CN115094789A - 一种独柱墩增大截面加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种独柱墩增大截面加固方法,用于对桥梁的独柱墩增粗并加强其结构强度，以及增强对桥体的支护，包括钢护筒、多角度支撑钢盖梁以及足墩，通过钢筋笼、钢护筒和足墩，来增大独柱墩的截面积，以及其躯干的支撑强度，进而提高独柱墩的支撑上限，同时通过多角度支撑钢盖梁，实现对桥体的多点支撑，大大降低了桥体倾覆的风险。钢护筒与钢筋混凝土层一体成型，不用拆卸，与钢筋混凝土层共同增大了独柱墩的截面积，进而增强了独柱墩的结构强度和抗弯矩值，减小了造成桥梁墩柱的弯剪破坏。

Description

一种独柱墩增大截面加固方法

技术领域

本发明涉及桥梁加固技术领域，具体而言，涉及一种独柱墩增大截面加固方法。

背景技术

运营多年的独柱墩支承桥梁主要存在以下三方面的安全隐患：1、独柱墩桥梁在超载车辆偏心作用及恒载偏心作用下，桥台双支点位置可能存在支座脱空现象、桥墩单支点位置不能为上部梁体提供横向约束，导致上部梁体变形过大，从而形成机动体系，造成桥梁上部结构突然整体侧翻、倾覆。该类型的破坏形式属于无预兆的脆性破坏，事先无明显预兆，会发生桥塌、车毁人亡的严重事故。2、某些桥梁连接墩采用独柱墩+盖梁的构造形式，在超载车辆作用于连接墩位置时，盖梁的弯矩和剪力以及独柱墩的弯矩达到最不利荷载工况，当内力设计值远大于其截面承载力时，连接墩的盖梁或独柱墩会出现承载能力极限状态破坏，从而使上部梁体丧失边界支承条件，形成机动体系而发生梁体整体侧翻倾覆的事故。3、独柱墩本身属于偏心受压构件，如果桥墩高度过大或者桥墩墩身回旋半径过小，在超载车辆偏心作用下，经过结构计算分析可知，支座会出现较大的横桥向水平力，可能出现墩柱根部截面弯矩值大于其承载力的不利工况，从而造成桥梁墩柱根部截面的弯剪破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种独柱墩增大截面加固方法，其解决了传统独柱墩桥体容易侧翻倾覆和桥梁独柱墩截面的弯剪破坏等问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种独柱墩增大截面加固方法,用于对桥梁的独柱墩增粗并加强其结构强度，以及增强对桥体的支护，包括钢护筒，所述钢护筒套设在所述独柱墩上，与独柱墩留有环形的浇筑腔，所述浇筑腔内设有钢筋混凝土层，用于增强独柱墩中上端的结构强度；

多角度支撑钢盖梁，所述多角度支撑钢盖梁设置在所述钢护筒上端，用于对桥体左右两侧提供多个支撑点；

足墩，设置在所述钢护筒下端，用于增强所述独柱墩下端的结构强度。

进一步的，所述足墩套设在所述独柱墩于地面下的部位，所述足墩由钢筋笼和混凝土浇筑而成，所述足墩与所述钢筋混凝土层一体成型。

进一步的，所述多角度支撑钢盖梁包括梁臂和支撑臂，所述钢护筒左右两侧均设置有若干所述梁臂，所述梁臂一端与所述钢护筒上端铰接，所述梁臂另一端与所述支撑臂一端铰接，所述支撑臂另一端与所述钢护筒筒体铰接，所述支撑臂为可以调节的伸缩结构。

进一步的，所述支撑臂包括第一支撑杆、第二支撑杆和调节套，所述调节套内沿轴向依次开设有第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体与所述第三腔体的直径相同且比第二腔体的直径大，所述第二腔体内对称设置两段内螺纹；

