CN113756353A - 桥梁群桩基础新增桩基预压装置及预压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁群桩基础新增桩基预压装置及预压方法，在新增桩基顶部预埋预压立柱、压力传感器和位移检测设备，在新增承台内预埋张拉锚杆、底横梁和锁定钢棒，液压千斤顶放置在箱式反力梁下侧，箱式反力梁将液压千斤顶的顶升力传递给张拉锚杆，再由张拉锚杆传递给底横梁进而均布于新增承台，新增桩基相对新增承台向下移动，预压力达到要求后，将预压立柱和锁定棒焊接锁定，然后浇筑预留孔道混凝土，将新增桩基、新增承台和原有承台连接为一个整体。本发明结构简单，避免在承台下方操作，施工方便，能够完成新增桩基预压，确保了新增承台和原有承台有效连接共同受力。

Description

桥梁群桩基础新增桩基预压装置及预压方法

技术领域

本发明属于桥梁群桩基防护加固技术领域，具体涉及一种桥梁群桩基础新增桩基预压装置及预压方法。

背景技术

在河道清淤、航道整治过程中会对河道上原有桥梁基础造成一定影响，也会导致原有桥梁的抗撞能力不足，需要将桥梁抗撞与桩基承载力加固有机结合，形成一体化防护加固方案。原有桥梁多为较大跨径的群桩基础，对原有桥梁群桩基础进行防护加固，常采用新增桩基承台加固法--在原有桩基承台两侧新增桩基，并通过新增承台与原有承台连接为一体，一般通过千斤顶装置对新增桩基施加一定的预压力，使新增桩基础与原桩基尽早参与共同受力；新增桩基承台加固法可同时具有抗撞和提高承载力的作用。

目前，新增桩基承台加固中，对新增桩基施加预压力的步骤为：施工中新增桩基顶部与新增承台底面暂不连接，先在新增桩基顶部预埋专用千斤顶、压力传感器等设备，待新增承台、桩基养护完成后，再通过千斤顶的顶升作用施加预压力，随后锁定千斤顶，最后实施钢筋、混凝土等内容将桩基承台有效连接。

由上可知，目前新增桩基施加预压力时存在以下缺陷：1)桥梁桩基承台底面一般位于常水位之下，千斤顶预压装置需要在水中实施或设置围堰，设置围堰措施费较高，同时千斤顶处于水中操作不便，给精确控制带来了困难，同时也容易受到水的锈蚀影响；2)千斤顶与承台底面为单点接触且接触面积较小，在施加预压力的过程中对承台整体均匀受力不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁群桩基础新增桩基预压装置及预压方法，本发明结构简单，避免在承台下方操作，施工方便，能够完成新增桩基预压，确保了新增承台和原有承台有效连接共同受力。

本发明所采用的技术方案是：

一种桥梁群桩基础新增桩基预压装置，包括预埋在新增桩基顶部中心且向上穿出新增承台内预留孔道的预压立柱、预埋在新增桩基顶部的压力传感器和位移检测设备、预埋在新增承台上且位于新增桩基两侧的张拉锚杆、预埋在新增承台底部的底横梁、预埋在新增承台顶部且横置于预留孔道两侧的锁定棒、放在新增承台顶部且位于预留孔道两侧的马凳、横跨支撑在马凳上的箱式反力梁、放置在箱式反力梁中部下侧的液压千斤顶，预压立柱中空且底端支撑在封头板上、顶端通过封头板支撑液压千斤顶，张拉锚杆位于原有桩基和新增桩基的中心连线上且通过上螺母压在箱式反力梁上侧、通过下螺母抵在底横梁下侧，预压立柱限位穿过两侧锁定棒位于预留孔道内的部分且二者在预压结束后焊接锁定。

