(gòu)采用的是樁柱式橋墩，且病害樁基為ー種偏位樁基，使得橋梁不能正常使用(當(dāng)然，本發(fā)明也適用于下沉樁基)。且所述的蓋梁I的下部具有坡度，油壓千斤頂4與所述的蓋梁I之間還依次設(shè)置有I字形扁擔(dān)3和墊板2，所述的墊板2和蓋梁I接觸，I字形扁擔(dān)3位于墊板2的下部，與油壓千斤頂4接觸。當(dāng)蓋梁I底面無坡度，寬度足夠大的，墊板2和I字形扁擔(dān)3可不設(shè)置。其中，具體過程為
(I)確定預(yù)制樁5的壓入位置和預(yù)制樁5的整體長(zhǎng)度，預(yù)制樁5通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構(gòu)成，其中，樁段的長(zhǎng)度為100-350cm，外徑為30cm-80cm，在本實(shí)施方式中，樁段的長(zhǎng)度為250cm，外徑為40cm，內(nèi)徑為22cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長(zhǎng)端頭;
(2)確定支反力、驗(yàn)算支反力的作用對(duì)蓋梁I及橋梁上部結(jié)構(gòu)的影響，以確定是否需要采取其他維護(hù)措施，同吋，預(yù)制樁5的豎向承載カ按照摩擦樁的豎向承載カ的計(jì)算方法得至IJ，根據(jù)預(yù)制樁5的豎向承載カ確定所述的油壓千斤頂4的型號(hào)，油壓千斤頂4的最大頂出力應(yīng)大于預(yù)制樁的豎向承載カ的I. 5倍；
(3)壓入預(yù)制樁5:為保證預(yù)制樁5的垂直度，先用小型鉆孔設(shè)備在預(yù)制樁5的壓入位置鉆挖直徑為O. 2m和一定深度的引導(dǎo)孔，然后將第一節(jié)樁段吊裝在待壓入的位置后，將其放入到引導(dǎo)孔內(nèi)，然后在第一節(jié)樁段和I字形扁擔(dān)3之間放置油壓千斤頂4，然后利用油壓千斤頂4將第一節(jié)樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，吊裝第二節(jié)樁段，并將第二節(jié)樁段下部的焊接接長(zhǎng)端頭與第一節(jié)樁段上部留存在地面以上的焊接接長(zhǎng)端頭焊接固定后，再在第二節(jié)樁段和I字形扁擔(dān)3放置油壓千斤頂4，然后利用油壓千斤頂4將 第二節(jié)樁段壓入土中，且地面以上仍然留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，依次類推，直至預(yù)制樁5壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止，利用同樣方法，在病害樁基7的四周形成群樁基礎(chǔ)，在本實(shí)施方式中，所述的群樁基礎(chǔ)為梅花形，當(dāng)然其也可以為矩形，而群樁基礎(chǔ)中兩兩相鄰的預(yù)制樁5的距離為2. 5倍預(yù)制樁5的直徑，且在此步驟中，需要保證預(yù)制樁5的精確定位和預(yù)制樁5的垂直度；
(4)澆注承臺(tái)8:在群樁基礎(chǔ)的上部澆注承臺(tái)8，所述的病害樁基7上部的橋梁立柱6的下端也澆注在所述的承臺(tái)8內(nèi)，即橋梁立柱6和預(yù)制樁5均有一定長(zhǎng)度澆筑在承臺(tái)8之內(nèi)，且兩者的鋼筋采用擴(kuò)大接頭，按構(gòu)造要求錨入承臺(tái)8內(nèi)。(5)替換原有病害樁基7 以群樁基礎(chǔ)和承臺(tái)8作為承受荷載的支撐，然后替換原有病害樁基7。且在本發(fā)明中，預(yù)制樁5的抗裂彎矩值、極限彎矩值、豎向承載カ需滿足群樁基礎(chǔ)加固的要求。本發(fā)明利用在橋梁的上部結(jié)構(gòu)(蓋梁或橫梁)作為配重來克服壓入預(yù)制樁的反力；而采用群樁基礎(chǔ)，可以減小單個(gè)預(yù)制樁的支反力和預(yù)制樁的直徑；同時(shí)采用逐段壓入的方法，降低了預(yù)制樁的長(zhǎng)度。本發(fā)明適用于已建橋梁橋下空間受限、大型設(shè)備進(jìn)入困難、需要對(duì)樁基加固的橋梁基礎(chǔ)施工，且具有施工周期短，費(fèi)用低，可重復(fù)利用，施工操作空間不受限制，施工難度小，對(duì)原有樁基影響小的優(yōu)勢(shì)。上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點(diǎn)，利用油壓千斤頂將多個(gè)預(yù)制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎(chǔ)，所述的群樁基礎(chǔ)布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎(chǔ)的上部澆注承臺(tái)，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺(tái)內(nèi)，以群樁基礎(chǔ)和承臺(tái)承受荷載替換原有病害樁基。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預(yù)制樁通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構(gòu)成，樁段的長(zhǎng)度為100-350cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長(zhǎng)端頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預(yù)制樁的壓入過程為將第一節(jié)樁段吊裝在待壓入的位置后，在第一節(jié)樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第一節(jié)樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，吊裝第二節(jié)樁段，并將第二節(jié)樁段下部的焊接接長(zhǎng)端頭與第一節(jié)樁段上部留存在地面以上的焊接接長(zhǎng)端頭焊接固定后，再在第二節(jié)樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第二節(jié)樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長(zhǎng)端頭，依次類推，直至預(yù)制樁壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預(yù)制樁的外徑為30cm-80cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的群樁基礎(chǔ)為梅花形或矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的群樁基礎(chǔ)中兩兩相鄰的預(yù)制樁的距離為2. 5倍預(yù)制樁的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的油壓千斤頂?shù)淖畲箜敵隽Υ笥陬A(yù)制樁的豎向承載力的I. 5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的蓋梁或橫梁的下部具有坡度時(shí)，所述的油壓千斤頂與所述的蓋梁或橫梁之間還依次設(shè)置有I字形扁擔(dān)和墊板，所述的墊板和蓋梁或橫梁接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，在預(yù)制樁壓入土中之前，還包括在將要壓入預(yù)制樁的位置利用鉆孔設(shè)備鉆挖引導(dǎo)孔的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的病害樁基為一種偏位或下沉的樁基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點(diǎn)，利用油壓千斤頂將多個(gè)預(yù)制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎(chǔ)，所述的群樁基礎(chǔ)布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎(chǔ)的上部澆注承臺(tái)，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺(tái)內(nèi)，以群樁基礎(chǔ)和承臺(tái)承受荷載替換原有病害樁基。
文檔編號(hào)E02D27/48GK102864788SQ201210398510
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者劉九生, 孫大松, 張紅雷, 竺偉, 張貽能, 袁微微, 王為圣, 趙世耀, 肖全 申請(qǐng)人:江蘇華通工程檢測(cè)有限公司