CN115726293A - 一种既有桥梁灾后复位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桥梁治理技术领域,特别涉及一种既有桥梁灾后复位方法。本发明技术方案通过对震害桥梁的震害梁体进行支撑和扶正,然后对扶正之后的扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到扶正梁体的受力性能;根据受力性能,确定对应的加固措施并对对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位震害段,使得本发明在实施过程中能够对遭遇地质灾害之后的既有桥梁的震害段进行扶正和复位以及加固,进而能够对遭遇地质灾害之后的桥梁进行修复,解决了相关技术不能对遭遇震害之后的桥梁进行复位的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁灾后治理技术领域,特别涉及一种既有桥梁灾后复位方法。
背景技术
地震又称地动、地震动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。
地震是造成铁路桥梁结构发生损坏的主要原因。相关技术中,铁路桥梁在遭遇震害之后,无法对震害桥梁进行有效复位。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种既有桥梁灾后复位方法,旨在解决相关技术无法对震害桥梁进行有效复位的技术问题。
为实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,本发明提出的一种既有桥梁灾后复位方法,所述既有桥梁包括震害段,所述震害段包括震害梁体;
所述复位方法包括如下步骤:
对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体;
对所述扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到所述扶正梁体的受力性能;
根据所述受力性能,确定对应的加固措施;
利用所述加固措施对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位所述震害段。
可选的,所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
确定所述震害段的复位参数;其中,所述复位参数包括所述震害梁体的水平偏移值以及竖向位移值;
利用设置在所述墩身上的千斤顶推动所述震害段运动所述复位参数,以对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
可选的,所述震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个所述承台间隔布置,每一个所述承台上均设置有一个所述墩身,所述震害梁体的两端中的至少一端搭接在所述承台的顶部;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
可选的,当所述震害梁体搭接于所述墩身的顶部时,所述墩身的顶部包括第一复位部,第二复位部以及第三定位部;
所述利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
利用千斤顶同时顶升所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部;其中,所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部上分别安装一个平衡限位板,每一个所述平衡限位板的下表面均安装有一个所述千斤顶;
利用所述第二复位部的千斤顶按照目标速度将所述震害梁体顶升目标高度,其中,所述目标速度不大于2mm/min,所述目标高度不高于84mm;
利用所述第三复位部的千斤顶按照所述目标速度将所述震害梁体所述顶升目标高度;
拆除一个所述第二复位部上设置的所述平衡限位板,并利用所述千斤顶按照所述目标速度将所述震害梁体顶升所述目标高度;
返回执行所述利用所述第二复位部的千斤顶按照目标速度将所述震害梁体顶升目标高度的步骤,直至将所述梁体顶升预设高度,撤销所述第一复位部的千斤顶,得到顶升梁体;
利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体。
可选的,所述顶升梁体与所述墩身的顶部具有两个间隔设置的支点,每一个所述支点上均设置有临时垫墩;
所述利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体的步骤,包括:
将两个所述支点上的所述临时垫墩均倒换成三维顶;
利用两个所述三维顶将所述扶正梁体水平横移第一预设距离后,利用锅垫墩在所述垫石内侧安装三维顶,且在所述垫石的外侧安装所述千斤顶;
将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,得到所述扶正梁体。