优选地，压力传感器和位移检测设备预埋在新增桩基顶部的主筋上。

优选地，底横梁和锁定棒的预埋高度贴近新增承台内部绑扎成型的钢筋网。

优选地，箱式反力梁与底横梁二者水平投影重合在一条线上。

优选地，马凳位于张拉锚杆的外侧。

优选地，箱式反力梁、锁定棒和底横梁均采用钢材。

一种桥梁群桩基础新增桩基预压方法，先浇筑并在新增桩基顶部预埋预压立柱、压力传感器和位移检测设备，预压立柱位于新增桩基中心，预压立柱中空且底端支撑在封头板上，然后浇筑新增承台并预埋张拉锚杆、底横梁和锁定钢棒，张拉锚杆位于新增桩基两侧且位于原有桩基和新增桩基的中心连线，底横梁位于新增承台底部，锁定棒位于新增承台顶部且横置于预留孔道两侧，预压立柱向上穿出新增承台内的预留孔道且限位穿过两侧锁定棒位于预留孔道内的部分，然后在新增承台顶部预留孔道两侧放置马凳，将箱式反力梁横跨支撑在马凳上，张拉锚杆通过上螺母压在箱式反力梁上侧、通过下螺母抵在底横梁下侧，预压立柱顶端通过封头板支撑液压千斤顶，液压千斤顶放置在箱式反力梁中部下侧，箱式反力梁将液压千斤顶的顶升力传递给张拉锚杆，再由张拉锚杆传递给底横梁进而均布于新增承台，新增桩基相对新增承台向下移动，预压力达到要求后，将预压立柱和锁定棒焊接锁定，然后浇筑预留孔道并灌浆，将新增桩基、新增承台和原有承台连接为一个整体，混凝土设计强度满足要求后拆除箱式反力梁、马凳和液压千斤顶。

优选地，新增桩基采用两次浇筑，第一次浇筑后，剥除桩顶松散及含泥量大的部位后形成有效混凝土，准确定位在桩顶面以下一定距离，第二次浇筑时，先预埋预压立柱、压力传感器和位移检测设备，对预压立柱锚入部分四周焊接锚固钢筋作为传力措施，然后浇筑至距离新增承台底面以下一定距离；新增承台在高度方向上采用两次浇筑，第一次浇筑完成且达到强度后进行预压，预压完成后，进行第二次浇筑，先将新增桩基的护筒开孔，用高压清水冲出护筒内的砂，然后封堵开孔，浇筑预留孔道并顺着预留孔道灌浆，填充新增承台和新增桩基之间的间隙。

优选地，预压时，根据需要的预压力，采用逐级加压方式进行预压，每级预压压力以1/10的总压力进行递增，密切监视压力传感器的变化值，若出现不正常情况则暂停或停止加载并查明原因，直至达到所需预压力并稳固一段时间后结束预压。

优选地，新增承台和原有承台的连接是，先通过顶层钢筋纵横向焊接，然后浇筑对接处的混凝土并养护。

本发明的有益效果是：

本发明将液压千斤顶的向上作用力转换为对群桩基础新增桩基的向下预压力，简化了新增桩基顶部预压设备的布置方式，避免在承台下方操作；本发明在新增桩基的预压过程中，将新增承台的受力点均匀分布在新增桩基两侧的受力线上，确保了新增承台和原有承台有效连接共同受力；本发明结构受力明确，装置简单，施工方便，能够有效地完成新增桩基预压，达到新增桩基和原有桩基共同受力的目的，有极高的效益性和推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例中桥梁群桩基础新增桩基预压装置的工作示意图。

图2是本发明实施例中预压立柱锁紧时的布置图(俯视)。

图中：1-新增桩基；2-预压立柱；3-封头板；4-新增承台；5-底横梁；6-锁定棒；7-下螺母；8-上螺母；9-张拉锚杆；10-马凳；11-箱式反力梁；12-液压千斤顶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