所述第一支撑杆一端与所述梁臂铰接，所述第一支撑杆另一端设置有第一导头和第一螺纹杆，所述第一导头滑动置于所述第一腔体内，所述第一螺纹杆置于所述第二腔体内，所述第一螺纹杆与一所述内螺纹配合，所述第二支撑杆一端与所述钢护筒铰接，所述第二支撑杆另一端设有第二导头和第二螺纹杆，所述第二导头滑动置于所述第三腔体内，所述第二螺纹杆置于所述第二腔体内，所述第二螺纹杆与另一所述内螺纹配合。

进一步的，所述钢护筒上端一体设有第一凸台，所述第一凸台上嵌入设置有第一锚座，所述梁臂与所述第一锚座铰接。

进一步的，所述钢护筒筒体上一体设有第二凸台，所述第二凸台上嵌入设置有第二锚座，所述第二支撑杆与所述第二锚座铰接。

进一步的，还包括球型抗拉支座，所述球型抗拉支座设置在所述梁臂上，所述球型抗拉支座与所述桥体抵接。

进一步的，包括以下步骤：

S1，现场测量所需加固独柱墩的高度和尺寸，定制相应尺寸的钢护筒和钢筋笼；

S2，在独柱墩周围挖掘出深坑，安装定制好的钢筋笼，先浇筑足墩；

S3，安装钢护筒内的钢筋笼以及钢护筒，钢护筒内的钢筋笼与足墩里的钢筋笼连接，然后安装对应位置的第一锚座和第二锚座，第一锚座和第二锚座要与钢护筒内的钢筋笼连接，最后浇筑出钢护筒内部的钢筋混凝土层；

S4，安装若干梁臂和对应的支撑臂，并调整好梁臂与桥体的距离；

S5，在梁臂上安装球型抗拉支座，对桥体进行支护。

进一步的，所述调节套中部开设有驱动孔。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明设计合理、方法简单，一种独柱墩增大截面加固方法,用于对桥梁的独柱墩增粗并加强其结构强度，以及增强对桥体的支护，包括钢护筒、多角度支撑钢盖梁以及足墩，通过钢筋笼、钢护筒和足墩，来增大独柱墩的截面积，以及其躯干的支撑强度，进而提高独柱墩的支撑上限，同时通过多角度支撑钢盖梁，实现对桥体的多点支撑，大大降低了桥体倾覆的风险。钢护筒与钢筋混凝土层一体成型，不用拆卸，与钢筋混凝土层共同增大了独柱墩的截面积，进而增强了独柱墩的结构强度和抗弯矩值，减小了造成桥梁墩柱的弯剪破坏。

足墩套设在独柱墩于地面下的部位，足墩由钢筋笼和混凝土浇筑而成，足墩与钢筋混凝土层一体成型。足墩上表面与地面持平，主要用于解决可能出现独墩柱根部截面弯矩值大于其承载力的不利工况，从而造成桥梁墩柱根部截面的弯剪破坏的情况。

多角度支撑钢盖梁设置在钢护筒上端，用于对桥体左右两侧提供多个支撑点，梁臂一端与钢护筒上端铰接，梁臂另一端与支撑臂一端铰接，支撑臂另一端与钢护筒筒体铰接，支撑臂为可以调节的伸缩结构。可以分别调节各个梁臂展翼的高度，适用于桥体底部水平或倾斜等与独柱墩有角度的情况，比如上下坡的桥体、拐弯处的桥体以及水平的桥体等，都可以进行多点支护。

同时球型抗拉支座用于与桥体接触，从传统的-个支撑点，变成-个支撑点，不仅增加了支撑的强度，同时对桥体多部位支撑，保护了桥头，同时多个支撑点的压力要小于传统-个支撑点的压力，延长了球型抗拉支座的使用寿命，同时球型抗拉支座有效解决支座脱空问题，从而避免梁体支承体系发生变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明独柱墩加固后的主视断面示意图；