可选的,所述将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,得到所述扶正梁体的步骤,包括:
利用所述三维顶将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,以使所述顶升梁体恢复原位;
在所述垫石的顶部安装所述锅垫墩,并拆除所有所述三维顶以及所有所述千斤顶,得到所述扶正梁体。
可选的,所述震害段还包括震害墩体;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害墩体,并且在所述震害墩体对应的承台上复建新的墩身。
可选的,所述震害段还包括震害承台体;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害墩体以及所述震害承台体,并且在所述震害承台体上复建新的承台和墩身。
可选的,所述震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个所述承台间隔布置,每一个所述承台上均设置有一个所述墩身,所述震害梁体的两端均未搭接在所述承台的顶部;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
将所述震害梁体吊装并放置于所述墩身的顶部。
根据所述复位参数,在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
可选的,所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害梁体,将预制梁体吊装并放置于所述墩身的顶部。
本发明技术方案通过对震害桥梁的震害梁体进行支撑和扶正,然后对扶正之后的扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到扶正梁体的受力性能;根据受力性能,确定对应的加固措施并对对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位震害段,使得本发明在实施过程中能够对遭遇地质灾害之后的既有桥梁的震害段进行扶正和复位以及加固,进而能够对遭遇地质灾害之后的桥梁进行修复,解决了相关技术不能对遭遇震害之后的桥梁进行复位的缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明示例的既有桥梁灾后复位方法的流程示意图;
图2为本发明示例的一些实施例的流程示意图;
图3为本发明示例的孔梁结构示意图;
图4为本发明示例的桥梁的数据采集点布置示意图;
图5为本发明示例的信号获取过程示意图;
图6为本发明示例的千斤顶布置示意图;
图7为本发明示例的荷载施加示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后既有桥梁灾后复位方法及道路)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的发明构思。
本发明提出一种既有桥梁灾后复位方法。
在本发明一实施例中,请参阅图1至图7,该型既有桥梁灾后复位方法,既有桥梁包括震害段,震害段包括震害梁体;
复位方法包括如下步骤:
S100、对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体;
在本实施例中,可以但不限于利用钢管桩或者钢管架对震害梁体进行支撑,在扶正时,可以采用千斤顶进行顶升扶正,也可以采用架桥机、吊车等吊装设备进行吊装扶正。
S200、对扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到扶正梁体的受力性能;
静载试验具体过程:试验前的准备:
在梁顶面上标出梁体腹板、跨中及支座中心线,由跨中沿腹板中心线标出跨中、4m、8m共10个点作为梁体的加载中心点,在每一加载点铺设砂垫层(找平)及钢垫板,钢垫板用水平尺找平后移入千斤顶。千斤顶中心与梁体加载中心纵横向位置偏差均应不大于10mm。
在两腹板外侧跨中、4m、8m点处粘贴A4纸做好标志,并做好编号。
在梁体跨中及支座中心两侧分别安装磁吸座百分表进行挠度测量。百分表吸座固定支架采用型钢制作,固定支架应牢固、稳定。
加载前采用10倍放大镜对梁体跨中两侧1/2跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查;并对初始裂缝(表面收缩裂缝和表面损伤裂缝)及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出。
试验条件及仪器、设备:加载用千斤顶为200t,校验系数不大于1.05。压力表采用防振型,其精度等级为0.25级。千斤顶与压力表需配套标定,配套标定数据应进行线性回归,线性回归相关系数应不小于0.999,并根据加载等级计算各级荷载下的表示值。
挠度测量采用0~50mm大量程百分表,最小分度值应不大于0.01mm。