一种桥梁群桩基础新增桩基预压方法，如图1和图2所示，先浇筑并在新增桩基1顶部预埋预压立柱2、压力传感器和位移检测设备，预压立柱2位于新增桩基1中心，预压立柱2中空且底端支撑在封头板3上，然后浇筑新增承台4并预埋张拉锚杆9、底横梁5和锁定钢棒6，张拉锚杆9位于新增桩基1两侧且位于原有桩基和新增桩基1的中心连线，底横梁5位于新增承台4底部，锁定棒6位于新增承台4顶部且横置于预留孔道两侧，预压立柱2向上穿出新增承台4上的预留孔道且限位穿过两侧锁定棒6位于预留孔道内的部分，然后在新增承台4顶部预留孔道两侧放置马凳10，将箱式反力梁11横跨支撑在马凳10上，张拉锚杆9通过上螺母8压在箱式反力梁11上侧、通过下螺母7抵在底横梁5下侧，预压立柱2顶端通过封头板3支撑液压千斤顶12，液压千斤顶12向上作用在箱式反力梁11中部下侧，箱式反力梁11将液压千斤顶12的顶升力传递给张拉锚杆9，再由张拉锚杆9传递给底横梁5进而均布于新增承台4，新增桩基1相对新增承台4向下移动，预压力达到要求后，将预压立柱2和锁定棒6焊接锁定，然后浇筑预留孔道并灌浆，将新增桩基1、新增承台4和原有承台连接为一个整体，混凝土设计强度满足要求后拆除箱式反力梁11、马凳10和液压千斤顶12。

在本实施例中，新增桩基1采用两次浇筑，第一次浇筑后，剥除桩顶松散及含泥量大的部位后形成有效混凝土，准确定位在桩顶面以下一定距离(如，0.7m)，第二次浇筑时，先预埋预压立柱2、压力传感器和位移检测设备，对预压立柱2锚入部分四周焊接锚固钢筋作为传力措施，然后浇筑至距离新增承台4底面以下一定距离(如，20cm)；新增承台4在高度方向上采用两次浇筑，第一次浇筑完成且达到强度后进行预压，预压完成后，进行第二次浇筑，先将新增桩基1的护筒开孔(如，直径100mm)，用高压清水冲出护筒内的砂，然后封堵开孔，浇筑预留孔道并顺着预留孔道灌浆(可以采用C40微膨胀细石混凝土)，填充新增承台4和新增桩基1之间的间隙。

在本实施例中，预压时，根据需要的预压力，采用逐级加压方式进行预压，每级预压压力以1/10的总压力进行递增，密切监视压力传感器的变化值，若出现不正常情况则暂停或停止加载并查明原因，直至达到所需预压力并稳固一段时间后结束预压。

在本实施例中，新增承台4和原有承台的连接是，先通过顶层钢筋纵横向焊接，然后浇筑对接处的混凝土并养护。

在本实施例中，压力传感器和位移检测设备预埋在新增桩基1顶部的主筋上。

在本实施例中，底横梁5和锁定棒6的预埋高度贴近新增承台4内部绑扎成型的钢筋网。

在本实施例中，箱式反力梁11上与底横梁5竖向对齐。

在本实施例中，马凳10位于张拉锚杆9的外侧。

在本实施例中，箱式反力梁11、锁定棒6和底横梁5均采用钢材。

本发明将液压千斤顶12的向上作用力转换为对群桩基础新增桩基1的向下预压力，简化了新增桩基1顶部预压设备的布置方式，避免在承台下方操作；本发明在新增桩基1的预压过程中，将新增承台4的受力点均匀分布在新增桩基1两侧的受力线上，确保了新增承台4和原有承台有效连接共同受力；本发明结构受力明确，装置简单，施工方便，能够有效地完成新增桩基1预压，达到新增桩基1和原有桩基共同受力的目的，有极高的效益性和推广价值。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：包括预埋在新增桩基顶部中心且向上穿出新增承台内预留孔道的预压立柱、预埋在新增桩基顶部的压力传感器和位移检测设备、预埋在新增承台内且位于新增桩基两侧的张拉锚杆、预埋在新增承台底部的底横梁、预埋在新增承台顶部且横置于预留孔道两侧的锁定棒、放在新增承台顶部且位于预留孔道两侧的马凳、横跨支撑在马凳上的箱式反力梁、放置在箱式反力梁中部下侧的液压千斤顶，预压立柱中空且底端支撑在封头板上、顶端通过封头板支撑液压千斤顶，张拉锚杆位于原有桩基和新增桩基的中心连线上且通过上螺母压在箱式反力梁上侧、通过下螺母抵在底横梁下侧，预压立柱限位穿过两侧锁定棒位于预留孔道内的部分且二者在预压结束后焊接锁定。