图2为本发明独柱墩加固后的俯视示意图；

图3为图中A-A处截面示意图；

图4为本发明提供的一种独柱墩增大截面加固方法中支撑臂的结构示意图；

图标：1、独柱墩，2、桥体，3、钢护筒，31、第一凸台，32、第二凸台，4、钢筋混凝土层，5、多角度支撑钢盖梁，51、梁臂，52、支撑臂，521、第一支撑杆，522、第二支撑杆，523、调节套，5231、第一腔体，5232、第二腔体，5233、第三腔体，524、第一导头，525、第一螺纹杆，526、第二导头，527、第二螺纹杆，528、驱动孔，6、足墩，7、钢筋笼，8、混凝土，9、第一锚座，10、第二锚座，11、球型抗拉支座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图4所示，本实施例提供一种独柱墩增大截面加固方法,用于对桥梁的独柱墩1增粗并加强其结构强度，以及增强对桥体2的支护，包括钢护筒3，钢护筒3套设在独柱墩1上，与独柱墩1留有环形的浇筑腔，浇筑腔内设有钢筋混凝土层4，用于增强独柱墩1中上端的结构强度，钢护筒3是由若干短的半圆弧钢板组成，具体为两个半圆弧钢板合抱形成环形的短钢护筒，若干个环形短钢护筒焊接成长的长的钢护筒3，同时在对应的位置焊接上环形的第一凸台31和第二凸台32，构成环形的浇筑腔体，并且与内部的钢筋混凝土层4一体成型，不用拆卸，与钢筋混凝土层4共同增大了独柱墩的截面积，进而增强了独柱墩的结构强度和抗弯矩值，减小了造成桥梁墩柱的弯剪破坏；

多角度支撑钢盖梁5，多角度支撑钢盖梁5设置在钢护筒3上端，用于对桥体2左右两侧提供多个支撑点，如图1-3所示，多角度支撑钢盖梁5可以对桥体2的两侧共提供4-6个支撑点，避免发生梁体整体侧翻倾覆的事故；多角度支撑钢盖梁5包括梁臂51和支撑臂52，钢护筒3左右两侧均设置有若干梁臂51，梁臂51一端与钢护筒3上端铰接，梁臂51另一端与支撑臂52一端铰接，支撑臂52另一端与钢护筒3筒体铰接，支撑臂52为可以调节的伸缩结构。可以分别调节各个梁臂51展翼的高度，适用于桥体2底部水平或倾斜等与独柱墩1有角度的情况，比如上下坡的桥体、拐弯处的桥体以及水平的桥体等，都可以进行多点支护。

足墩6，设置在钢护筒3下端，用于增强独柱墩1下端的结构强度。如图1和3所示，具体实施时，足墩6套设在独柱墩1于地面下的部位，足墩6由钢筋笼7和混凝土8浇筑而成，足墩6与钢筋混凝土层4一体成型。足墩6上表面与地面持平，主要用于解决可能出现独墩柱1根部截面弯矩值大于其承载力的不利工况，从而造成桥梁墩柱根部截面的弯剪破坏的情况。

支撑臂52包括第一支撑杆521、第二支撑杆522和调节套523，调节套523内沿轴向依次开设有第一腔体5231、第二腔体5232和第三腔体5233，第一腔体5231与第三腔体5233的直径相同且比第二腔体5232的直径大，第二腔体5232内对称设置两段内螺纹，两端内螺纹的纹路相反；

第一支撑杆521一端与梁臂51铰接，第一支撑杆521另一端设置有第一导头524和第一螺纹杆525，第一导头524滑动置于第一腔体5231内，用于限位导向的作用，第一螺纹杆525置于第二腔体5232内，第一螺纹杆525与一内螺纹配合，第二支撑杆522一端与钢护筒3铰接，第二支撑杆522另一端设有第二导头526和第二螺纹杆527，第二导头526滑动置于第三腔体5233内，用于限位导向的作用，第二螺纹杆527置于第二腔体5232内，第二螺纹杆527与另一内螺纹配合。调节套523中部开设有驱动孔528。