用于观察裂缝普通放大镜放大倍数为10倍,直径50mm;量测裂缝宽度应使用刻度放大镜,最小分度值0.01mm。
测量距度用50m钢卷尺,其最小分度值应不大于1mm。
弹簧式拉力测力计为200N,示值误差应力±1%F.S。
试验所用计量设备、仪表、仪器、钢卷尺等均需要经法定计量检定部门检定合格,且在有效期内。
加载计算:根据加载图式计算未完成的预应力损失、补偿弯距、基数级加载及各级加载值。
加载方法:按照设计图指定的加载步骤进行加载。当在第二加载循环中不能判断是否已出现受力裂缝时,应进行受力裂缝验证加载。验证加载从第二加载循环卸载至静活载级后开始。
各千斤顶同速、同步达到同一荷载值,加载速度不宜超过3KN/s。
每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。如出现裂缝或初始裂缝延伸,应用红铅笔标注,并注明荷载等级,量测裂缝宽度。每级加载后均测量梁体跨中和各支座的位移变化,以同一截面的两侧的平均值分别作为相应截面的竖向位移量。
加载试验过程中应设专人监控梁顶加力千斤顶情况,并及时进行纠偏,如若发生较大偏移,应及时通知静载技术总负责人。加载过程中设专人采用水准仪对反力架线性变化情况进行监控,监控主要点:跨中、反力架主梁接头位置,如有异常情况应及时通知静载技术总负责人。对每级加载下的实测挠度值应仔细复核,发现异常立即查明原因。
评定标准:
实测静活载挠度值合格标准:f实测≦1.05(f设计/ψ)
在K=1.20加载等级下持荷20min,梁体下边缘未发现受力裂缝或下侧面的受力裂缝未延伸至梁底边。
动力性能测试:桥梁有许多动力性能测试方法,如:机械抗阻法、主模态法、荷载激励法和环境随机振动法等。本处属于小跨结构,多采用荷载激励法。通过荷载的加持、移动,并应用高灵敏度的测量仪器和高分辨率的分析仪器就能测出结构的自振特性。本桥的动荷载作用下结构特性测试采用DH动态测试系统进行,系统的组成见图4所示。在桥梁面上的跨中、1/4跨等处布置了四个测点,安装加速度传感器,通过数据采集系统获得结构在动荷载作用下的随机振动信号(见图5所示),再传送到便携式PC机进行数据后处理,分析结构固有频率。
S300、根据受力性能,确定对应的加固措施;
具体过程为:
裂缝修补:一般裂缝采用涂刷封缝胶的方式进行表面封闭。对宽度大于0.15mm的裂缝,采用高压灌浆的方法进行处理,即将灌缝胶,通过钻孔埋设注浆嘴,用压力将其注入结构裂缝中,以达到封闭裂缝的目的。
结构混凝土表面找平修补:分析原因确定修补方法;清理杂质、铁锈,保证梁标接合面粗糙密实;环氧树脂砂浆(若需),涂胶。
梁面整体加固:当桥梁整体结构强度不满足要求时,需大面积进行抗震加固处理,遵循不伤害桥梁结构本体的原则,一般采用如下的方法进行加固:
植筋加固:植筋加固法是在构件上打孔(避开结构中的钢筋),然后注入植筋胶,植入钢筋(或螺杆),待粘结剂硬化后,钢筋通过与周围混凝土粘结成整体,从而进行锚固的技术。植筋锚固施工方便、性能可靠。但是,该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
粘贴碳纤维布加固:碳纤维布抗震加固技术是通过粘结剂将碳纤维布同被加固的构件粘结而进行的新型加固方法。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
碳纤维布采用进口碳丝织成,高强抗拉,抗震耐腐蚀,重量轻,不改变结构形状、不增加结构自重。可适用于各种结构类型、各种结构形状、各种结构部位。用于结构抗震加固尤为合适。
粘钢加固:在混凝土构件外部黏贴钢板,以提高承载力和满足正常使用的加固方法。被加固构件基本不受损伤,可以充分发挥原构件的作用;外粘钢厚度小,加固后自重增加小;加固后构件的外形尺寸变化不大,对建筑功能影响极小;施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
示例性的技术中,试验梁参数具体见静载试验计算书如下:
静载试验数据:某铁路无砟轨道32m简支梁静载试验数据(通桥(2009)2229-Ⅳ、CRTSⅠ双块式)由某设计单位提供,具体见表1:
表1梁跨中截面设计基本数据表
自平衡式箱梁静载试验台基本结构:自平衡式箱梁静载试验台是根据铁道部桥梁静载试验要求设计的试验设备。其基本原理是千斤顶产生的力作用在混凝土梁和千斤顶横梁上,通过桁架、拉杆和下横梁传到盆式支座上,实现自平衡。
设备主要组成:上横梁、下横梁、千斤顶横梁、承载主梁、传力拉杆组成,上下横梁采用箱梁形式设计,承载主梁采用箱梁形式设计,拼装。组装连接采用高强度螺栓。
试验梁安装及试验前的准备:箱梁四支点不平整度不大于2mm。支座安装后的实测跨度应符合标准要求。
支座应设置在试验台座中心线上,且跨距须与待试梁相符。在支座上标划出中心线,以便与梁中心线对正。试验梁移入台座对中后,在梁顶面上标出梁体腹板、跨中及支座中心线,由跨中沿腹板中心线(距箱梁纵向中心线3.1m)标出跨中、4m、8m共10个点作为梁体的加载中心点(具体见图加载点平面布置图),在每一加载点铺设砂垫层(找平)及钢垫板,钢垫板用水平尺找平后移入千斤顶。千斤顶中心与梁体加载中心纵横向位置偏差均应不大于10mm。
