CN109457629A - 独柱墩加固结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及独柱墩加固结构,包括墩柱、固定钢板、新增支座、支座调平钢块、盖梁、原有支座、植筋、支座垫石、泡沫混凝土、挂网、定型化外模板、外包混凝土、混凝土垫层、框格式底板、单元式脚手架底板、单元式脚手架、悬支式操作平台和型钢支架;所述混凝土垫层上部设置框格式底板,框格式底板与单元式脚手架底板通过框格式底板预埋螺杆连接,单元式脚手架通过抱柱紧固环与墩柱连接,单元式脚手架上部设置悬支式操作平台,所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架、平台纵梁、平台板、护栏和滑升动力系统组成。本发明的有益效果是:本发明的型钢支架作为受力支撑骨架,支撑骨架可在工厂加工预制,安装方便,进一步提高施工效率。

Description

独柱墩加固结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种加固结构及施工方法,特别涉及一种独柱墩加固结构及施工方法。
背景技术
随着我国独柱墩桥的不断建设,技术也在不断成熟,广泛应用到了城市立交桥、高速公路等建设中,多数建设过程中采用现浇连续箱梁的结构形式,这种现浇连续箱梁的下部结构形式主要分为独柱墩和双柱墩两种,在独柱墩桥梁的设计结构中可以看到整个桥面中间只有一个支点,这个支点对于整座桥梁起到具体支撑作用。在桥面上行驶的所有车辆重量都在这个支撑力的承受范围之内。车辆在正常的行驶过程中桥梁受力均匀,不会产生安全问题,但是在车辆超载、汽车不沿桥梁中心线进行行驶等现象会产生跷跷板现象,致使整个桥梁结构在受力不均衡的情况下发生桥梁侧翻,或者支座脱落等现象,为人们的安全出行带来极大的安全隐患。
鉴于此,为了改善传统独墩结构受力不均,改造加固施工方法欠佳、施工造价高及工期长等问题,亟待发明一种简单有效的独柱墩加固结构及施工方法,提高独柱墩加固的施工质量与施工效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种独柱墩加固结构及施工方法。
这种独柱墩加固结构,包括墩柱、固定钢板、新增支座、支座调平钢块、盖梁、原有支座、植筋、支座垫石、泡沫混凝土、挂网、定型化外模板、外包混凝土、混凝土垫层、框格式底板、单元式脚手架底板、单元式脚手架、悬支式操作平台和型钢支架;
所述混凝土垫层上部设置框格式底板,框格式底板与单元式脚手架底板通过框格式底板预埋螺杆连接,单元式脚手架通过抱柱紧固环与墩柱连接,单元式脚手架上部设置悬支式操作平台,所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架、平台纵梁、平台板、护栏和滑升动力系统组成,平台纵梁与定型化三角悬支架螺栓连接,平台纵梁上部铺设平台板;
所述墩柱混凝土保护层剥离区内设置植筋,植筋与中间竖梁连接;型钢支架由外侧竖梁、中间竖梁、下横梁、上横梁、纵梁和撑杆组成,墩柱上部设有上横梁,墩柱下部设有下横梁,上横梁之间设有纵梁,纵梁与下横梁之间设有撑杆,墩柱外侧设有外侧竖梁和中间竖梁;纵梁上部设置固定钢板并通过固定螺杆连接,固定钢板上部设置支座垫石,支座垫石上部设置新增支座,新增支座上部设置支座调平钢块,支座调平钢块上部是盖梁,下横梁下部设置防脱落钢筋;型钢支架外侧设置定型化外模板,定型化外模板内侧浇筑泡沫混凝土,定型化外模板外侧设置栓钉和挂网,挂网外侧设置外包混凝土;墩柱上部为原有支座。
作为优选:所述型钢支架的中间竖梁与墩柱通过植筋螺栓连接;墩柱两侧的外侧竖梁通过支撑型钢纵向预应力拉杆连接;支撑型钢纵向预应力拉杆通过对拉杆固定端板与外侧竖梁固定。
作为优选:所述固定钢板设置预埋螺杆;支座垫石的固定孔内插入预埋螺杆固定,支座垫石四周设置垫石限位角钢。
作为优选:所述定型化外模板与型钢支架通过对拉钢筋固定,墩柱两侧的定型化外模板端头通过模板凹凸剪力键连接。