2.如权利要求1所述的桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：压力传感器和位移检测设备预埋在新增桩基顶部的主筋上。

3.如权利要求1所述的桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：底横梁和锁定棒的预埋高度贴近新增承台内部绑扎成型的钢筋网。

4.如权利要求1所述的桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：箱式反力梁与底横梁二者水平投影重合在一条线上。

5.如权利要求1所述的桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：马凳位于张拉锚杆的外侧。

6.如权利要求1所述的桥梁群桩基础新增桩基预压装置，其特征在于：箱式反力梁、锁定棒和底横梁均采用钢材。

7.一种桥梁群桩基础新增桩基预压方法，其特征在于：先浇筑并在新增桩基顶部预埋预压立柱、压力传感器和位移检测设备，预压立柱位于新增桩基中心，预压立柱中空且底端支撑在封头板上，然后浇筑新增承台并预埋张拉锚杆、底横梁和锁定钢棒，张拉锚杆位于新增桩基两侧且位于原有桩基和新增桩基的中心连线，底横梁位于新增承台底部，锁定棒位于新增承台顶部且横置于预留孔道两侧，预压立柱向上穿出新增承台内的预留孔道且限位穿过两侧锁定棒位于预留孔道内的部分，然后在新增承台顶部预留孔道两侧放置马凳，将箱式反力梁横跨支撑在马凳上，张拉锚杆通过上螺母压在箱式反力梁上侧、通过下螺母抵在底横梁下侧，预压立柱顶端通过封头板支撑液压千斤顶，液压千斤顶放置在箱式反力梁中部下侧，箱式反力梁将液压千斤顶的顶升力传递给张拉锚杆，再由张拉锚杆传递给底横梁进而均布于新增承台，新增桩基相对新增承台向下移动，预压力达到要求后，将预压立柱和锁定棒焊接锁定，然后浇筑预留孔道并灌浆，将新增桩基、新增承台和原有承台连接为一个整体，混凝土设计强度满足要求后拆除箱式反力梁、马凳和液压千斤顶。

8.如权利要求7所述的桥梁群桩基础新增桩基预压方法，其特征在于：新增桩基采用两次浇筑，第一次浇筑后，剥除桩顶松散及含泥量大的部位后形成有效混凝土，准确定位在桩顶面以下一定距离，第二次浇筑时，先预埋预压立柱、压力传感器和位移检测设备，对预压立柱锚入部分四周焊接锚固钢筋作为传力措施，然后浇筑至距离新增承台底面以下一定距离；新增承台采用两次浇筑，第一次浇筑完成且达到强度后进行预压，预压完成后，进行第二次浇筑，先将新增桩基的护筒开孔，用高压清水冲出护筒内的砂，然后封堵开孔，浇筑预留孔道并顺着预留孔道灌浆，填充新增承台和新增桩基之间的间隙。

9.如权利要求7所述的桥梁群桩基础新增桩基预压方法，其特征在于：预压时，根据需要的预压力，采用逐级加压方式进行预压，每级预压压力以1/10的总压力进行递增，密切监视压力传感器的变化值，若出现不正常情况则暂停或停止加载并查明原因，直至达到所需预压力并稳固一段时间后结束预压。

10.如权利要求7所述的桥梁群桩基础新增桩基预压方法，其特征在于：新增承台和原有承台的连接是，先通过顶层钢筋纵横向焊接，然后浇筑对接处的混凝土并养护。

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