CN109555173A - 一种分离式桥梁整体抬桩加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁桩基加固技术领域，具体地指一种分离式桥梁整体抬桩加固方法。在相邻两幅旧承台之间的地面上钻孔建造第一新桩，对支承于旧承台下方的旧桩进行加固，然后依托旧承台浇筑新承台，将相邻两幅旧承台包裹在一起形成整体的宽幅新承台，在新承台和第一新桩之间浇筑混凝土使两者固连为一体，完成桩基加固施工。本发明通过建造新桩将相邻两幅旧承台浇筑到一起形成宽幅的新承台，实际改造过程中不会对既有承台结构造成破坏，不会影响桥梁的稳定性，新增的承台结构稳定性和承载性更好，具有极大的推广价值。

Description

一种分离式桥梁整体抬桩加固方法

技术领域

本发明涉及桥梁桩基加固技术领域，具体地指一种分离式桥梁整体抬桩加固方法。

背景技术

桩基础承载能力高、适应性强、建造技术成熟、施工速度快，是我国桥梁最主要的基础形式之一。桩基础承担着桥梁全部上部荷载，是桥梁的根基，然而，桩基处于自然环境中，不可避免地受到各种不利因素的作用，常发生河床冲刷、基础沉陷、非均匀沉降、混凝土剥落、钢筋锈蚀、桩身颈缩、断桩等病害。桩基病害的危害主要表现在：导致基础承载能力、稳定性、耐久性降低，导致桥墩稳定性不足，导致上部结构病害和导致桥梁垮塌。桩基病害严重威胁着桥梁安全，必须得到及时、恰当的处置。

桥梁桩基加固技术方面，国内现有静压注浆、复合注浆、高压旋喷注浆、抛石护坦、混凝土外包、钢套筒外包、玻璃钢外包、组合外包、微型桩、锚杆静压桩、抬桩等一系列加固方法。根据加固原理不同，各种方法均有其适用条件和相应的局限性，主要表现在：

1、注浆类方法，仅能局部改善桩基受力和耐久性，不能提高桩身外露部分的承载力和耐久性。

2、抛石护坦法，用于保护地基不受冲刷破坏，不能提高桩基承载力，阻碍通航和泄洪。

3、增大桩身截面类方法，仅提高桩身外露部分的抗弯刚度和耐久性，不能提高基础竖向承载力。

4、微型桩与静压桩法，能整体提高基础承载力，但其桩长短、单桩承载力低，适范围较小。

5、抬桩法通过增设大型钻孔灌注桩或人工挖孔桩，并扩大原承台将新旧结构连成整体共同承受上部荷载，能整体提高基础承载力、稳定性和耐久性，能一次性解决桥梁桩基全部病害。常用的纵向抬桩法新增桩基沿桥纵向布置在旧桩两侧，新桩压缩河道通航和泄洪净宽，在条件受限制的地区方案不可行。横向抬桩法在原桥墩横向两侧增加新桩，对左右幅间距不大的分离式桥梁，横向抬桩法新桩布置空间不足，方案不可行。

我国公路桥梁众多，大多数高等级公路都设计为分离式的双幅桥。在反复经受河床冲刷的地区，原有分离式桥梁基础承载能力不足，常用的桩基加固方案不可行。因此，研究开发一种能解决反复冲刷地区分离式桥梁抬桩加固的方法意义重大。

发明内容

本方法的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种分离式桥梁整体抬桩加固方法。

本方法的技术方案为：一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：在相邻两幅旧承台之间的地面上钻孔建造第一新桩，对支承于旧承台下方的旧桩进行加固，然后依托旧承台浇筑新承台，将相邻两幅旧承台包裹在一起形成整体的宽幅新承台，在新承台和第一新桩之间浇筑混凝土使两者固连为一体，完成桩基加固施工。

进一步的在相邻两幅旧承台之间的地面上钻孔浇筑第一新桩的方法为：在相邻两幅旧承台之间且位于两幅旧承台围绕区域以外的地面上建造至少一组第一新桩，每组第一新桩包含一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置的第一新桩。