作为优选:所述单元式脚手架与墩柱通过抱柱紧固环的紧固螺栓固定连接。
作为优选:所述框格式底板设置框格式底板预埋螺杆。
作为优选:所述单元式脚手架上设置竖向滑轨,悬支式操作平台的滑升动力系统通过竖向滑轨上下移动,平台板上设置护栏。
这种独柱墩加固结构的施工方法,包括以下步骤:
1)脚手架基础施工:独柱墩四周进行场地平整,浇筑混凝土垫层,混凝土垫层上部设置框格式底板;
2)单元式脚手架组装:单元式脚手架工厂预制,单元式脚手架底板与框格式底板通过框格式底板预埋螺杆连接,单元式脚手架通过抱柱紧固环与墩柱连接,单元式脚手架上设置竖向滑轨;
3)悬支式操作平台安装:单元式脚手架上部设置悬支式操作平台,平台纵梁与定型化三角悬支架螺栓连接,平台纵梁上部铺设平台板,设置护栏,悬支式操作平台通过竖向滑轨上下移动;
4)独柱墩无损切割:在需施工位置无损切割原独柱墩,切割时保证切缝平整;
5)型钢支架安装:型钢支架由下横梁、撑杆、纵梁、上横梁、外侧竖梁和中间竖梁组成,在地面拼装,型钢支架通过悬支式操作平台运送到安装位置;中间竖梁与墩柱通过植筋螺栓连接;墩柱两侧的外侧竖梁通过支撑型钢纵向预应力拉杆连接;支撑型钢纵向预应力拉杆通过对拉杆固定端板与外侧竖梁固定;下横梁下部设置防脱落钢筋;
6)新增支座安装:固定钢板安装在纵梁上,固定钢板设置预埋螺杆;支座垫石工厂预制留有固定孔,固定孔内插入预埋螺杆螺栓固定,支座垫石四周设置垫石限位角钢,支座垫石上部设置新增支座,新增支座上部设置支座调平钢块,支座调平钢块上部是盖梁;
7)定型化外模板安装:定型化外模板工厂预制,定型化外模板与型钢支架通过对拉钢筋固定,墩柱两侧的定型化外模板端头通过模板凹凸剪力键连接;
8)轻质泡沫混凝土灌芯:定型化外模板安装完成后,内侧浇筑泡沫混凝土,填充整个空间;
9)挂网施工:定型化外模板外侧设置栓钉和挂网;
10)外包混凝土施工:挂网外侧喷射外包混凝土,养护;
11)单元式脚手架拆除:外包混凝土施工完成后,拆除悬支式操作平台、单元式脚手架,进行下一施工段施工。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的型钢支架作为受力支撑骨架,支撑骨架可在工厂加工预制,安装方便,进一步提高施工效率。
(2)本发明采用型钢支撑骨架,外侧设置定型化模板,定型化模板内侧浇筑泡沫混凝土,自重轻,整体受力性较好,具有较高的承载力。
(3)本发明的脚手架基础为框格式底板,与脚手架连接方便,脚手架采用单元式脚手架,装拆方便,脚手架与墩柱通过抱柱紧固环的紧固螺栓固定连接,稳定性好,承载力强。
附图说明
图1是本发明的独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构断面示意图;
图2是独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构侧立面示意图;
图3是独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构平面示意图;
图4是本发明的独柱墩加固脚手架体系立面示意图;
图5是独柱墩加固脚手架体系上部平台骨架平面示意图。
附图标记说明:1-墩柱、2-防脱落钢筋、3-下横梁、4-撑杆、5-纵梁、6-上横梁、7-支撑型钢纵向预应力拉杆、8-对拉杆固定端板、9-预埋螺杆、10-垫石限位角钢、11-固定钢板、12-新增支座、13-支座调平钢块、14-盖梁、15-原有支座、16-外侧竖梁、17-植筋、18-支座垫石、19-固定螺杆、20-对拉钢筋、21-栓钉、22-泡沫混凝土、23-挂网、24-定型化外模板、25-外包混凝土、26-模板凹凸剪力键、27-混凝土垫层、28-框格式底板、29-单元式脚手架底板、30-框格式底板预埋螺杆、31-单元式脚手架、32-竖向滑轨、33-抱柱紧固环、34-紧固螺栓、35-定型化三角悬支架、36-平台纵梁、37-平台板、38-护栏、39-滑升动力系统、41-中间竖梁。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
