CN113216015A - 高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，包括步骤：1)基坑开挖；2)吊挂式钢筋绑扎胎架安装；3)承台外扩基础施工；4)整体式底部稳固架安装；5)顶升支撑体系安装；6)高架桥整体顶升；7)墩柱加高段钢筋笼原位绑扎；8)墩柱加高混凝土施工；9)高架桥整体下落。本发明的有益效果是：本发明在承台两侧设置四个承台外扩基础，承台外扩基础钢筋骨架绑扎采用搁置于原承台的吊挂式钢筋绑扎胎架，结构合理，施工方便，具有良好的可操作性；本发明承台外扩基础模板体系采用的吊挂式模板体系，吊挂式模板体系通过套箍固定在墩柱，结构合理，施工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及高架桥顶升承台墩柱结构施工方法，特别涉及一种现场施工方便、结构整体性好、施工效率高的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，属于土木工程领域，适用于高架桥顶升施工工程。
背景技术
随着经济社会的迅速发展，城市扩建及道路改造任务不断加重，能够在不损坏原有结构强度、保持公路桥梁使用功能的前提下，达到维修加固改造的目的，其经济性是不言而喻的。桥梁顶升技术作为一种经济、高效、环保的移位处理手段，主要应用于支座更换、标高调整以及下部结构维修加固改造等工程中，在桥梁建设及维修加固改造中得到了广泛的应用
近年来，顶升技术已成功应用于如上所述，建筑物整体顶升移位、大型结构顶升落架、桥梁支座更换、桥梁线型调整、标高调整、桥梁维修加固改造、桥梁施工架设等各方面，有了广泛的应用基础，但是对该技术进行的系统的、全面的研究尚不足，且大多只驻足于个例，缺乏共性的研究。国家相关部门的也并未出台相关的规范性文件，施工过程难免出现安全、质量控制问题，影响顶升施工的整体施工效果。
综上所述，现有顶升技术施工虽在适宜的工况下取得了较好的施工效果，但在提升现场施工效率、节省施工材料用量、减少施工占用面积等方面尚存不足。鉴于此，为提高现场施工质量和效率，减少顶升施工占用面积，节省施工材料，目前亟待发明一种现场施工方便、结构整体性好、施工效率高的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种现场施工方便、结构整体性好、施工效率高的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法。
这种高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，包括以下步骤：
1)基坑开挖：在承台上开挖基坑；
2)吊挂式钢筋绑扎胎架安装：将调整好定位钢筋的吊挂式钢筋绑扎胎架搁置在承台上，进行承台外扩基础钢筋原位绑扎；
3)承台外扩基础施工：承台外扩基础外侧预埋承台预埋螺栓；在承台上安装吊挂式模板体系，吊挂式模板体系顶部通过套箍固定在墩柱上，然后进行承台外扩基础混凝土浇筑和养护；
4)整体式底部稳固架安装：在承台上安装整体式底部稳固架，整体式底部稳固架的底部稳固架侧板通过承台预埋螺栓固定在承台外扩基础上；
5)顶升支撑体系安装：在墩柱两侧安装钢管支撑和千斤顶，千斤顶位于钢管支撑上，钢管支撑底部通过钢板预埋螺栓固定在承台上；在钢管支撑之间安装型钢支撑架作为联系杆件；
