CN108570933B - 一种矮塔斜拉桥顶升方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矮塔斜拉桥顶升方法，包括：1)在待顶升的矮塔斜拉桥的每个主墩上钻设至少一对通孔，并且所述通孔轴线垂直于所述矮塔斜拉桥的纵轴线；2)在所述通孔中穿入抬梁，使得所述抬梁两端露出所述通孔，并将所述通孔和所述抬梁之间的间隙用灌浆料填筑密实；3)将各抬梁位于所述主墩同侧的端部分别用混凝土纵梁相连；4)在所述抬梁上加载顶力至计算顶力；5)在所述抬梁下方切割所述主墩；6)顶升所述抬梁。本发明能提高矮塔斜拉桥顶升过程的安全性并节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种矮塔斜拉桥的顶升方法。
背景技术
在将桥梁墩柱进行接高、加粗之前，需要对桥梁进行顶升，当桥梁顶升重量大、跨径大，桥墩在顶升时又需要截断的场合，顶升工作的困难会大大增加。
若直接顶升箱梁，即直接顶升桥梁的上部结构(箱梁底部)，把顶升设备及支撑体系放置在主墩的承台上，直接顶升上部箱梁，由于上部箱梁在原来设计时只考虑到箱梁的自身受力，在顶升时需对箱梁自身进行加固，而上部结构的一半荷载集中在箱梁上部的塔上，塔是通过自身的塔基直接传递到下部的承台上的，顶升上部箱梁结构时，箱梁应能够托住矮塔结构，但矮塔结构与箱梁自身连接较弱，空间小，箱梁内部应力较大，箱室加固计算无法通过且加固困难。
若采用断柱顶升法，对现有桥墩进行钢筋混凝土抱柱梁施工，采用承台-上钢筋砼抱柱梁的托换受力体系，即在墩柱的适当位置进行切割，不改变上部结构的传力体系；顶升时，顶升千斤顶把力传递给抱柱梁，抱柱梁再把力传递给柱，柱传递给上部结构，抱柱梁与柱之间通过新旧砼的摩擦传递剪力，则只能顶升较小(通常2米*2米以内)或较轻(通常1500吨以内)的柱，局限性很大，且在原有主墩内将产生很大的拉应力，形成隐患。
若采用断桩-抱桩法，在承台下面的桩上设置上下抱桩梁(抱桩梁与桩凿毛并植筋连接)，其中下抱桩梁作为顶升基础，上抱桩梁作为顶升的上部受力体系(上抱桩梁设置在承台的底部与承台连接在一起)，在上下抱桩梁间安装顶升液压千斤顶和随动千斤顶进行整体顶升，由于桩基施工不像柱施工那样经过振捣，故桩基砼是否适合抱柱存在一定的不确定性；另外要在承台下方施工，须做较深的水中围堰，而围堰施工成本和风险都较大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种矮塔斜拉桥顶升方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种矮塔斜拉桥顶升方法，包括：1)在待顶升的矮塔斜拉桥的每个主墩上钻设至少一对通孔，所述通孔的高度一致，并且所述通孔轴线垂直于所述矮塔斜拉桥的纵轴线；2)在所述通孔中穿入抬梁，使得所述抬梁两端露出所述通孔，并将所述通孔和所述抬梁之间的间隙用灌浆料填筑密实；3)将各抬梁位于所述主墩同侧的端部分别用纵梁相连；4)在所述抬梁上加载顶力至计算顶力；5)在所述抬梁下方切割所述主墩；6)顶升所述抬梁。纵梁可均衡与其相连的各抬梁的负荷，大大提升顶升施工过程的安全性。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤1)之前还包括：用灌浆料将所述主墩空心部分填筑密实。将主墩空心部分填筑密实，使得后续顶升时整个主墩作为整体受力；尤其是对于薄壁墩而言，可避免顶升过程中的安全隐患或安全事故。
根据本发明的一个实施例，所述步骤3)包括：将所述主墩表面凿毛；将各抬梁位于所述主墩同侧的端部及所述主墩分别用纵梁相连。
根据本发明的一个实施例，所述纵梁是混凝土纵梁或钢纵梁。混凝土纵梁可与抬梁、主墩进行浇筑相连，从而连接牢固可靠；钢纵梁较轻且易于切割，可加快施工进程。
根据本发明的一个实施例，所述抬梁是混凝土抬梁或钢抬梁。混凝土抬梁可与纵梁、主墩进行浇筑相连，从而连接牢固可靠；钢抬梁较轻且易于切割，可加快施工进程。
根据本发明的一个实施例，所述步骤4)包括：在每根抬梁的每端分别设置第一千斤顶及第二千斤顶；通过所述第一千斤顶在所述抬梁上加载顶力至计算顶力；其中，所述步骤6)包括：交替地通过所述第一千斤顶和所述第二千斤顶顶升所述抬梁。交替地通过第一千斤顶、第二千斤顶顶升抬梁，可使顶升装置具有一定的冗余度，避免顶升时单个千斤顶失效造成危险。
根据本发明的一个实施例，所述第一千斤顶设于所述第二千斤顶外侧。
根据本发明的一个实施例，所述第一千斤顶和所述第二千斤顶的顶升力不小于300吨。
根据本发明的一个实施例，所述通孔下缘距离所述桥梁的承台顶面高度为50cm～150cm。
与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