静载试验加载点布置图(单位:cm):在两腹板外侧跨中、4m、8m点处粘贴A4纸做好标志,并做好编号。
各千斤顶中心与加力架横梁中心线纵横向偏差均应不大于10mm,加载千斤顶与横梁之间的不应有空隙。
为避免梁体偏载,静载反力架纵横轴线与试验梁纵横轴线偏差不得大于10mm。
安装测量挠度的支架:在梁体跨中及支座中心两侧分别安装磁吸座百分表进行挠度测量。百分表吸座固定支架采用型钢制作,固定支架应牢固、稳定,且不受加载时静载试验台座变形的影响。
试验梁初始裂纹检查、标识:加载前梁场安质部人员采用10倍放大镜对梁体跨中两侧1/2跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查;并对初始裂缝(表面收缩裂缝和表面损伤裂缝)及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出。
试验梁静载试验前仔细核查原始资料。
试验条件及仪器、设备:简支梁静载试验在终张拉30d后进行,不足30d时应由设计方检算确定。
试验仪器、设备:加载用千斤顶为200t,校验系数不大于1.05。
压力表采用防振型,其精度等级为0.25级。
压力表应分级标定,级差应不大于加载最大值的10%,加载速度应不大于3KN/s,标定荷载宜不小于加载最大值的1.1倍,且持荷10min。千斤顶与压力表需配套标定,应采用千斤顶顶压试验机的标定方式,其活塞的外露量应约等于试验最大荷载时的外露量;各级荷载下应以压力表的表盘整读数对应压力机的表盘读数。
配套标定数据应进行线性回归,线性回归相关系数应不小于0.999,并根据加载等级计算各级荷载下的表示值。
挠度测量采用0~50mm大量程百分表,最小分度值应不大于0.01mm。
用于观察裂缝普通放大镜放大倍数为10倍,直径50mm;量测裂缝宽度应使用刻度放大镜,型号DJCK-2裂缝测宽仪,最小分度值0.01mm。
测量距度用50m钢卷尺,其最小分度值应不大于1mm。
弹簧式拉力测力计为200N,示值误差应力±1%F.S。
试验所用计量设备、仪表、仪器、钢卷尺等均需要经法定计量检定部门检定合格,且在有效期内。
试验设备及工具见表2。
表2试验设备及工具表
序号 | 机械设备及工具名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 静载试验台座 | 座 | 1 | |
2 | 反力架 | 套 | 1 | |
3 | 千斤顶 | 台 | 11 | 200t,备用1台 |
4 | 油泵 | 台 | 11 | 备用1台 |
5 | 标准油压表 | 块 | 11 | 0.25级,备用1块 |
6 | 大量程百分表 | 块 | 7 | 30-50mm,备用1块 |
7 | 普通放大镜 | 个 | 4 | 放大倍数10 |
8 | 刻度放大镜 | 个 | 1 | DJCK-2裂缝测宽仪 |
9 | 50米钢卷尺 | 把 | 2 | |
10 | 弹簧式拉力测力计 | 把 | 3 | 200N |
加载计算:
等效集中荷载采用五点加载,跨中设一集中荷载,其余在左右对称布置,各荷载纵向间距均为4m:
跨中弯矩:M=R×L/2-ΣPiXi 其中Pi=2P
则 M=5P×15.75-2P×8-2P×4
α=54.75
计算未完成的预应力损失:
未完成的应力损失△δs计算用系数η1和η2。
表3:
静载试验按照30天计算,η1=0.4,η2=0.868421
△δs=(1-η1)δ6+(1-η2)δ5=84.39×0.6+14.78×(1-0.868421)=52.579MPa
计算未完成的补偿弯距:
△Ms=△δs×(Ay+Ag)(Wo/Ao+eo)×103=52.579×0.03444×(5.6665855/9.21106+1.6477)×103=4097.695KN.m
计算基数级加载(其中加载设备暂时按照400kg计算):
计算各级加载值:
P=MK/a
将计算的各级加载结果填入下表,以备静载试验使用。
表4:
各级加载数值计算
加载方法:
试验梁的加载分两个循环进行。以加载系数K表示加载等级,加载系数K是加载试验梁中梁体跨中承受的弯矩与设计弯矩之比。试验准备工作结束后梁体承受的荷载状态为初始状态;基数级下梁体跨中承受的弯矩指梁体质量与二期横载质量对跨中弯矩之和。
全预应力梁各循环的加载等级:
第一加载循环:初始状态→0.6(静停3min)→基数级(静停3min)→0.8(静停3min)→静活载级(静停3min)→1.0(静停20min)→静活载级(静停1min)→基数级(静停1min)→0.6(静停1min)→初始状态(静停10min);
第二加载循环:初始状态→0.6(静停3min)→基数级(静停3min)→0.8(静停3min)→静活载级(静停3min)→1.0(静停5min)→1.05(静停5min)→1.10(静停5min)→1.15(静停5min)→1.20(静停20min)→1.10(静停1min)→静活载级(静停1min)→基数级(静停1min)→0.6(静停1min)→初始状态
