CN112030731A - 桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，包括环形槽、分离式环板套箍、放射状螺杆、竖向条板和分离式模板；所述的环形槽沿桥墩的承台基础侧面竖向均匀环切形成；所述的分离式环板套箍安装在环形槽处并通过竖向条板固定；所述的放射状螺杆均匀分布焊接在分离式环板套箍侧面；所述分离式环板套箍的上套箍和下套箍上的放射状螺杆吊支分离式模板；所述的分离式环板套箍侧面设有等距排列的钢筋孔，水平连接筋穿过钢筋孔，水平连接筋一端与基础增大截面区域的钢筋笼焊接，另一端与承台基础的钢筋笼焊接。本发明的有益效果是：本发明涉及的分离式环板套箍结构设计精妙，拼装方便，提高了安装效率，减少了人力投入，降低了施工成本。

Description

桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构及施工方法，属于土木工程领域，适用于对原有基础加固桥基的补强。

背景技术

冲积性河流中桥墩周围的局部冲刷几乎是一个不可避免的问题，这种桥墩附近局部河床床面的下切现象，通常是由桥墩周围水流的三维边界层分离所产生的高强度的水流紊动和旋涡体系所引起的，关系到桥梁基础的稳定。因此，桥梁设计工作者在进行桥梁基础设计时，必须考虑采取一些防护工程对桥墩周围的床面进行护底防护，以保证桥墩的安全与稳定。迄今为止，桥墩局部冲刷防护工程一直是防止河槽中桥墩周围床面冲刷、桥墩失稳和桥梁水毁的重要措施之一。

基础由于经常受到洪水的冲刷而发生滑移，由于河床疏浚开挖，减少了桥台台前临河面地基土层的侧向压力，从而使基础产生侧向滑移。桥台基础建造于软土地基上，当台背填土超过一定高度且基础构造处理不当时，作用于台背的水平力增大，将导致地基失稳，产生塑性流动，使桥台产生前移。当基础上下受力不均时，台身也随之产生不均匀的滑移，导致基础出现倾斜。无序采砂造成原有河床下降，河槽植被破坏，流速增大。汛期到来后，对桥墩基础冲刷加剧，墩台周围的水流，由于受到墩台的阻挡，使水流发生很大变化，不是按原水流方向直线下流，而是变为表面的小部分水流向上扩散，壅高水位，下面的大部分水流转为向下流动，直接冲刷河床砂砾，使墩台周围局部冲深，待冲到一定深度水流无法再冲动砂砾时，再稳定下来。如果墩台基础不是埋置在这一冲刷深度之下，则墩台基础底下就被冲空，是一种较为常见的损坏现象。

由于基础的加固措施比较多，在实际应用中要认真分析，因地制宜，合理选择修补加固方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构及施工方法。

这种桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，包括环形槽、分离式环板套箍、放射状螺杆、竖向条板和分离式模板；所述的环形槽沿桥墩的承台基础侧面竖向均匀环切形成；所述的分离式环板套箍安装在环形槽处并通过竖向条板固定；所述的放射状螺杆均匀分布焊接在分离式环板套箍侧面；所述分离式环板套箍的上套箍和下套箍上的放射状螺杆吊支分离式模板。

作为优选：所述的分离式环板套箍侧面设有等距排列的钢筋孔，水平连接筋穿过钢筋孔，水平连接筋一端与基础增大截面区域的钢筋笼焊接，另一端与承台基础的钢筋笼焊接。

作为优选：所述的分离式环板套箍在拼接处焊接有分离式环板套箍的固定螺丝杆，竖向条板的侧面设有竖向条板的螺丝孔。

作为优选：竖向条板套在两片拼装后的分离式环板套箍的固定螺丝杆上并通过分离式环板套箍的固定螺帽固定。

作为优选：所述的分离式模板顶部和底部设有分离式模板的螺杆孔，放射状螺杆穿过分离式模板的螺杆孔吊支分离式模板。

作为优选：所述的分离式模板的螺杆孔内侧的放射状螺杆上设有分离式模板的止水橡胶塞，分离式模板的螺母位于分离式模板的螺杆孔外侧的放射状螺杆上用于紧固分离式模板。

这种桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备：分别在工厂加工制作分离式环板套箍、放射状螺杆、分离式模板以及基础增大截面区域的钢筋笼；

