[发明专利]钻孔灌注桩加固桥梁墩台结构及构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁加固技术，尤其涉及一种钻孔灌注桩加固桥梁墩台结构及构造方法。

背景技术

桥梁作为交通动脉的重要组成部分，在国家经济建设与社会发展中发挥着极为重要的作用。桥梁的墩台结构正常与否直接关系到桥梁的总体安全，一旦承载不足，必将存在极大的安全隐患，因此，对其采取合理的加固方法进行处理就显得尤为重要。通常，现有技术采用扩大墩台基础，或者增大墩台的截面面积来进行加固处治；但是，对于一些加固空间受限，墩台埋深较大的桥梁则不太适用，不具有明显的加固效果。

发明内容

本发明提出了一种钻孔灌注桩加固桥梁墩台结构，它由基岩、墩台、钢筋束、钢筋混凝土框架、螺旋箍筋组成；墩台固定在基岩上，墩台内部设置有竖向贯穿墩台并深入基岩内的多个钻孔；螺旋箍筋设置在钢筋束上；钢筋束设置在钻孔内，钢筋束下端嵌入基岩内，钻孔、钢筋束、基岩通过现浇钢筋混凝土锚固；各根钢筋束的上端和墩台上表面通过钢筋混凝土框架锚固。

钻孔在墩台上表面按梅花桩形式设置，钻孔直径20～30cm，钻孔数量与钢筋束数量相匹配。

钻孔深度，即钢筋束下端嵌入基岩内的深度，大于基岩内的弱风化岩层深度1m；钢筋束上端高出墩台顶部20～25cm。

钢筋束由3根直径为Φ20～Φ30的螺纹钢筋焊接而成，螺纹钢筋两两相切，钢筋束表面套箍直径为Φ8～Φ12的螺旋箍筋。

钢筋混凝土框架和现浇钢筋混凝土采用的水泥混凝土，按水泥重量的1％掺入减水率大于25％的减水剂，并使混凝土的28d标准强度不低于40MPa。

钢筋混凝土框架横截面为矩形，矩形尺寸与墩台上表面面积和钻孔位置相匹配，一般为30～40cm×30～40cm的矩形，且混凝土保护层厚度为3～5cm。

本发明还提出了一种钻孔灌注桩加固桥梁墩台构造方法，该方法步骤如下：

1)检测待加固墩台结构参数及基岩结构参数，根据理论计算和墩台顶部的实际结构形式和空间，确定钻孔大小、位置和深度并施工；

2)将3根螺纹钢筋竖向并排两两相切，焊接成钢筋束，在钢筋束外围套箍螺旋箍筋；将套箍了螺旋箍筋的钢筋束置于钻孔内，并现浇钢筋混凝土予以锚固，形成钻孔灌注桩；

3)钻孔灌注桩露出墩台表面的钢筋束和螺旋箍筋通过现浇混凝土铸成的钢筋混凝土框架锚固，使墩台、钢筋混凝土框架和钻孔灌注桩形成整体结构。

前述步骤中，各个构件的参数如下：钻孔在墩台上表面按梅花桩形式设置，钻孔直径20～30cm，钻孔数量与钢筋束数量相匹配；钻孔深度大于基岩内的弱风化岩层深度1m；钢筋束上端高出墩台顶部20～25cm；螺纹钢筋直径为Φ20～Φ30；钢筋混凝土框架横截面为30～40cm×30～40cm的矩形，且混凝土保护层厚度为3～5cm；螺旋箍筋直径为Φ8～Φ12；钢筋混凝土框架和现浇钢筋混凝土采用的水泥混凝土，按水泥重量的1％掺入减水率大于25％的减水剂，并使混凝土的28d标准强度不低于40MPa。

本发明的有益技术效果是：对原有桥梁的墩台结构适应性强，适用面广，结构简单、牢固，加固效果显著。

附图说明

图1、本发明的结构立面图；

图2、本发明的结构侧立面图；

图3、钻孔和钢筋混凝土框架设置位置平面图；

图4、钻孔灌注桩结构图；

图5、钢筋束和螺旋箍筋连接结构截面图；

图6、钢筋束结构截面图；

图7、钢筋混凝土框架平面构造配筋图；

图8、钢筋混凝土框架断面构造配筋图；

图9、钻孔设置位置示意图；

图中：墩台1、钢筋束2、钢筋混凝土框架3、螺旋箍筋4、螺纹钢筋5、钻孔灌注桩7、钢筋骨架10、纵筋11、箍筋12。

具体实施方式

参见图1、2，本发明的钻孔灌注桩加固桥梁墩台结构，它由基岩、墩台1、钢筋束2、钢筋混凝土框架3、螺旋箍筋4组成；墩台1固定在基岩上，墩台1内部设置有竖向贯穿墩台1并深入基岩的多个钻孔；螺旋箍筋4设置在钢筋束2上；钢筋束2设置在钻孔内，钢筋束2下端嵌入基岩内，钻孔、钢筋束2、基岩通过现浇钢筋混凝土锚固；各根钢筋束2的上端和墩台1上表面通过钢筋混凝土框架3锚固。

参见图3、9，钻孔在墩台1上表面按梅花桩形式设置，钻孔直径20～30cm，钻孔数量与钢筋束2数量相匹配；钢筋混凝土框架3横截面为矩形，矩形尺寸与墩台1上表面面积和钻孔位置相匹配，且混凝土保护层厚度为3～5cm；