如图1~图5所示,所述的独柱墩加固结构,包括墩柱1、防脱落钢筋2,直径25mm、下横梁3、撑杆4、纵梁5、上横梁6、支撑型钢纵向预应力拉杆7、对拉杆固定端板8、预埋螺杆9、垫石限位角钢10、固定钢板11,厚度30mm、新增支座12,型号GJZ,尺寸460mm×420mm×650mm、支座调平钢块13,尺寸460mm×420mm×32mm、盖梁14、原有支座15、外侧竖梁16、植筋17、支座垫石18,尺寸800mm×600mm×200mm、固定螺杆19、对拉钢筋20、栓钉21,直径6mm、泡沫混凝土22、挂网23、定型化外模板24、外包混凝土25、模板凹凸剪力键26、混凝土垫层27,厚100mm、框格式底板28、单元式脚手架底板29,厚度30mm、框格式底板预埋螺杆30,直径30mm、单元式脚手架31、竖向滑轨32、抱柱紧固环33、紧固螺栓34、定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38、滑升动力系统39、中间竖梁41、悬支式操作平台、型钢支架。植筋17,直径22mm,植筋深度330mm,植筋孔直径28mm,植筋用胶采用专用改性环氧胶黏剂、改性乙烯基酯胶黏剂或改性氨基甲酸酯胶黏。
所述混凝土垫层27上部设置框格式底板28,框格式底板28与单元式脚手架底板29通过框格式底板预埋螺杆30连接,单元式脚手架31通过抱柱紧固环33与墩柱1连接,单元式脚手架31上部设置悬支式操作平台,所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38和滑升动力系统39组成,平台纵梁36与定型化三角悬支架35螺栓连接,平台纵梁36上部铺设平台板37。
所述墩柱1混凝土保护层剥离区内设置植筋17,植筋17与中间竖梁41连接;型钢支架由外侧竖梁16、中间竖梁41、下横梁3、上横梁6、纵梁5、撑杆4等组成,墩柱1上部设有上横梁6,墩柱1下部设有下横梁3,上横梁6之间设有纵梁5,纵梁5与下横梁3之间设有撑杆4,墩柱1外侧设有外侧竖梁16和中间竖梁41;纵梁5上部设置固定钢板11并通过固定螺杆19连接,固定钢板11上部设置支座垫石18,支座垫石18上部设置新增支座12,新增支座12上部设置支座调平钢块13,支座调平钢块13上部是盖梁14,下横梁3下部设置防脱落钢筋2;型钢支架外侧设置定型化外模板24,定型化外模板24内侧浇筑泡沫混凝土22,定型化外模板24外侧设置栓钉21和挂网23,挂网23外侧设置外包混凝土25;墩柱1上部为原有支座15。
所述型钢支架的中间竖梁41与墩柱1通过植筋17螺栓连接;墩柱1两侧的外侧竖梁16通过支撑型钢纵向预应力拉杆7连接;支撑型钢纵向预应力拉杆7通过对拉杆固定端板8与外侧竖梁16固定。
所述固定钢板11设置预埋螺杆9;支座垫石18工厂预制留有固定孔,插入预埋螺杆9固定,支座垫石18四周设置垫石限位角钢10。
所述定型化外模板24与型钢支架通过对拉钢筋20固定,墩柱1两侧的定型化外模板24端头通过模板凹凸剪力键26连接。
所述单元式脚手架31与墩柱1通过抱柱紧固环33的紧固螺栓34固定连接;框格式底板28工厂预制,设置框格式底板预埋螺杆30。
所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38、滑升动力系统39组成,悬支式操作平台的滑升动力系统39通过竖向滑轨32上下移动,平台板37上设置护栏38。
所述的独柱墩加固结构的施工方法,包括以下步骤:
1)脚手架基础施工:独柱墩四周进行场地平整,浇筑混凝土垫层27,混凝土垫层27上部设置框格式底板28;
2)单元式脚手架组装:单元式脚手架31工厂预制,单元式脚手架底板29与框格式底板28通过框格式底板预埋螺杆30连接,单元式脚手架31通过抱柱紧固环33与墩柱1连接,单元式脚手架31上设置竖向滑轨32;