2)测量放样：在承台基础周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置、第一级基础增大截面浇筑区域的位置、第二级基础增大截面浇筑区域的位置和第三级基础增大截面浇筑区域的位置；

3)施工围堰：在承台基础周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置，施工钢板围堰；

4)基础增大截面区域基坑开挖：基础增大截面区域基坑开挖施工在承台基础周边需要基础增大截面区域放样位置进行，然后使原有的阶梯式的承台基础暴露出来；

5)测量放样环形槽的位置：在暴露出来的承台基础侧面增大区域处测量放样环形槽的位置；

6)切割环形槽：在环形槽测量放样位置用混凝土切割机进行均匀环向切割，从而生成环形槽，在承台基础侧面增大区域竖向若干个环形槽等距布设；

7)安装分离式环板套箍：在承台基础的环形槽处，将两个分离式环板套箍进行拼接，然后在对接缝处的分离式环板套箍的固定螺丝杆上安装竖向条板，并用分离式环板套箍的固定螺帽进行固定；

8)基础增大截面区域钢筋笼施工：在第一级基础增大截面浇筑区域、第二级基础增大截面浇筑区域和第三级基础增大截面浇筑区域分别焊接绑扎第一级基础增大截面区域主筋、第一级基础增大截面区域箍筋、第二级基础增大截面区域主筋、第二级基础增大截面区域箍筋、第三级基础增大截面区域主筋和第三级基础增大截面区域箍筋，从而完成基础增大截面区域钢筋笼施工，同时基础增大截面区域钢筋笼与穿过分离式环板套箍的钢筋孔的水平连接筋进行焊接固定；

9)安装分离式模板：在第一级基础增大截面浇筑区域、第二级基础增大截面浇筑区域和第三级基础增大截面浇筑区域的上套箍和下套箍上安装分离式模板，并用分离式模板的止水橡胶塞和分离式模板的螺母实现紧固；

