[发明专利]明挖下穿高速公路桥时不限速通行的上部梁体保障方法

说明书

本发明属于建筑桥梁技术领域，尤其是明挖下穿高速公路桥时不限速通行的上部梁体保障方法，其方法具体为：将临时支架中的自锁式千斤顶布置于每端3个支撑桩和托换梁之间，每端设置3处，一跨共6处，通过千斤顶向上顶升，桥梁上部的荷载将逐渐加载到托换梁上，最终原桥桩轴向受力为0退出工作，从而实现托换桩代替原桩柱受力，本发明利用PLC系统顶升并控制既有桥，提出钢箱梁上布置千斤顶的作用机理及实施方案，更有利于保障结构的安全，并运用Midas NX有限元软件对施工过程进行数值模拟，结合现场采集数据，采用敏感性分析方法，提出了将横撑数量减少、间距增大、连续墙厚度减小、钻孔灌注桩直径减小的优化方案。

技术领域

本发明涉及建筑桥梁技术领域，尤其涉及明挖下穿高速公路桥时不限速通行的上部梁体保障方法。

背景技术

莞惠城际轨道交通工程在GDK10+260～GDK10+300段下穿广深高速高架桥，该处基坑深度约12.5～13.6m，结构形式为单层双跨矩形框架，基坑宽度15.4m，采用明挖法施工，基坑围护结构采用Ф1000@1200、Ф1200@1350的钻孔灌注桩+内支撑的支护方式，竖向设两道支撑，第一道间距为6m、0.6×0.8m钢筋混凝土支撑，第二道间距3m，Ф600、t＝16mm的钢管撑。

广深高速建成于1995年，根据有关资料显示，该位置广深公路桥上部构造为预应力混凝土T梁结构形式，采用先简支后桥面连续的施工工艺，桥下桩基为嵌岩桩。

(1)隧道与广深高速高架桥之间的位置关系

松山湖隧道道滘～东莞新城区间DK10+260～DK10+300段由广深高速公路东莞北特大桥N段旱桥13桥墩N76、N77之间穿过，并下穿白马河大桥两侧桥下道路。隧道与广深高速高架桥斜交，交角为66°38'34。高架桥N77-D1桩基局部侵入区间隧道主体结构侧墙，侵入距离约0.29m，其余N77桥墩下桩基以及N76桥墩下桩基均在隧道施工影响范围之内，距离隧道最近桥桩为N76-A，其与隧道水平净距为2.067m。此段明挖下穿隧道会对广深高速桥上交通产生影响。

(2)隧道区域内其他运输方式情况及对隧道的影响

本段区域范围内主要是公路运输方式，对广深高速桥下二条辅路交通运输有一定影响，通过交通疏导，在路口两侧先进行围护结构施工并铺设军便梁及临时路面，待铺设完成后将道路交通导改至临时路面系统，临时路面系统下结构采用明挖施工，然后将原路口封闭，待路口下明挖主体结构施工完成后，回填覆土，恢复路面，恢复原路口交通，拆除临时路面系统。在临时路面系统拆除前，明挖段基坑围护结构作为临时路面系统的基础，承受路面系统的荷载。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的明挖下穿高速公路桥时不限速通行的上部梁体保障方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

明挖下穿高速公路桥时不限速通行的上部梁体保障方法，具体为：将临时支架中的自锁式千斤顶布置于每端3个支撑桩和托换梁之间，每端设置3处，一跨共6处，通过千斤顶向上顶升，桥梁上部的荷载将逐渐加载到托换梁上，最终原桥桩轴向受力为0退出工作，从而实现托换桩代替原桩柱受力。

优选的，在千斤顶顶升过程中，由于托换梁的挠曲变形，将使得其上方的T梁和横隔梁横向随之发生挠曲变形，恒载与活载作用下横隔梁内均有弯矩产生，需要控制其裂缝宽度不超限。

优选的，在托换全过程中横隔梁裂缝的宽度已非常接近最大允许值。

优选的，在最大允许裂缝宽度下，反算横隔梁在短期效应组合下所能承受最大弯矩：

M_s'＝0.87×225.5×10⁶Pa×0.0044m²×1.867m＝1611.7kN·m。