6)高架桥整体顶升：通过千斤顶对高架桥整体等比例同步调坡顶升，顶升的速度按顶升高度的比例设置；
7)墩柱加高段钢筋笼原位绑扎：凿除墩柱顶部曲线段部分，在墩柱顶部安装钢筋笼原位绑扎固定架，调节钢筋笼原位绑扎固定架下部的可调拉杆将钢筋笼原位绑扎固定架夹固在墩柱上，然后进行墩柱加高段钢筋笼原位绑扎；
8)墩柱加高混凝土施工：在墩柱顶部安装加高段侧模、侧模加固肋和对拉螺栓，浇筑混凝土接高墩柱并重新施工盖梁；
9)高架桥整体下落：墩柱顶部进行支座安装，待墩柱及支座垫石混凝土强度达到设计要求后，对上部结构整体下落。
作为优选：步骤2)所述吊挂式钢筋绑扎胎架包括胎架搁置架、钢杆套管、胎架立杆和定位钢筋，胎架搁置架与胎架立杆垂直相接，胎架立杆上分布有钢杆套管，钢杆套管内设有定位钢筋；胎架搁置架包括胎架搁置架底板、胎架搁置架立杆和胎架搁置架斜撑，胎架搁置架底板搁置在承台上，胎架搁置架底板与胎架搁置架立杆垂直相接，胎架搁置架底板与胎架搁置架立杆之间设有胎架搁置架斜撑。
作为优选：步骤3)所述吊挂式模板体系包括三角斜撑架和外扩基础侧模，三角斜撑架通过套箍固定在墩柱上，三角斜撑架下部连接外扩基础侧模，外扩基础侧模位于承台外扩基础外侧。
作为优选：步骤4)所述整体式底部稳固架包括底部钢板和底部稳固架侧板，底部钢板和底部稳固架侧板之间通过焊接连接，底部钢板上预埋钢板预埋螺栓，底部稳固架侧板通过承台预埋螺栓与承台外扩基础连接。
作为优选：步骤7)所述钢筋笼原位绑扎固定架包括钢筋笼固定架底座、限位钢管、卡固件、钢筋笼限位板和固定架侧板，钢筋笼固定架底座上部设置固定架侧板，固定架侧板上通过卡固件连接固定限位钢管，限位钢管与钢筋笼之间设置钢筋笼限位板，钢筋笼固定架底座底部设置可调拉杆和固定架底部夹固板将钢筋笼原位绑扎固定架夹固在墩柱上。
作为优选：步骤8)所述墩柱加高混凝土的模板体系包括侧模连接拉杆、加高段侧模和侧模加固肋，加高段侧模上设置侧模加固肋，加高段侧模之间设置对拉螺栓，加高段侧模之间还设置侧模连接拉杆，加高段侧模顶部设置滑槽和振捣棒搁置架，振捣棒搁置架顺着滑槽滑动，混凝土振捣时将混凝土振捣棒搁置在振捣棒搁置架上。
本发明的有益效果是：
(1)本发明在承台两侧设置四个承台外扩基础，承台外扩基础钢筋骨架绑扎采用搁置于原承台的吊挂式钢筋绑扎胎架，结构合理，施工方便，具有良好的可操作性。
(2)本发明承台外扩基础模板体系采用的吊挂式模板体系，吊挂式模板体系通过套箍固定在墩柱，结构合理，施工效率高。
(3)本发明高架桥顶升后在墩柱顶部浇筑加高混凝土，采用钢筋笼原位绑扎固定架进行钢筋骨架原位绑扎，可对钢筋笼精确定位，提高钢筋笼绑扎的施工效率。
(4)本发明在墩柱顶部加高混凝土模板两侧设置振捣棒搁置架和滑槽，方便振捣棒对混凝土进行振捣，提高施工效率。
附图说明
图1是本发明高架桥顶升结构横桥向立面图；
图2是本发明高架桥顶升结构顺桥向立面图；
图3是本发明承台外扩基础吊挂式钢筋绑扎胎架布置图；
图4是本发明承台外扩基础吊挂式钢筋绑扎胎架详图；
图5是本发明承台外扩基础吊挂式模板体系布置图；
图6是本发明墩柱顶部加高混凝土钢筋笼原位绑扎固定架示意图；
图7是本发明墩柱顶部加高混凝土模板体系示意图；
图8是本发明高架桥顶升承台墩柱升级结构施工流程图。