10)浇筑基础增大截面区域：在第一级基础增大截面浇筑区域、第二级基础增大截面浇筑区域和第三级基础增大截面浇筑区域进行混凝土的浇筑；

11)拆除分离式模板：松开分离式模板的螺母，然后拆除分离式模板，并拿掉分离式模板的止水橡胶塞；

12)回填河床土：拆除围堰，在第一级基础增大截面浇筑区域、第二级基础增大截面浇筑区域和第三级基础增大截面浇筑区域进行河床土背后回填。

本发明的有益效果是：

1、本发明涉及的分离式环板套箍结构设计精妙，拼装方便，提高了安装效率，减少了人力投入，降低了施工成本。

2、本发明采用的放射状螺杆的设置可加快分离式模板安装，同时可提高模板整体的安装质量，提高增大截面区域混凝土浇筑质量，提高抗冲刷能力。

3、本发明涉及的放射状螺杆，一方面可作为分离式模板安装的吊支结构，另一方面可作为浇筑区域的加强筋，保证了结构整体性，提高了结构的抗冲刷能力。

4、本发明中的分离式环板套箍可固定水平连接筋，提高了增大截面区域钢筋笼与原有基础之间的整体性，提高了增大截面区域混凝土结构性能，提高了抗冲刷能力。

附图说明

图1是桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构施工图；

图2是分离式环板套箍在环形槽上安装轴测图；

图3是分离式环板套箍在环形槽上安装正视图；

图4是分离式环板套箍在环形槽上安装俯视图；

图5是分离式环板套箍在环形槽上安装剖视图；

图6是环形槽切割轴测图；

图7是环形槽切割正视图；

图8是分离式环板套箍结构轴测图；

图9是竖向条板结构轴测图；

图10是分离式模板固定示意图。

附图标记说明：1-桥墩、2-第一级承台基础、3-第二级承台基础、4-第三级承台基础、5-环形槽、6-分离式环板套箍、7-放射状螺杆、8-钢筋孔、9-竖向条板、10-分离式模板的止水橡胶塞、11-分离式模板的螺母、12-分离式模板、13-承台基础、14-水平连接筋、15-分离式环板套箍的固定螺丝杆、16-分离式环板套箍的固定螺帽、17-竖向条板的螺丝孔、18-分离式模板的螺杆孔、19-第一级基础增大截面区域的模板、20-第二级基础增大截面区域的模板、21-第三级基础增大截面区域的模板、22-第一级基础增大截面浇筑区域、23-第二级基础增大截面浇筑区域、24-第三级基础增大截面浇筑区域、25-第一级基础增大截面区域主筋、26-第一级基础增大截面区域箍筋、27-第二级基础增大截面区域主筋、28-第二级基础增大截面区域箍筋、29-第三级基础增大截面区域主筋、30-第三级基础增大截面区域箍筋、31-上套箍、32-下套箍、33-桥墩主筋、34-桥墩箍筋、35-第一级承台基础主筋、36-第一级承台基础箍筋、37-第二级承台基础主筋、38-第二级承台基础箍筋、39-第三级承台基础主筋、40-第三级承台基础箍筋。

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10所示，所述桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构主要包括：环形槽5、分离式环板套箍6、放射状螺杆7、钢筋孔8、竖向条板9、分离式模板的止水橡胶塞10、分离式模板的螺母11、分离式模板12、水平连接筋14、分离式环板套箍的固定螺丝杆15、分离式环板套箍的固定螺帽16、竖向条板的螺丝孔17、分离式模板的螺杆孔18；所述的环形槽5沿桥墩1的承台基础13侧面竖向均匀环切形成；所述的分离式环板套箍6安装在环形槽5处，并用竖向条板9进行固定；所述的放射状螺杆7均匀分布焊接在分离式环板套箍6侧面；所述的上套箍31、下套箍32的放射状螺杆7吊支分离式模板12；所述的分离式模板12顶部和底部设有分离式模板的螺杆孔18，放射状螺杆7穿过分离式模板的螺杆孔18吊支分离式模板12。

如图1所示，所述的桥墩1设有桥墩主筋33、桥墩箍筋34，第一级承台基础2设有第一级承台基础主筋35、第一级承台基础箍筋36，第二级承台基础3设有第二级承台基础主筋37、第二级承台基础箍筋38，第三级承台基础4设有第三级承台基础主筋39、第三级承台基础箍筋40。所述的墩身1的承台基础13包括第一级承台基础2、第二级承台基础3、第三级承台基础4。第一级基础增大截面浇筑区域22、第二级基础增大截面浇筑区域23、第三级基础增大截面浇筑区域24外侧分别设有第一级基础增大截面区域的模板19、第二级基础增大截面区域的模板20、第三级基础增大截面区域的模板21。

如图1～图5和图8所示，所述的分离式环板套箍6在拼接处焊接有分离式环板套箍的固定螺丝杆15，分离式环板套箍6侧面设有等距排列的钢筋孔8，水平连接筋14穿过钢筋孔8，一端与基础增大截面区域的钢筋笼焊接，另一端与承台基础13的钢筋笼焊接。

如图2～图5所示，两片分离式环板套箍6在拼接处拼装后，竖向条板9套在分离式环板套箍的固定螺丝杆15上，然后用分离式环板套箍的固定螺帽16进行固定。

如图2和图4～图5和和图8，竖向条板9在侧面设有竖向条板的螺丝孔17。

如图1和图10所示，所述的分离式模板的螺杆孔18内侧的放射状螺杆7上设有分离式模板的止水橡胶塞10，分离式模板的螺母11位于分离式模板的螺杆孔18外侧的放射状螺杆7上，用于紧固分离式模板12。

