[发明专利]立交桥框架墩柱托换施工方法

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种桥梁施工方法，特别是涉及一种立交桥框架墩柱托换施工方法。 

背景技术：

随着我国高速公路网建设、城市建设的迅速发展，桥梁、高架桥梁等建筑物分布日益增多，特别是经济发展较快的城市，公路道路建设发展交叉较多，发展较快。然而在优化道路总体线型的过程中，新建工程的车行道宽度范围内经常会碰到墩柱、桩基等以往公路建设形成的设施障碍，这使得工程技术的要求及标准的选用受到了严重的影响。我国城市高架桥、高速匝道等多种曲线桥梁大多数采用独柱墩现浇连续箱梁的结构，该种形式线形优美，每跨减少一根桩基、一根立柱，有效节约建设成本，可以有效的减少土地占用，扩展桥下空间结构等特点。但是，此种桥梁形式目前逐渐显现出很多的不足，其一：在偏心偶然超载作用下，出现的桥梁倾覆事故；其二：抗震能力较弱，在横向地震情况下发生的侧向倒塌事故。在偏心荷载以及横向地震波的作用下，独柱墩桥梁整体失稳，倾覆的风险性非常高，因此，很多地区都开始针对独柱墩进行加固改造，目前较为可靠的方案，就是将原有的独柱墩拆除，更换为可靠的矩形墩等类型。这种施工工艺最重要的就是拆除墩柱过程中，原有梁体支撑的受力安全以及新墩柱与梁体的连接。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计新颖创新、施工效率高、能够标准化施工且安全性好的立交桥框架墩柱托换施工方法。

本发明的技术方案是：一种立交桥框架墩柱托换施工方法，包括基桩施工、立柱施工、临时支承墩柱施工、原有箱梁顶升、横梁施工、垫石施工和支座安装，施工中先完成基桩、立柱以及临时支承墩柱后，对原有箱梁进行顶升，将原有箱梁支承于临时墩上，使原有箱梁与下部构造相脱离，然后拆除原有箱梁支座，破除原有独柱墩，再搭设满堂支架施工横梁及支座垫石，完成新的框架结构后，重新安放支座，对原有箱梁进行复位，完成新建构造与原有独柱墩的等效受力替换。

所述临时支承墩柱施工包括在原有独柱墩四周设置四根无缝钢管临时墩，且用槽钢将四根无缝钢管临时墩横向两两焊接，将其连成一个整体，临时墩设置时中心与原有箱梁腹板中心在一条垂直线上，避开新建墩柱，并保证不影响新建工程的施工。

所述临时墩的基础处理根据地质情况及临时墩的高低而采用不同的方法，如果地基承载力较好且高度较低，临时墩基础采用钢筋混凝土扩大基础，在选好的临时墩位置处开挖扩大基础，在扩大基础临时墩支撑处打入多排多列的木桩，扩大基础木桩打入后进行试桩试验，确保基础承载力；如果临时墩较高或地基处理较深就采用钢管桩基础，基础承载力需经过验算，钢管桩基础采用打桩机来完成，安装时保证其垂直度满足规范要求。

在采用钢筋混凝土扩大基础时，为了确保扩大基础的承载力还可以在原独柱墩与扩大基础结合的部位处植入钢筋，钢筋间隔均布；在采用钢管桩基础时，还可以通过设置辅助承台来增大钢管桩基础的承载力及稳定安全系数，确保临时墩承载力满足要求。

所述原有箱梁顶升包括设置分配梁、设置千斤顶、设置千斤顶、顶升和临时支撑，其中，所述无缝钢管临时墩安装完毕后，在原有箱梁底部位置布置工字钢分配梁，为了不损坏原有箱梁，箱梁底板与分配梁之间放置橡胶垫避免刚性接触，橡胶垫与分配梁之间填设钢板来控制千斤顶位置处均匀受力，也可以放置板式橡胶支座，并在橡胶支座上设置工字钢分配梁，保证分配梁支撑位置与千斤顶中心线位置在同一直线上，施工中使用导链将分配梁固定在箱梁底部；在分配梁设置完毕后再设置千斤顶，根据桥梁的上部荷载及安全角度考虑，经过反复验算，确定在四个钢管墩柱上分部设置千斤顶，并在千斤顶顶部设置加宽钢板，钢板尺寸大于千斤顶顶面尺寸；顶升采用DR-LON-5000-DQP自动同步顶升系统，同步顶升系统配套有监测设备，采用位移和顶升压力的双控作为顶升控制依据，外部数据采集以位移电子传感器作为位移采集，压力传感器作为压力采集，系统合成了微位移误差控制、微油路压力控制、异常自锁控制中心、自动开关油泵控制、断电自锁控制、屏显数据控制等自动化控制系统；因千斤顶不能长时间持荷，在顶升至设计位置后，便可进行临时支撑的设置，临时支撑采用22b工字钢加工而成，工字钢上下表面均采用钢板焊接，临时支撑的设置位置紧邻千斤顶位置，并应适当加密。