1)不对桥梁上部结构直接顶升，在矮塔斜拉桥中矮塔结构与箱梁连接较弱的情况下也不会在箱梁内部产生过大的应力；
2)上部结构的传力体系未发生变化，整体抬升对桥梁本身结构尺寸或重量无限制，且不会在主墩内产生拉应力；
3)通过抬梁与抱柱梁连成整体、切断墩桩、安装顶升设备，能提高顶升过程安全性并节约成本。
附图说明
图1为一种矮塔斜拉桥的立面图，中空部分填筑灌浆料；
图2为图1中矮塔斜拉桥设置通孔后的立面图；
图3为在图2中通孔穿入抬梁的立面示意图；
图4为顶升作业时千斤顶在抬梁两端设置位置的平面示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
参考图1、图2和图3，矮塔斜拉桥，塔梁墩固结体系，主桥跨径为101+101米，主墩单墩约1.7万吨，主桥约2.2万吨。顶升重量重、跨径大，而顶升时桥墩必须截断。通过主墩1支承上部结构，承台2上承主墩1、下接桩3。承台2将主墩1所施加的压力分散至多根桩3。主墩1为中空结构。
在主墩1的空心部分采用C50灌浆料4(C50)填实浇筑，然后采用水钻距离原承台顶面上方高度100cm处墩柱前后侧钻出尺寸为550mm×2050mm(550mm×2550mm)的通孔5，通孔5走向垂直于主桥轴线。将预制型钢混凝土抬梁6(尺寸为500mm×2000mm或2500mm)吊装穿放入通孔5内，两端露出通孔5。抬梁6和通孔5之间的间隙用灌浆料填筑密实，其中，每钻一个通孔5就穿放一片抬梁6并填筑灌浆料，使其与原有主墩1填充密实，再钻下一个通孔5并穿放另一片抬梁6。以此类推，直至所有抬梁6穿放施工完毕。
所有抬梁6左右两端部用混凝土纵梁9浇筑连为一整体，并且该纵梁9与主墩1相接触，接触面凿毛并浇筑连接，相当于抱柱梁。
在其他实施例中，纵梁9、抬梁6中的一个可为钢质，或二者均为钢质。当二者均为钢质，纵梁9和抬梁6之间通过焊接、铆接、螺纹连接件等方式实现连接；当其中一个为钢质，仍可通过浇筑方式连接。
将千斤顶置于承台2上抬梁6两端的下方，其中千斤顶分为第一千斤顶和第二千斤顶。参考图4，抬梁6每一端部均设有第一千斤顶7和第二千斤顶8，第一千斤顶7和第二千斤顶8分别对称设置，并且第一千斤顶7位于第二千斤顶8的外侧。
各千斤顶的顶升力为500吨。
通过第一千斤顶7顶升相应的抬梁6至计算顶力，在抬梁6下方分离切割主墩1，再交替地通过第一千斤顶7和第二千斤顶8顶升相应的抬梁6，直至顶升至预定高度，顶升完成。
本例所述的“上”、“下”、“左”、“右”均为以图1为参照、为清楚说明本发明而使用的相对概念；本例所述的“内侧”、“外侧”均为以图4位参照、为清楚说明本发明而使用的相对概念。
以上详细描述了本发明的优选实施例。应当理解，本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制。对于本领域技术人员来说，上述实施例中技术特征的任意组合无需付出创造性劳动，是显而易见的，其任意组合以及本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，都落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种矮塔斜拉桥顶升方法，其特征在于，包括：
先用灌浆料将主墩空心部分填筑密实；
1)再在待顶升的矮塔斜拉桥的每个主墩上钻设至少一对通孔，并且所述通孔轴线垂直于所述矮塔斜拉桥的纵轴线；
2)在所述通孔中穿入抬梁，使得所述抬梁两端露出所述通孔，并将所述通孔和所述抬梁之间的间隙用灌浆料填筑密实；
3)将所述主墩表面凿毛；将各抬梁位于所述主墩同侧的端部分别用纵梁浇筑相连；
4)在每根抬梁的每端分别设置第一千斤顶及第二千斤顶，通过所述第一千斤顶在所述抬梁上加载顶力至计算顶力；
5)在所述抬梁下方切割所述主墩；
6)交替地通过所述第一千斤顶和所述第二千斤顶顶升所述抬梁，其中，所述第一千斤顶和所述第二千斤顶的顶升力不小于300吨。
2.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥顶升方法，其特征在于，所述纵梁是混凝土纵梁或钢纵梁。
3.根据权利要求1或2所述的矮塔斜拉桥顶升方法，其特征在于，所述抬梁是混凝土抬梁或钢抬梁。
4.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥顶升方法，其特征在于，所述第一千斤顶设于所述第二千斤顶外侧。
5.根据权利要求1所述的矮塔斜拉桥顶升方法，其特征在于，所述通孔下缘距离桥梁的承台顶面高度为50cm～150cm。
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