当在第二加载循环中不能判断是否已出现受力裂缝时,应进行受力裂缝验证加载。验证加载从第二加载循环卸载至静活载级后开始。
验证加载:静活载级(静停5min)→1.0(静停5min)→1.05(静停5min)→1.10(静停5min)→1.15(静停5min)→1.20(静停5min)→1.10(静停1min)→静活载级(静停1min)→基数级(静停1min)→0.6(静停1min)→初始状态
各千斤顶同速、同步达到同一荷载值,加载速度不宜超过3KN/s。
每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。如出现裂缝或初始裂缝延伸,应用红铅笔标注,并注明荷载等级,量测裂缝宽度。
每级加载后均测量梁体跨中和各支座的位移变化,以同一截面的两侧的平均值分别作为相应截面的竖向位移量。跨中截面的竖向位移量减去支座沉降影响量即为该级荷载下的跨中实测挠度值。
加载试验过程中应设专人监控梁顶加力千斤顶情况,并及时进行纠偏,如若发生较大偏移,应及时通知静载技术总负责。
加载过程中应有专人采用水准仪对反力架线性变化情况进行监控,监控主要点:跨中、反力架主梁接头位置,如有异常情况应及时通知静载技术总负责。
对每级加载下的实测挠度值应仔细复核,发现异常立即查明原因。
评定标准:
梁体刚度合格的评定:
实测静活载挠度值合格标准:f实测≦1.05(f设计/ψ)。
在K=1.20加载等级下持荷20min,梁体下边缘未发现受力裂缝或下侧面的受力裂缝未延伸至梁底边。
当最后一轮加载时静活载挠度值不满足6.1的要求,则梁体的刚度不合格。
S400、利用加固措施对扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位震害段。
本发明技术方案通过对震害桥梁的震害梁体进行支撑和扶正,然后对扶正之后的扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到扶正梁体的受力性能;根据受力性能,确定对应的加固措施并对对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位震害段,使得本发明在实施过程中能够对遭遇地质灾害之后的既有桥梁的震害段进行扶正和复位以及加固,进而能够对遭遇地质灾害之后的桥梁进行修复,解决了相关技术不能对遭遇震害之后的桥梁进行复位的缺陷。
在一些具体实施例中,对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
S111、在震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
在本实施例中,设置钢管桩对震害梁体进行支撑的主要目的是为了避免震害梁体从墩身上跌落。
S112、确定震害段的复位参数;其中,复位参数包括震害梁体的水平偏移值以及竖向位移值;
在本实施例中,进行确定复位参数的方法为,首先利用计算机软件对震害段进行模拟,获得震害梁体相较于原始设置值需要复位的水平偏移值以及竖向位移值。
在本实施例中,示例的计算机软件主要采用现有相关技术中能够实现模拟功能的软件,本实施例中仅进行应用,并不涉及示例计算机软件自身结构的改进或者设计,故而不再一一赘述。
S113、利用设置在墩身上的千斤顶推动震害段运动复位参数,以对梁体进行扶正,得到扶正梁体。
在本实施例中,利用千斤顶推动震害段运动复位参数,使得本发明在实施过程中能够有效提升了扶正梁体的精确度。
在一些具体实施例中,震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个承台间隔布置,每一个承台上均设置有一个墩身,震害梁体的两端中的至少一端搭接在承台的顶部;
对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
S121、在震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
在本实施例中,设置钢管桩对震害梁体进行支撑的主要目的是为了避免震害梁体从墩身上跌落。
S122、利用设置在墩身上的千斤顶对梁体进行扶正,得到扶正梁体。
在本实施例中,利用千斤顶推动震害段运动复位参数,使得本发明在实施过程中能够有效提升了扶正梁体的精确度。
在一些具体实施例中,当震害梁体搭接于墩身的顶部时,墩身的顶部包括第一复位部,第二复位部以及第三定位部;
利用设置在墩身上的千斤顶对梁体进行扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
S131、利用千斤顶同时顶升所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部;其中,所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部上分别安装一个平衡限位板,每一个所述平衡限位板的下表面均安装有一个所述千斤顶;
在本实施例中,通过在第一复位部、第二复位部以及第三定位部上分别设置一个千斤顶以及至少一个平衡限位板,使得本发明在能够有效保障对震害梁体的复位效果。