3)悬支式操作平台安装:单元式脚手架31上部设置悬支式操作平台,平台纵梁36与定型化三角悬支架35螺栓连接,平台纵梁36上部铺设平台板37,设置护栏38,悬支式操作平台通过竖向滑轨32上下移动;
4)独柱墩无损切割:在需施工位置无损切割原独柱墩,切割时保证切缝平整;
5)型钢支架安装:型钢支架由下横梁3、撑杆4、纵梁5、上横梁6、外侧竖梁16、中间竖梁41组成,在地面拼装,型钢支架通过悬支式操作平台运送到安装位置;中间竖梁21与墩柱1通过植筋17螺栓连接;墩柱1两侧的外侧竖梁16通过支撑型钢纵向预应力拉杆7连接;支撑型钢纵向预应力拉杆7通过对拉杆固定端板8与外侧竖梁16固定;下横梁3下部设置防脱落钢筋2;
6)新增支座安装:固定钢板11安装在纵梁5上,固定钢板11设置预埋螺杆9;支座垫石18工厂预制留有固定孔,插入预埋螺杆9螺栓固定,支座垫石18四周设置垫石限位角钢10,支座垫石18上部设置新增支座12,新增支座12上部设置支座调平钢块13,支座调平钢块13上部是盖梁14;
7)定型化外模板安装:定型化外模板24工厂预制,定型化外模板24与型钢支架通过对拉钢筋20固定,墩柱1两侧的定型化外模板24端头通过模板凹凸剪力键26连接;
8)轻质泡沫混凝土灌芯:定型化外模板24安装完成后,内侧浇筑泡沫混凝土22,填充整个空间;
9)挂网施工:定型化外模板24外侧设置栓钉21和挂网23;
10)外包混凝土施工:挂网23外侧喷射外包混凝土25,养护;
11)单元式脚手架拆除:外包混凝土25施工完成后,拆除悬支式操作平台、单元式脚手架31,进行下一施工段施工。

Claims (8)

1.独柱墩加固结构,其特征在于,包括墩柱(1)、固定钢板(11)、新增支座(12)、支座调平钢块(13)、盖梁(14)、原有支座(15)、植筋(17)、支座垫石(18)、泡沫混凝土(22)、挂网(23)、定型化外模板(24)、外包混凝土(25)、混凝土垫层(27)、框格式底板(28)、单元式脚手架底板(29)、单元式脚手架(31)、悬支式操作平台和型钢支架;
所述混凝土垫层(27)上部设置框格式底板(28),框格式底板(28)与单元式脚手架底板(29)通过框格式底板预埋螺杆(30)连接,单元式脚手架(31)通过抱柱紧固环(33)与墩柱(1)连接,单元式脚手架(31)上部设置悬支式操作平台,所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架(35)、平台纵梁(36)、平台板(37)、护栏(38)和滑升动力系统(39)组成,平台纵梁(36)与定型化三角悬支架(35)螺栓连接,平台纵梁(36)上部铺设平台板(37);
所述墩柱(1)混凝土保护层剥离区内设置植筋(17),植筋(17)与中间竖梁(41)连接;型钢支架由外侧竖梁(16)、中间竖梁(41)、下横梁(3)、上横梁(6)、纵梁(5)和撑杆(4)组成,墩柱(1)上部设有上横梁(6),墩柱(1)下部设有下横梁(3),上横梁(6)之间设有纵梁(5),纵梁(5)与下横梁(3)之间设有撑杆(4),墩柱(1)外侧设有外侧竖梁(16)和中间竖梁(41);纵梁(5)上部设置固定钢板(11)并通过固定螺杆(19)连接,固定钢板(11)上部设置支座垫石(18),支座垫石(18)上部设置新增支座(12),新增支座(12)上部设置支座调平钢块(13),支座调平钢块(13)上部是盖梁(14),下横梁(3)下部设置防脱落钢筋(2);型钢支架外侧设置定型化外模板(24),定型化外模板(24)内侧浇筑泡沫混凝土(22),定型化外模板(24)外侧设置栓钉(21)和挂网(23),挂网(23)外侧设置外包混凝土(25);墩柱(1)上部为原有支座(15)。
2.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述型钢支架的中间竖梁(41)与墩柱(1)通过植筋(17)螺栓连接;墩柱(1)两侧的外侧竖梁(16)通过支撑型钢纵向预应力拉杆(7)连接;支撑型钢纵向预应力拉杆(7)通过对拉杆固定端板(8)与外侧竖梁(16)固定。