附图标记说明：1-箱梁、2-墩柱、3-盖梁、4-基坑、5-桩基、6-承台、7-吊挂式钢筋绑扎胎架、8-胎架搁置架、9-钢杆套管、10-胎架立杆、11-定位钢筋、12-吊挂式模板体系、13-套箍、14-三角斜撑架、15-承台外扩基础、16-外扩基础侧模、17-钢管支撑、18-型钢支撑架、19-千斤顶、20-整体式底部稳固架、21-底部钢板、22-钢板预埋螺栓、23-承台预埋螺栓、24-底部稳固架侧板、25-墩柱加高混凝土、26-侧模连接拉杆、27-加高段侧模、28-侧模加固肋、29-对拉螺栓、30-混凝土振捣棒、31-振捣棒搁置架、32-滑槽、33-钢筋笼原位绑扎固定架、34-钢筋笼固定架底座、35-固定架底部夹固板、36-限位钢管、37-卡固件、38-钢筋笼限位板、39-固定架侧板、40-可调拉杆、41-胎架搁置架底板、42-胎架搁置架立杆、43-胎架搁置架斜撑。
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。
实施例一
图1是本发明高架桥顶升结构横桥向立面图，图2是本发明高架桥顶升结构顺桥向立面图，参照图1-图2所示，开挖承台基坑4后在承台6两侧设置四个承台外扩基础15，承台6上布置整体式底部稳固架20，在墩柱2两侧设置钢管支撑17和型钢支撑架18，钢管支撑17采用Φ609mm、壁厚16mm的钢管，型钢支撑架18采用14#槽钢。钢管支撑17顶部设置千斤顶19，对箱梁1进行整体顶升施工，千斤顶19采用200吨双作用液压千斤顶。整体式底部稳固架20包括底部钢板21和底部稳固架侧板24，底部钢板21和底部稳固架侧板24之间通过焊接连接。底部钢板21上预埋钢板预埋螺栓22，底部稳固架侧板24通过承台预埋螺栓23与承台外扩基础15连接。桩基5上方为承台6，承台6上方为墩柱2，墩柱2顶部设有盖梁3，盖梁3上方为箱梁1。
图3是本发明承台外扩基础吊挂式钢筋绑扎胎架布置图，图4是本发明承台外扩基础吊挂式钢筋绑扎胎架详图，参照图3-图4所示，吊挂式钢筋绑扎胎架7包括胎架搁置架8、钢杆套管9、胎架立杆10和定位钢筋11，胎架搁置架8与胎架立杆10垂直相接，胎架立杆10上分布有钢杆套管9，钢杆套管9内设有定位钢筋11；胎架搁置架8包括胎架搁置架底板41、胎架搁置架立杆42和胎架搁置架斜撑43，胎架搁置架底板41搁置在承台6上，胎架搁置架底板41与胎架搁置架立杆42垂直相接，胎架搁置架底板41与胎架搁置架立杆42之间设有胎架搁置架斜撑43。
图5是本发明承台外扩基础吊挂式模板体系布置图，参照图5所示，吊挂式模板体系12包括三角斜撑架14和外扩基础侧模16，三角斜撑架14通过套箍13固定在墩柱2上，三角斜撑架14下部连接外扩基础侧模16，外扩基础侧模16位于承台外扩基础15外侧，外扩基础侧模16采用Q235钢模板。
图6是本发明墩柱顶部加高混凝土钢筋笼原位绑扎固定架示意图，墩柱2凿除上部曲线段后进行加高施工，墩柱加高混凝土25钢筋骨架绑扎采用钢筋笼原位绑扎固定架33，混凝土采用C30级混凝土。钢筋笼原位绑扎固定架33包括钢筋笼固定架底座34、限位钢管36、卡固件37、钢筋笼限位板38、固定架侧板39，钢筋笼固定架底座34上部设置固定架侧板39，固定架侧板39上通过卡固件37连接固定限位钢管36，限位钢管36与钢筋笼之间设置钢筋笼限位板38，钢筋笼固定架底座34底部设置可调拉杆40和固定架底部夹固板35将钢筋笼原位绑扎固定架33夹固在墩柱2上。可调拉杆40为分为上下两节拉杆，由套筒连接组合，可调节长度。