进一步的位于两幅旧承台之间的第一新桩的轴线与两幅旧承台的中线垂直相交。

进一步的对支承于旧承台下方的旧桩进行加固的方法为：在旧桩与旧承台连接处的桩身外侧绑扎钢筋，搭建模板，浇筑外包混凝土增大旧桩桩顶直径。

进一步的依托旧承台浇筑新承台的方法为：在相邻旧承台之间布置型钢骨架，将型钢横桥向两端分别锚固在相邻两幅旧承台的侧壁上，然后安装模板、钢筋骨架依托旧承台将型钢与旧承台浇筑为一体形成新承台。

进一步的将相邻两幅旧承台包裹在一起形成整体的宽幅新承台的方法为：依托旧承台和型钢，在相邻两幅旧承台之间和旧承台上浇筑混凝土形成包裹两幅旧承台的主体部分，在主体部分的横桥向两侧浇筑圆弧形的弧形部分，形成沿横桥向布置的宽幅承台结构。

进一步的在旧承台沿横桥向方向远离第一新桩的一侧地面上建造至少一组第二新桩，每组第二新桩包括至少一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置于弧形部分正下方的第二新桩。

进一步的在新承台和第一新桩之间浇筑混凝土使两者固连为一体的方法为：浇筑新承台时在正对第一新桩的位置预留注浆孔，待新承台浇筑完成后，通过注浆孔向新承台与第一新桩之间灌注混凝土使第一新桩和新承台连接为整体结构。

进一步的包括以下步骤：

1)、搭建钻孔施工平台，测量放样，在旧承台横桥向两侧地面以及相邻两幅旧承台之间的地面上沉桩、钻孔，下放钢筋笼建造出第一新桩和第二新桩；

2)、对旧桩外露桩身进行凿毛，在凿毛后的桩身外侧绑扎钢筋，安装模板，浇筑外包混凝土，增大旧桩桩身直径；

3)、在相邻两幅旧承台之间安装型钢，将型钢横桥向两端与旧承台侧壁锚固；

4)、安装新承台钢筋模板，在与第一、第二新桩对应的位置预留注浆孔，依托旧承台与型钢浇筑新承台；

5)、新承台达到设计强度后，通过注浆孔向第一、第二新桩桩顶灌注混凝土封闭两者之间的间隙，将第一、第二新桩和新承台连接为整体结构；

6)拆除新承台模板，完成改造施工。

本发明的优点有：1、采用横向增加桩基，并将相邻两幅的基础连成整体的方式加固旧桥基础，新桩数量少、占用空间少、不侵占原基础纵向长度范围以外的河道，不妨碍桥下通航和泄洪，对水文环境影响小；

2、通过增加桩数量提高原基础承载能力，新桩设计、施工均采用先进的理念和方法，可一次性解决桥梁基础全部病害问题，后期维护工作量小；

3、通过预压强迫新桩分担上部荷载，能迅速减轻原基础负担，新桩承载能力利用率高，加固见效快，效果明显。

本发明通过建造新桩将相邻两幅旧承台浇筑到一起形成宽幅的新承台，实际改造过程中不会对既有承台结构造成破坏，不会影响桥梁的稳定性，新增的承台结构稳定性和承载性更好，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：新桩基与旧桩、旧承台布置结构主视图；

图2：新桩基与旧桩、旧承台布置结构俯视图；

图3：旧桩加固结构示意图；

图4：型钢安装结构示意图；

图5：新承台浇筑结构示意图；

图6：新承台与新桩布置结构俯视图；

其中：1—旧承台；2—旧桩；3—新承台；4—第一新桩；5—外包混凝土；6—型钢；7—注浆孔；8—第二新桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本方法作进一步的详细说明。

如图1～5，一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，本实施例通过在分离式桥梁左右幅基础之间增加第一新桩4、在原基础两侧增加第二新桩8、对原有的旧承台1和旧桩2进行加固，形成新的承台结构，以此来增强整个承台结构的承载性，提高整个桥梁基础的承载能力和稳定性。