3.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述固定钢板(11)设置预埋螺杆(9);支座垫石(18)的固定孔内插入预埋螺杆(9)固定,支座垫石(18)四周设置垫石限位角钢(10)。
4.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述定型化外模板(24)与型钢支架通过对拉钢筋(20)固定,墩柱(1)两侧的定型化外模板(24)端头通过模板凹凸剪力键(26)连接。
5.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述单元式脚手架(31)与墩柱(1)通过抱柱紧固环(33)的紧固螺栓(34)固定连接。
6.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述框格式底板(28)设置框格式底板预埋螺杆(30)。
7.根据权利要求1所述的独柱墩加固结构,其特征在于,所述单元式脚手架(31)上设置竖向滑轨(32),悬支式操作平台的滑升动力系统(39)通过竖向滑轨(32)上下移动,平台板(37)上设置护栏(38)。
8.一种独柱墩加固结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)脚手架基础施工:独柱墩四周进行场地平整,浇筑混凝土垫层(27),混凝土垫层(27)上部设置框格式底板(28);
2)单元式脚手架组装:单元式脚手架(31)工厂预制,单元式脚手架底板(29)与框格式底板(28)通过框格式底板预埋螺杆(30)连接,单元式脚手架(31)通过抱柱紧固环(33)与墩柱(1)连接,单元式脚手架(31)上设置竖向滑轨(32);
3)悬支式操作平台安装:单元式脚手架(31)上部设置悬支式操作平台,平台纵梁(36)与定型化三角悬支架(35)螺栓连接,平台纵梁(36)上部铺设平台板(37),设置护栏(38),悬支式操作平台通过竖向滑轨(32)上下移动;
4)独柱墩无损切割:在需施工位置无损切割原独柱墩,切割时保证切缝平整;
5)型钢支架安装:型钢支架由下横梁(3)、撑杆(4)、纵梁(5)、上横梁(6)、外侧竖梁(16)和中间竖梁(41)组成,在地面拼装,型钢支架通过悬支式操作平台运送到安装位置;中间竖梁(21)与墩柱(1)通过植筋(17)螺栓连接;墩柱(1)两侧的外侧竖梁(16)通过支撑型钢纵向预应力拉杆(7)连接;支撑型钢纵向预应力拉杆(7)通过对拉杆固定端板(8)与外侧竖梁(16)固定;下横梁(3)下部设置防脱落钢筋(2);
6)新增支座安装:固定钢板(11)安装在纵梁(5)上,固定钢板(11)设置预埋螺杆(9);支座垫石(18)工厂预制留有固定孔,固定孔内插入预埋螺杆(9)螺栓固定,支座垫石(18)四周设置垫石限位角钢(10),支座垫石(18)上部设置新增支座(12),新增支座(12)上部设置支座调平钢块(13),支座调平钢块(13)上部是盖梁(14);
7)定型化外模板安装:定型化外模板(24)工厂预制,定型化外模板(24)与型钢支架通过对拉钢筋(20)固定,墩柱(1)两侧的定型化外模板(24)端头通过模板凹凸剪力键(26)连接;
8)轻质泡沫混凝土灌芯:定型化外模板(24)安装完成后,内侧浇筑泡沫混凝土(22),填充整个空间;
9)挂网施工:定型化外模板(24)外侧设置栓钉(21)和挂网(23);
10)外包混凝土施工:挂网(23)外侧喷射外包混凝土(25),养护;
11)单元式脚手架拆除:外包混凝土(25)施工完成后,拆除悬支式操作平台、单元式脚手架(31),进行下一施工段施工。
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