图7是本发明墩柱顶部加高混凝土模板体系示意图，参照图7所示，墩柱加高混凝土25的模板体系包括侧模连接拉杆26、加高段侧模27和侧模加固肋28，加高段侧模27上设置侧模加固肋28，加高段侧模27之间设置对拉螺栓29，加高段侧模27之间还设置侧模连接拉杆26，加高段侧模27顶部设置滑槽32和振捣棒搁置架31，振捣棒搁置架31可顺着滑槽滑动，混凝土振捣时可将混凝土振捣棒30搁置在振捣棒搁置架31上。
实施例二
图8是本发明高架桥顶升承台墩柱升级结构施工流程图，参照图8所示，高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，包括以下施工步骤：
1)基坑4开挖：在承台6上开挖基坑4；
2)吊挂式钢筋绑扎胎架7安装：将调整好定位钢筋11的吊挂式钢筋绑扎胎架7搁置在承台6上，进行承台外扩基础15钢筋原位绑扎；
3)承台外扩基础15施工：承台外扩基础15外侧预埋承台预埋螺栓23。在承台6上安装吊挂式模板体系12，吊挂式模板体系12顶部通过套箍13固定在墩柱2上，然后进行承台外扩基础15混凝土浇筑和养护；
4)整体式底部稳固架20安装：在承台6上安装整体式底部稳固架20，整体式底部稳固架20的底部稳固架侧板24通过承台预埋螺栓23固定在承台外扩基础15上；
5)顶升支撑体系安装：在墩柱2两侧安装钢管支撑17和千斤顶19，千斤顶19位于钢管支撑17上，钢管支撑17底部通过钢板预埋螺栓22固定在承台6上。为了增强稳定性，在钢管支撑17之间安装型钢支撑架18作为联系杆件；
6)高架桥整体顶升：通过千斤顶19对高架桥整体等比例同步调坡顶升，顶升的速度按顶升高度的比例设置；
7)墩柱加高段钢筋笼原位绑扎：凿除墩柱2顶部曲线段部分，在墩柱2顶部安装钢筋笼原位绑扎固定架33，调节钢筋笼原位绑扎固定架33下部的可调拉杆40将钢筋笼原位绑扎固定架33夹固在墩柱2上，然后进行墩柱加高段钢筋笼原位绑扎；
8)墩柱加高混凝土25施工：在墩柱2顶部安装加高段侧模27、侧模加固肋28和对拉螺栓29，浇筑混凝土接高墩柱2并重新施工盖梁3；
9)高架桥整体下落：墩柱2顶部进行支座安装，待墩柱2及支座垫石混凝土强度达到设计要求后，对上部结构整体下落。
Claims (6)
1.高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
1)基坑(4)开挖：在承台(6)上开挖基坑(4)；
2)吊挂式钢筋绑扎胎架(7)安装：将调整好定位钢筋(11)的吊挂式钢筋绑扎胎架(7)搁置在承台(6)上，进行承台外扩基础(15)钢筋原位绑扎；
3)承台外扩基础(15)施工：承台外扩基础(15)外侧预埋承台预埋螺栓(23)；在承台(6)上安装吊挂式模板体系(12)，吊挂式模板体系(12)顶部通过套箍(13)固定在墩柱(2)上，然后进行承台外扩基础(15)混凝土浇筑和养护；
4)整体式底部稳固架(20)安装：在承台(6)上安装整体式底部稳固架(20)，整体式底部稳固架(20)的底部稳固架侧板(24)通过承台预埋螺栓(23)固定在承台外扩基础(15)上；
5)顶升支撑体系安装：在墩柱(2)两侧安装钢管支撑(17)和千斤顶(19)，千斤顶(19)位于钢管支撑(17)上，钢管支撑(17)底部通过钢板预埋螺栓(22)固定在承台(6)上；在钢管支撑(17)之间安装型钢支撑架(18)作为联系杆件；
6)高架桥整体顶升：通过千斤顶(19)对高架桥整体等比例同步调坡顶升，顶升的速度按顶升高度的比例设置；
7)墩柱加高段钢筋笼原位绑扎：凿除墩柱(2)顶部曲线段部分，在墩柱(2)顶部安装钢筋笼原位绑扎固定架(33)，调节钢筋笼原位绑扎固定架(33)下部的可调拉杆(40)将钢筋笼原位绑扎固定架(33)夹固在墩柱(2)上，然后进行墩柱加高段钢筋笼原位绑扎；