所述桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备：分别在工厂加工制作分离式环板套箍6、放射状螺杆7、分离式模板12以及基础增大截面区域的钢筋笼等；

2)测量放样：在承台基础13周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置、第一级基础增大截面浇筑区域22的位置、第二级基础增大截面浇筑区域23的位置、第三级基础增大截面浇筑区域24的位置；

3)施工围堰：在承台基础13周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置，施工钢板围堰；

4)基础增大截面区域基坑开挖：基础增大截面区域基坑开挖施工在承台基础13周边需要基础增大截面区域放样位置进行，然后使原有的阶梯式的承台基础13暴露出来，以便后续施工；

5)测量放样环形槽的位置：在暴露出来的承台基础13侧面增大区域处测量放样环形槽5的位置；

6)切割环形槽：在环形槽5测量放样位置用混凝土切割机进行均匀环向切割，从而生成环形槽5，在承台基础13侧面增大区域竖向多个环形槽5等距布设；

7)安装分离式环板套箍：在承台基础13的环形槽5处，将两个分离式环板套箍6进行拼接，然后在对接缝处的分离式环板套箍的固定螺丝杆15上安装竖向条板9，并用分离式环板套箍的固定螺帽16进行固定；

8)基础增大截面区域钢筋笼施工：在第一级基础增大截面浇筑区域22、第二级基础增大截面浇筑区域23、第三级基础增大截面浇筑区域24分别焊接绑扎第一级基础增大截面区域主筋25、第一级基础增大截面区域箍筋26、第二级基础增大截面区域主筋27、第二级基础增大截面区域箍筋28、第三级基础增大截面区域主筋29、第三级基础增大截面区域箍筋30，从而完成基础增大截面区域钢筋笼施工，同时基础增大截面区域钢筋笼需与穿过分离式环板套箍6的钢筋孔8的水平连接筋14进行焊接固定；

9)安装分离式模板：在第一级基础增大截面浇筑区域22、第二级基础增大截面浇筑区域23、第三级基础增大截面浇筑区域24的上套箍31、下套箍32上安装分离式模板12，并用分离式模板的止水橡胶塞10、分离式模板的螺母11实现紧固；

10)浇筑基础增大截面区域：在第一级基础增大截面浇筑区域22、第二级基础增大截面浇筑区域23、第三级基础增大截面浇筑区域24进行混凝土的浇筑；

11)拆除分离式模板：松开分离式模板的螺母11，然后拆除分离式模板12，并拿掉分离式模板的止水橡胶塞10；

12)回填河床土：拆除围堰，在第一级基础增大截面浇筑区域22、第二级基础增大截面浇筑区域23、第三级基础增大截面浇筑区域24进行河床土背后回填。

Claims (7)

1.一种桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：包括环形槽(5)、分离式环板套箍(6)、放射状螺杆(7)、竖向条板(9)和分离式模板(12)；所述的环形槽(5)沿桥墩(1)的承台基础(13)侧面竖向均匀环切形成；所述的分离式环板套箍(6)安装在环形槽(5)处并通过竖向条板(9)固定；所述的放射状螺杆(7)均匀分布焊接在分离式环板套箍(6)侧面；所述分离式环板套箍(6)的上套箍(31)和下套箍(32)上的放射状螺杆(7)吊支分离式模板(12)。

2.根据权利要求1所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：所述的分离式环板套箍(6)侧面设有等距排列的钢筋孔(8)，水平连接筋(14)穿过钢筋孔(8)，水平连接筋(14)一端与基础增大截面区域的钢筋笼焊接，另一端与承台基础(13)的钢筋笼焊接。

3.根据权利要求1所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：所述的分离式环板套箍(6)在拼接处焊接有分离式环板套箍的固定螺丝杆(15)，竖向条板(9)的侧面设有竖向条板的螺丝孔(17)。