本实施例的加固方法对旧承台1和旧桩2不产生任何的破坏，实际上对旧桩2进行了加固，加固方法为：对旧桩2外露部分桩身进行凿毛、在外侧绑扎钢筋，安装模板，浇筑外包混凝土5增大旧桩桩身直径，如图3所示。

新承台3主要依托原有的旧承台1为基础，通过在相邻两幅旧承台1之间搭建型钢骨架增强相邻两幅旧承台1的稳定性，将型钢6横桥向两端分别锚固在相邻两幅旧承台1的侧壁上，如图4所示。

依托旧承台1，在相邻两幅旧承台1之间和旧承台1顺桥向两侧浇筑混凝土形成包裹两幅旧承台1的主体部分，在主体部分的横桥向两侧浇筑圆弧形的弧形部分，并将主体部分和弧形部分悬置于与之对应的新桩基上方，如图6所示。

新承台3的横截面积远远大于旧承台1，新承台3下方设置有多根的新桩，新桩在垂直方向上与旧承台1不重叠，新桩有两种，一种是位于相邻两幅旧承台1之间的第一新桩4，一种是位于旧承台1沿横桥向方向远离第一新桩4的一侧地面上的第二新桩8，第一新桩4和第二新桩8分置于旧承台1的横桥向两侧。第一新桩4的布置方法为：在相邻两幅旧承台1之间建造至少一组第一新桩4，每组第一新桩4包含一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置的第一新桩4。如图2所示，包括一组，第一新桩4的轴线与两幅旧承台1的中线垂直相交。

第二新桩8的布置方法为：在旧承台1沿横桥向方向远离第一新桩4的一侧地面上建造至少一组第二新桩8，每组第二新桩8包含一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置于弧形部分正下方的第二新桩8，如图2所示，包括一组，第二新桩8位于弧形部分的正下方，用于支撑弧形部分。

新承台3和第一、第二新桩完成后，需要对新桩进行预压，预压完成后需要将新桩与新承台3浇筑固定在一起。将新桩与新承台3连接为一体的方法为：浇筑新承台3时将新承台3与第一、第二新桩暂时分开，在正对第一、第二新桩的位置预留注浆孔7，如图5所示，待新承台3混凝土达到设计强度后，用千斤顶对第一、第二新桩进行同步预压，预压到预定荷载后锁定新承台3和第一、第二新桩之间的间隙，通过注浆孔7向新承台3与第一、第二新桩之间灌注混凝土使第一、第二新桩和新承台3连接为整体结构。

本实施例的加固方法包括以下步骤：

1、搭建钻孔施工平台，测量放样，在旧承台1垂直投影以外的地面以及相邻两幅旧承台1之间的地面上沉桩、钻孔，第一、第二新桩在竖直方向上与旧承台1之间无重叠关系，避免了后期需要破坏旧承台1结构，下放钢筋笼建造出第一、第二新桩，如图1～2所示；

2、对旧桩2外露桩身进行凿毛，在凿毛后的桩身外侧绑扎钢筋，安装模板，浇筑外包混凝土5，增大旧桩2桩身直径，如图3所示；

3、凿除新桩桩头，在相邻两幅旧承台1之间安装型钢6，将型钢6横桥向两端与旧承台1侧壁锚固，如图4所示；

4、安装新承台3钢筋模板，在与第一、第二新桩对应的位置预留注浆孔7，依托旧承台1与型钢6浇筑新承台3，新承台与第一、第二新桩先不连接，如图5所示；

5、新承台3混凝土达到设计强度后，用千斤顶对新桩施加设计的预压力，锁定新承台3与第一、第二新桩之间的间隙，通过注浆孔7向第一、第二新桩桩顶灌注混凝土封闭两者之间的间隙，将第一新桩4、第二新桩8和新承台3连接为整体结构；