8)墩柱加高混凝土(25)施工：在墩柱(2)顶部安装加高段侧模(27)、侧模加固肋(28)和对拉螺栓(29)，浇筑混凝土接高墩柱(2)并重新施工盖梁(3)；
9)高架桥整体下落：墩柱(2)顶部进行支座安装，待墩柱(2)及支座垫石混凝土强度达到设计要求后，对上部结构整体下落。
2.根据权利要求1所述的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于：步骤2)所述吊挂式钢筋绑扎胎架(7)包括胎架搁置架(8)、钢杆套管(9)、胎架立杆(10)和定位钢筋(11)，胎架搁置架(8)与胎架立杆(10)垂直相接，胎架立杆(10)上分布有钢杆套管(9)，钢杆套管(9)内设有定位钢筋(11)；胎架搁置架(8)包括胎架搁置架底板(41)、胎架搁置架立杆(42)和胎架搁置架斜撑(43)，胎架搁置架底板(41)搁置在承台(6)上，胎架搁置架底板(41)与胎架搁置架立杆(42)垂直相接，胎架搁置架底板(41)与胎架搁置架立杆(42)之间设有胎架搁置架斜撑(43)。
3.根据权利要求1所述的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于：步骤3)所述吊挂式模板体系(12)包括三角斜撑架(14)和外扩基础侧模(16)，三角斜撑架(14)通过套箍(13)固定在墩柱(2)上，三角斜撑架(14)下部连接外扩基础侧模(16)，外扩基础侧模(16)位于承台外扩基础(15)外侧。
4.根据权利要求1所述的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于：步骤4)所述整体式底部稳固架(20)包括底部钢板(21)和底部稳固架侧板(24)，底部钢板(21)和底部稳固架侧板(24)之间通过焊接连接，底部钢板(21)上预埋钢板预埋螺栓(22)，底部稳固架侧板(24)通过承台预埋螺栓(23)与承台外扩基础(15)连接。
5.根据权利要求1所述的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于：步骤7)所述钢筋笼原位绑扎固定架(33)包括钢筋笼固定架底座(34)、限位钢管(36)、卡固件(37)、钢筋笼限位板(38)和固定架侧板(39)，钢筋笼固定架底座(34)上部设置固定架侧板(39)，固定架侧板(39)上通过卡固件(37)连接固定限位钢管(36)，限位钢管(36)与钢筋笼之间设置钢筋笼限位板(38)，钢筋笼固定架底座(34)底部设置可调拉杆(40)和固定架底部夹固板(35)将钢筋笼原位绑扎固定架(33)夹固在墩柱(2)上。
6.根据权利要求1所述的高架桥顶升承台墩柱升级结构的施工方法，其特征在于：步骤8)所述墩柱加高混凝土(25)的模板体系包括侧模连接拉杆(26)、加高段侧模(27)和侧模加固肋(28)，加高段侧模(27)上设置侧模加固肋(28)，加高段侧模(27)之间设置对拉螺栓(29)，加高段侧模(27)之间还设置侧模连接拉杆(26)，加高段侧模(27)顶部设置滑槽(32)和振捣棒搁置架(31)，振捣棒搁置架(31)顺着滑槽滑动，混凝土振捣时将混凝土振捣棒(30)搁置在振捣棒搁置架(31)上。
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