4.根据权利要求3所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：竖向条板(9)套在两片拼装后的分离式环板套箍的固定螺丝杆(15)上并通过分离式环板套箍的固定螺帽(16)固定。

5.根据权利要求1所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：所述的分离式模板(12)顶部和底部设有分离式模板的螺杆孔(18)，放射状螺杆(7)穿过分离式模板的螺杆孔(18)吊支分离式模板(12)。

6.根据权利要求5所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构，其特征在于：所述的分离式模板的螺杆孔(18)内侧的放射状螺杆(7)上设有分离式模板的止水橡胶塞(10)，分离式模板的螺母(11)位于分离式模板的螺杆孔(18)外侧的放射状螺杆(7)上用于紧固分离式模板(12)。

7.一种如权利要求1所述的桥梁墩柱增大截面防冲刷防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)施工准备：分别在工厂加工制作分离式环板套箍(6)、放射状螺杆(7)、分离式模板(12)以及基础增大截面区域的钢筋笼；

2)测量放样：在承台基础(13)周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置、第一级基础增大截面浇筑区域(22)的位置、第二级基础增大截面浇筑区域(23)的位置和第三级基础增大截面浇筑区域(24)的位置；

3)施工围堰：在承台基础(13)周边需要基础增大截面区域测量放样出围堰的位置，施工钢板围堰；

4)基础增大截面区域基坑开挖：基础增大截面区域基坑开挖施工在承台基础(13)周边需要基础增大截面区域放样位置进行，然后使原有的阶梯式的承台基础(13)暴露出来；

5)测量放样环形槽的位置：在暴露出来的承台基础(13)侧面增大区域处测量放样环形槽(5)的位置；

6)切割环形槽：在环形槽(5)测量放样位置用混凝土切割机进行均匀环向切割，从而生成环形槽(5)，在承台基础(13)侧面增大区域竖向若干个环形槽(5)等距布设；

7)安装分离式环板套箍：在承台基础(13)的环形槽(5)处，将两个分离式环板套箍(6)进行拼接，然后在对接缝处的分离式环板套箍的固定螺丝杆(15)上安装竖向条板(9)，并用分离式环板套箍的固定螺帽(16)进行固定；

8)基础增大截面区域钢筋笼施工：在第一级基础增大截面浇筑区域(22)、第二级基础增大截面浇筑区域(23)和第三级基础增大截面浇筑区域(24)分别焊接绑扎第一级基础增大截面区域主筋(25)、第一级基础增大截面区域箍筋(26)、第二级基础增大截面区域主筋(27)、第二级基础增大截面区域箍筋(28)、第三级基础增大截面区域主筋(29)和第三级基础增大截面区域箍筋(30)，从而完成基础增大截面区域钢筋笼施工，同时基础增大截面区域钢筋笼与穿过分离式环板套箍(6)的钢筋孔(8)的水平连接筋(14)进行焊接固定；

9)安装分离式模板：在第一级基础增大截面浇筑区域(22)、第二级基础增大截面浇筑区域(23)和第三级基础增大截面浇筑区域(24)的上套箍(31)和下套箍(32)上安装分离式模板(12)，并用分离式模板的止水橡胶塞(10)和分离式模板的螺母(11)实现紧固；

10)浇筑基础增大截面区域：在第一级基础增大截面浇筑区域(22)、第二级基础增大截面浇筑区域(23)和第三级基础增大截面浇筑区域(24)进行混凝土的浇筑；

11)拆除分离式模板：松开分离式模板的螺母(11)，然后拆除分离式模板(12)，并拿掉分离式模板的止水橡胶塞(10)；

12)回填河床土：拆除围堰，在第一级基础增大截面浇筑区域(22)、第二级基础增大截面浇筑区域(23)和第三级基础增大截面浇筑区域(24)进行河床土背后回填。

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