一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法 |
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申请号 | CN202111283852.2 | 申请日 | 2021-11-01 | 公开(公告)号 | CN113981810B | 公开(公告)日 | 2024-01-26 |
申请人 | 华汇工程设计集团股份有限公司; 浙江工业职业技术学院; | 发明人 | 李富有; 胡伟锋; 卢世昌; 王成; 张栋梁; 陈尧三; 罗晓峰; 钟振宇; 翁窈瑶; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种顶升调坡 桥梁 预制装配式桥墩及其施工方法,在桥梁顶升调坡工程中拆除原有高度不够桥墩,新桥墩采用预制拼装结构,通过在横桥向设置作业平台和移动轨道,将新预制桥墩安装 定位 ,并通过灌浆套筒方式与原有桥墩中预留纵向 钢 筋连接。该方法能够大幅缩短桥梁顶升完成后桥下传统现浇桥墩的施工时间和后期养护时间,降低长时间顶升 支撑 体系的安全 风 险。 | ||||||
权利要求 | 1.一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩,其特征在于包括顶升主梁、原有桥墩、原有承台、原有桩基、顶升支架系统、作业平台、原有桥墩纵筋、预制新桥墩、预制新桥墩连接套筒、切割粉碎机、移动轨道、桥墩环氧砂浆连接层; |
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说明书全文 | 一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法技术领域[0001] 本发明涉及桥梁维修加固技术领域,具体为一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法。 背景技术[0002] 在城市立体交通建设过程中涉及与既有桥梁共线时,为避免资源浪费,往往需要对既有桥梁进行顶升调坡后重利用。桥梁顶升调坡工程尤其是现浇整体箱梁的顶升调坡,往往具有顶升重量大、顶升控制系统复杂、顶升调坡前后梁体姿态差异性大、施工安全风险高等特点。这其中,施工过程中的安全性往往是关注的重点,尤其对于桥梁顶升后需对下部结构凿除重做和“台改墩”,不仅桥下施工安全风险高,在整个施工过程中因空间有限、混凝土现浇等导致施工难度增加,也会显著影响施工工期。随着建筑产业化的发展,装配式桥梁结构发展迅速,具有施工速度快、施工质量能够保证等优势。因此,将装配式桥墩应用于顶升调坡桥梁工程中,代替传统的现浇施工,对于提升施工效率和保障施工安全,具有很大的工程实际意义。 发明内容[0003] 为解决上述问题,本发明提供一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法,包括顶升主梁、原有桥墩、原有承台、原有桩基、顶升支架系统、作业平台、原有桥墩纵筋、预制新桥墩、切割粉碎机、预制新桥墩连接套筒、移动轨道、桥墩环氧砂浆连接层等部分。 [0004] 按照以下步骤进行: [0006] (2)根据设计要求及测量结果进行桥墩的预制,其中应反复校核预制新桥墩连接套筒与原桥墩纵向钢筋的定位,确保能够匹配。 [0007] (3)安装顶升支架系统,按设计要求将主梁顶升至规定高度,同时施工作业平台。 [0008] (4)通过使用切割粉碎机拆除原有桥墩,并预留纵向钢筋与新桥墩进行连接,预留长度应满足锚固和受力要求。 [0009] (5)按照移动轨道,并将预制新桥墩吊装至作业平台上,通过移动轨道将预制新桥墩移动就位,预制新桥墩的竖向标高通过顶升支腿和千斤顶进行调整。 [0010] (6)预制新桥墩调整就位后,纵向钢筋通过灌浆套筒进行连接,结合面通过环氧砂浆进行连接。 [0011] (7)待环氧砂浆和套筒灌浆达到规定强度后,进行体系转换,主梁由预制新桥墩支撑,拆除顶升支架系统和作业平台,施工完成。 [0012] 所述的预制新桥墩,其特征在于,采用工厂化预制,灌浆套筒的位置应保持与原有桥墩的纵向钢筋的实际位置保持一致,施工前应反复对纵向钢筋的位置和保护层进行测量和复核。 [0013] 所述的原有桥墩,其特征在于,拆除位置位于墩柱底部,拆除完成后应对纵向钢筋进行保留,保留长度满足锚固和受力要求,与预制新桥墩的混凝土结合面应平整、粗糙,满足设计的连接要求。 [0014] 所述的作业平台,其特征在于,位于待顶升桥墩横桥向一侧,并与原有承台标高保持一致,地基应经过设计确定。 [0015] 所述的移动轨道,其特征在于,安装于作业平台和原有承台上,用于预制新桥墩的横桥向移动轨道和竖向顶升平台。 [0016] 所述切割粉碎机设置在原有桥墩上,所述切割粉碎机包括捶打组件、平台和两个切割机构,所述捶打组件和两个切割机构均设置在平台上,所述切割机构包括机械臂、支臂和多个研磨轮,所述支臂与机械臂相连,所述研磨轮设置在支臂上,所述研磨轮与多个原有桥墩纵筋之间的间隔相对应。 [0017] 还包括多个套筒凿头和两个转动组件,多个套筒凿头套在原有桥墩纵筋上,所述捶打组件与套筒凿头相对应,所述捶打组件包括主滑道、锤头和主钻头,所述主滑道设置在原有桥墩上,所述锤头滑动配合在主滑道上,所述锤头与套筒凿头相接触,所述主钻头设置在锤头的底部中央上,所述主钻头与位于多个原有桥墩纵筋内的部分原有桥墩相对应,两个转动组件以主钻头为中心对称设置在平台上,所述转动组件包括传送带和电机,所述电机设置在平台上,所述传送带套在多个套筒凿头外围,所述传送带与电机的输出端相连[0018] 本发明的优势在于,在桥梁顶升调坡工程中拆除原有高度不够桥墩,新桥墩采用预制拼装结构,通过灌浆套筒方式与原有桥墩中预留纵向钢筋连接,能够大幅缩短桥梁顶升完成后桥下传统现浇桥墩的施工时间和后期养护时间,降低长时间顶升支撑体系的安全风险,充分发挥了装配式结构的特点。附图说明 [0019] 图1桥梁顶升前断面示意图; [0020] 图2桥梁顶升后断面示意图; [0021] 图3原有桥墩拆除后断面示意图; [0022] 图4新桥墩吊装就位示意图; [0023] 图5新桥墩拼装完成示意图; [0024] 图6新桥墩拼装完成侧视图; [0025] 图7顶升施工完成示意图; [0026] 图8局部部件第一立体图; [0027] 图9局部部件第二立体图; [0028] 图10局部部件第三立体图。 [0029] 图中:1顶升主梁、2原有桥墩、3原有承台、4原有桩基、5顶升支架系统、6作业平台、7原有桥墩纵筋、8预制新桥墩、9预制新桥墩连接套筒、10移动轨道、11桥墩砂浆连接层、12顶升支腿、13千斤顶、14切割粉碎机、15平台、16套筒凿头、17锤头、18主滑道、19捶打组件、 20机械臂、21支臂、22研磨轮、23切割机构、24主钻头、25转动组件、26传送带、27电机。 实施方式 [0030] 结合图1‑10,本发明一种顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法,包括顶升主梁1、原有桥墩2、原有承台3、原有桩基4、顶升支架系统5、作业平台6、原有桥墩纵筋7、预制新桥墩8、切割粉碎机14、预制新桥墩连接套筒9、移动轨道10、桥墩砂浆连接层11、顶升支腿12、千斤顶13等。 [0031] 按照以下步骤进行: [0032] (1)对需要拆除的原有桥墩2进行纵向钢筋7的定位和保护层测量,精确定位待拼接位置纵向钢筋7。 [0033] (2)根据设计要求及测量结果进行桥墩8的预制,其中应反复校核预制新桥墩连接套筒9与原桥墩纵向钢筋7的定位,确保能够匹配。 [0034] (3)安装顶升支架系统5,按设计要求将主梁1顶升至规定高度,同时施工作业平台6。 [0035] (4)通过使用切割粉碎机14拆除原有桥墩2,并预留纵向钢筋7与新桥墩8进行连接,预留长度应满足锚固和受力要求。 [0036] (5)按照移动轨道10,并将预制新桥墩8吊装至作业平台6上,通过移动轨道10将预制新桥墩8移动就位,预制新桥墩8的竖向标高通过 [0037] 顶升支腿12和千斤顶13进行调整。 [0038] (6)预制新桥墩8调整就位后,纵向钢筋7通过灌浆套筒9进行连接,结合面通过环氧砂浆11进行连接。 [0039] (7)待环氧砂浆11和套筒灌浆达到规定强度后,进行体系转换,主梁由预制新桥墩8支撑,拆除顶升支架系统5和作业平台6,施工完成。 [0040] 所述的预制新桥墩8,其特征在于,采用工厂化预制,灌浆套筒9的位置应保持与原有桥墩2的纵向钢筋7的实际位置保持一致,施工前应反复对纵向钢筋7的位置和保护层进行测量和复核。 [0041] 所述的原有桥墩2,其特征在于,拆除位置位于墩柱底部,拆除完成后应对纵向钢筋7进行保留,保留长度满足锚固和受力要求,与预制新桥墩8的混凝土结合面应平整、粗糙,满足设计的连接要求。 [0042] 所述的作业平台6,其特征在于,位于待顶升桥墩横桥向一侧,并与原有承台3标高保持一致,地基应经过设计确定。 [0043] 所述的移动轨道10,其特征在于,安装于作业平台6和原有承台3上,用于预制新桥墩8的横桥向移动轨道和竖向顶升平台。 [0044] 切割粉碎机14设置在原有桥墩上,切割粉碎机14包括捶打组件19、平台15和两个切割机构23。捶打组件19和两个切割机构23均设置在平台15上。切割机构23包括机械臂20、支臂21和多个研磨轮22,支臂21与机械臂20相连。研磨轮22设置在支臂21上,研磨轮22与多个原有桥墩纵筋7之间的间隔相对应。 [0045] 通过设置的机械臂20、支臂21和多个研磨轮22相互配合,如图8所示,在混凝土桥墩不单单设置有桥墩纵筋还有横向限位的钢筋箍,而且传统的剔除水泥的方式使用的是大型电镐,但这种电镐在对因混凝土进行破坏时往往由于其剥离的混凝土块大小不同,导致其对钢筋支撑部分造成损坏或者变形。因此通过预先对混凝土中的水泥部分进行有序切割并分隔成多个小块,有效防止出现大块混凝土掉落过程中对其依附的钢筋造成破坏。间接避免对纵筋的破坏,并顺便对横向钢筋箍进行切割剔除。也不会让纵向的钢筋发生变形。方便人员的使用。 [0046] 还包括多个套筒凿头16和两个转动组件25,多个套筒凿头16套在原有桥墩纵筋7上。捶打组件19与套筒凿头16相对应,捶打组件19包括主滑道18、锤头17和主钻头24。主滑道18设置在原有桥墩2上,锤头17滑动配合在主滑道18上,锤头17与套筒凿头16相接触。主钻头24设置在锤头17的底部中央上,主钻头24与位于多个原有桥墩纵筋7内的部分原有桥墩2相对应。两个转动组件25以主钻头24为中心对称设置在平台15上。转动组件25包括传送带26和电机27,电机27设置在平台15上。传送带26套在多个套筒凿头16外围,传送带26与电机27的输出端相连。 [0047] 通过设置的多个套筒凿头16、主滑道18、锤头17和主钻头24相互配合,可以利用套筒凿头16对依附在纵向钢筋上的水泥进行剔除,又可以尽可能的保证钢筋的直挺程度,同时套筒样式也可以起到将钢筋调直的作用。 [0048] 通过设置两个转动组件25,是为了保证四面的套筒凿头16在下一次捶打来之前,进行位置转动。而且由于本发明已经将桩柱上的混凝土切割成多个柱状小块,因此可以保证每次捶打时,套筒凿头16都可以直接凿穿水泥,所以可以确保该转动组件25驱动套筒凿头16转动。防止出现像常规电镐在凿破水泥时钻头插入水泥中无法活动的可能。 [0049] 综上所述,该顶升调坡桥梁预制装配式桥墩及其施工方法,在桥梁顶升调坡工程中拆除原有高度不够桥墩,新桥墩采用预制拼装结构,通过灌浆套筒方式与原有桥墩中预留纵向钢筋连接,能够大幅缩短桥梁顶升完成后桥下传统现浇桥墩的施工时间和后期养护时间,降低长时间顶升支撑体系的安全风险,充分发挥了装配式结构的特点。 |