如图4所示，具体实施时，需要调节支撑臂52的长度，进而调节梁臂51的展翼高度时，通过在驱动孔528内插入杆子，然后使调节套523旋转，进而在调节套523旋转时，第一螺纹杆525和第二螺纹杆527，同时在两段内螺纹的配合下，相向靠近或者远离，进而达到调节支撑臂52长度的效果。

钢护筒3上端一体设有第一凸台31，第一凸台31上嵌入设置有第一锚座9，梁臂51与第一锚座9铰接。如图1-3所示，具体实施时，第一凸台31嵌入设置有第一锚座9，第一凸台31呈倒置的圆台形，其上端的直径比独柱墩1的直径大，第一凸台31主要用于增强独柱墩1上端的结构强度，以及对梁臂51的支撑固定。

钢护筒3筒体上一体设有第二凸台32，第二凸台32上嵌入设置有第二锚座10，第二支撑杆522与第二锚座10铰接。如图1-3所示，具体实施时，同理第二凸台32外端的截面为三角形，与钢护筒1配合，增强该处钢护筒1的结构强度，进而增强对支撑臂52的支撑强度，同时增大了第二锚座10的接触面积，为多个梁臂51的支撑提供较好的基础。

还包括球型抗拉支座11，所述球型抗拉支座11设置在所述梁臂51上，所述球型抗拉支座11与所述桥体2抵接。如图1-3所示，球型抗拉支座11用于与桥体2接触，从传统的1-3个支撑点，变成5-7个支撑点，不仅增加了支撑的强度，同时对桥体2多部位支撑，保护了桥头2，同时多个支撑点的压力要小于传统1-3个支撑点的压力，延长了球型抗拉支座11的使用寿命，同时球型抗拉支座11有效解决支座脱空问题，从而避免梁体支承体系发生变化。

如图1-4所示，具体实施时包括以下步骤：

S1，现场测量所需加固独柱墩1的高度和尺寸，定制相应尺寸的钢护筒3和钢筋笼7；定制好的钢护筒1是由若干小的弧形钢板现场组装而成，钢筋笼7也是需要现场拼装绑定。

S2，在独柱墩1周围挖掘出深坑，安装定制好的钢筋笼7，先浇筑足墩6；通常挖掘的深度在1.5-3米，足墩6在包围独柱墩1的同时，主要向左右两侧延伸，当深度不够时，或者独柱墩1较高时，也可以浇筑成圆形，来增强其结构强度。

S3，安装钢护筒3内的钢筋笼7以及钢护筒3，钢护筒3内的钢筋笼7与足墩6里的钢筋笼7连接，然后安装对应位置的第一锚座9和第二锚座10，第一锚座9和第二锚座10要与钢护筒3内的钢筋笼7连接，最后浇筑出钢护筒3内部的钢筋混凝土层4；钢筋笼7视情况而定是否需要通过植筋与独柱墩1连接，当钢筋混凝土层4较薄时，可以通过植筋进一步加固钢护筒3和钢筋混凝土层4的强度。

S4，安装若干梁臂51和对应的支撑臂52，并调整好梁臂51与桥体2的距离；根据桥体2的倾斜情况来调整梁臂51外端的高度，避免传统水平支撑座上球型抗拉支座11距离桥体2底部太远或太近。

S5，在梁臂51上安装球型抗拉支座11，对桥体2进行支护。

综上所述，通过钢筋笼7、钢护筒3和足墩6，来增大独柱墩的截面积，以及其躯干的支撑强度，进而提高独柱墩1的支撑上限，同时通过多角度支撑钢盖梁5，实现对桥体2的多点支撑，大大降低了桥体倾覆的风险。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种独柱墩增大截面加固方法,用于对桥梁的独柱墩(1)增粗并加强其结构强度，以及增强对桥体(2)的支护，其特征在于：

包括钢护筒(3)，所述钢护筒(3)套设在所述独柱墩(1)上，与独柱墩(1)留有环形的浇筑腔，所述浇筑腔内设有钢筋混凝土层(4)，用于增强独柱墩(1)中上端的结构强度；