6拆除新承台3模板，完成改造施工。

以上显示和描述了本方法的基本原理、主要特征和本方法的优点。本行业的技术人员应该了解，本方法不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方法的原理，在不脱离本方法精神和范围的前提下本方法还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本方法范围内。本方法要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：在相邻两幅旧承台(1)之间的地面上钻孔建造第一新桩(4)，对支承于旧承台(1)下方的旧桩(2)进行加固，然后依托旧承台(2)浇筑新承台(3)，将相邻两幅旧承台(1)包裹在一起形成整体的宽幅新承台(3)，在新承台(3)和第一新桩(4)之间浇筑混凝土使两者固连为一体，完成桩基加固施工。

2.如权利要求1所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：在相邻两幅旧承台(1)之间的地面上钻孔建造第一新桩(4)的方法为：在相邻两幅旧承台(1)之间且位于两幅旧承台(1)围绕区域以外的地面上建造至少一组第一新桩(4)，每组第一新桩(4)包含一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置的第一新桩(4)。

3.如权利要求2所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：位于两幅旧承台(1)之间的第一新桩(4)的轴线与两幅旧承台(1)的中线垂直相交。

4.如权利要求1所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：对支承于旧承台(1)下方的旧桩(2)进行加固的方法为：在旧桩(2)与旧承台(1)连接处的桩身外侧绑扎钢筋，搭建模板，浇筑外包混凝土(5)增大旧桩桩顶直径。

5.如权利要求1所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：依托旧承台(1)浇筑新承台(3)的方法为：在相邻旧承台(1)之间布置型钢(6)骨架，将型钢(6)横桥向两端分别锚固在相邻两幅旧承台(1)的侧壁上，然后安装模板、钢筋骨架依托旧承台(1)将型钢(6)与旧承台(1)浇筑为一体形成新承台(3)。

6.如权利要求5所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：将相邻两幅旧承台(1)包裹在一起形成整体的宽幅新承台(3)的方法为：依托旧承台(1)和型钢(6)，在相邻两幅旧承台(1)之间和旧承台(1)上浇筑混凝土形成包裹两幅旧承台(1)的主体部分，在主体部分的横桥向两侧浇筑圆弧形的弧形部分，形成沿横桥向布置的宽幅承台结构。

7.如权利要求6所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：在旧承台(1)沿横桥向方向远离第一新桩(4)的一侧地面上建造至少一组第二新桩(8)，每组第二新桩(8)包括至少一根或是多根沿顺桥向方向间隔布置于弧形部分正下方的第二新桩(8)。

8.如权利要求1所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：在新承台(3)和第一新桩(4)之间浇筑混凝土使两者固连为一体的方法为：浇筑新承台(3)时在正对第一新桩(4)的位置预留注浆孔(7)，待新承台(3)浇筑完成后，通过注浆孔(7)向新承台(3)与第一新桩(4)之间灌注混凝土使第一新桩(4)和新承台(3)连接为整体结构。

9.如权利要求1所述的一种分离式桥梁整体抬桩加固方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、搭建钻孔施工平台，测量放样，在旧承台(1)横桥向两侧地面以及相邻两幅旧承台(1)之间的地面上沉桩、钻孔，下放钢筋笼建造出第一新桩(4)和第二新桩(8)；

2)、对旧桩(2)外露桩身进行凿毛，在凿毛后的桩身外侧绑扎钢筋，安装模板，浇筑外包混凝土(5)，增大旧桩(2)桩身直径；

3)、在相邻两幅旧承台(1)之间安装型钢(6)，将型钢(6)横桥向两端与旧承台(1)侧壁锚固；

4)、安装新承台(3)钢筋模板，在与第一、第二新桩对应的位置预留注浆孔(7)，依托旧承台(1)与型钢(6)浇筑新承台(3)；

5)、新承台(3)达到设计强度后，通过注浆孔(7)向第一、第二新桩桩顶灌注混凝土封闭两者之间的间隙，将第一、第二新桩和新承台(3)连接为整体结构；

6)拆除新承台(3)模板，完成改造施工。