多角度支撑钢盖梁(5)，所述多角度支撑钢盖梁(5)设置在所述钢护筒(3)上端，用于对桥体(2)左右两侧提供多个支撑点；

足墩(6)，设置在所述钢护筒(3)下端，用于增强所述独柱墩(1)下端的结构强度。

2.根据权利要求1所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述足墩(6)套设在所述独柱墩(1)于地面下的部位，所述足墩(6)由钢筋笼(7)和混凝土(8)浇筑而成，所述足墩(6)与所述钢筋混凝土层(4)一体成型。

3.根据权利要求1所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述多角度支撑钢盖梁(5)包括梁臂(51)和支撑臂(52)，所述钢护筒(3)左右两侧均设置有若干所述梁臂(51)，所述梁臂(51)一端与所述钢护筒(3)上端铰接，所述梁臂(51)另一端与所述支撑臂(52)一端铰接，所述支撑臂(52)另一端与所述钢护筒(3)筒体铰接，所述支撑臂(52)为可以调节的伸缩结构。

4.根据权利要求3所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述支撑臂(52)包括第一支撑杆(521)、第二支撑杆(522)和调节套(523)，所述调节套(523)内沿轴向依次开设有第一腔体(5231)、第二腔体(5232)和第三腔体(5233)，所述第一腔体(5231)与所述第三腔体(5233)的直径相同且比第二腔体(5232)的直径大，所述第二腔体(5232)内对称设置两段内螺纹；

所述第一支撑杆(521)一端与所述梁臂(51)铰接，所述第一支撑杆(521)另一端设置有第一导头(524)和第一螺纹杆(525)，所述第一导头(524)滑动置于所述第一腔体(5231)内，所述第一螺纹杆(525)置于所述第二腔体(5232)内，所述第一螺纹杆(525)与一所述内螺纹配合，所述第二支撑杆(522)一端与所述钢护筒(3)铰接，所述第二支撑杆(522)另一端设有第二导头(526)和第二螺纹杆(527)，所述第二导头(526)滑动置于所述第三腔体(5233)内，所述第二螺纹杆(527)置于所述第二腔体(5232)内，所述第二螺纹杆(527)与另一所述内螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述钢护筒(3)上端一体设有第一凸台(31)，所述第一凸台(31)上嵌入设置有第一锚座(9)，所述梁臂(51)与所述第一锚座(9)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述钢护筒(3)筒体上一体设有第二凸台(32)，所述第二凸台(32)上嵌入设置有第二锚座(10)，所述第二支撑杆(522)与所述第二锚座(10)铰接。

7.根据权利要求3所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，还包括球型抗拉支座(11)，所述球型抗拉支座(11)设置在所述梁臂(51)上，所述球型抗拉支座(11)与所述桥体(2)抵接。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种独柱墩增大截面加固方法实施，其特征在于，包括以下步骤：

S1，现场测量所需加固独柱墩(1)的高度和尺寸，定制相应尺寸的钢护筒(3)和钢筋笼(7)；

S2，在独柱墩(1)周围挖掘出深坑，安装定制好的钢筋笼(7)，先浇筑足墩(6)；

S3，安装钢护筒(3)内的钢筋笼(7)以及钢护筒(3)，钢护筒(3)内的钢筋笼(7)与足墩(6)里的钢筋笼(7)连接，然后安装对应位置的第一锚座(9)和第二锚座(10)，第一锚座(9)和第二锚座(10)要与钢护筒(3)内的钢筋笼(7)连接，最后浇筑出钢护筒(3)内部的钢筋混凝土层(4)；

S4，安装若干梁臂(51)和对应的支撑臂(52)，并调整好梁臂(51)与桥体(2)的距离；

S5，在梁臂(51)上安装球型抗拉支座(11)，对桥体(2)进行支护。

9.根据权利要求4所述的一种独柱墩增大截面加固方法，其特征在于，所述调节套(523)中部开设有驱动孔(528)。

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