S132、利用第二复位部的千斤顶按照目标速度将震害梁体顶升目标高度,其中,目标速度不大于2mm/min,目标高度不高于84mm;
在本实施例中,采用示例的方法,使得发明在对震害梁体进行顶升扶正时,能够保障震害梁体不会发生倾覆或者跌落。
S133、利用第三复位部的千斤顶按照目标速度将震害梁体顶升目标高度;
在本实施例中,采用示例的方法,使得发明在对震害梁体进行顶升扶正时,能够保障震害梁体不会发生倾覆或者跌落。
S134、拆除一个第二复位部上设置的平衡限位板,并利用千斤顶按照目标速度将震害梁体顶升目标高度;
在本实施例中,采用示例的方法,使得发明在对震害梁体进行顶升扶正时,能够保障震害梁体不会发生倾覆或者跌落。
S135、返回执行利用第二复位部的千斤顶按照目标速度将震害梁体顶升目标高度的步骤,直至将梁体顶升预设高度,撤销第一复位部的千斤顶,得到顶升梁体;
在本实施例中,采用示例的方法,使得发明在对震害梁体进行顶升扶正时,能够保障震害梁体不会发生倾覆或者跌落。
S136、利用三维顶将顶升梁体水平横移目标距离,得到扶正梁体。
在本实施例中,在对震害梁体进行顶升扶正时,通过分步且多次循环顶升,使得本发明在实施过程中在能够保障震害梁体不会发生倾覆或者跌落的基础上,实现对震害梁体进行扶正,得到扶正梁体的目的。
在一些具体实施例中,顶升梁体与墩身的顶部具有两个间隔设置的支点,每一个支点上均设置有临时垫墩;
在所述利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体的步骤之前,还包括:
S1361、拆除所述千斤顶;
S1362、将两个所述支点上的所述临时垫墩均倒换成三维顶;
所述利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体的步骤,包括:
S1363、将两个支点上的临时垫墩均倒换成三维顶;
S1364、利用两个三维顶将扶正梁体水平横移第一预设距离后,利用锅垫墩在垫石内侧安装三维顶,且在垫石的外侧安装千斤顶;
S1365、将顶升梁体水平横移第二预设距离,得到扶正梁体。
梁体扶正后,采用多个三维千斤顶在支架顶部沿横桥向移动,三维千斤顶离开梁体接触后搬移至需移动的前方循环使用。
在一些具体实施例中,将顶升梁体水平横移第二预设距离,得到扶正梁体的步骤,包括:
S13641、利用三维顶将顶升梁体水平横移第二预设距离,以使顶升梁体恢复原位;
S13642、在垫石的顶部安装锅垫墩,并拆除所有三维顶以及所有千斤顶,得到扶正梁体。
在一些具体实施例中,震害段还包括震害墩体;
对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
A100、拆除震害墩体,并且在震害墩体对应的承台上复建新的墩身。
在一些具体实施例中,震害段还包括震害承台体;
对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
B100、拆除震害墩体以及震害承台体,并且在震害承台体上复建新的承台和墩身。
在一些具体实施例中,震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个承台间隔布置,每一个承台上均设置有一个墩身,震害梁体的两端均未搭接在承台的顶部;
对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
S141、将震害梁体吊装并放置于墩身的顶部;
S142、根据复位参数,在震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
S143、利用设置在墩身上的千斤顶对梁体进行扶正,得到扶正梁体。
在一些具体实施例中,对震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
C100、拆除震害梁体,将预制梁体吊装并放置于墩身的顶部。
在一些具体实施例中,先根据模拟梁体复位位置,对超出梁体下部的部位设置钢管桩进行支撑。并通过多对千斤顶实现扶正及梁正确处于墩顶。箱梁扶正后开展静载试验和动力性能测试,准确掌握箱梁的受力性能,为加固设计提供依据;箱梁按照结构受力和抗震要求加固完成后,开展加固效果试验验证,包括竖向整体受力性能和偏载受力性能;既有第4、5、6孔梁需开展试验研究,为了避免既有桥进行试验研究时对新建桥的施工产生影响,因此需将既有第4、5、6孔梁横移出桥位外20m。横移出桥位后,基础采用条形基础,梁体临时支撑采用钢管柱支撑。在新位置施作桩基、承台、墩身和垫石。垫石达到架梁强度后,对原梁体进行复位施工,其中先横向平移至原桥墩位置,然后移至纵向位置。运营过程中对箱梁状态加强观测和监测。施工前应对施工现场、机具设备及安全防护设施等进行全面检查,确认符合安全要求后方可施工。既有梁体拆除时应释放预应力后进行梁体切割,确保人员安全;高空作业时应确保人员的安全及施工机具作业的安全可靠。梁体吊装过程中,起重、运输设备操作人员作业前应对设备的安全性能进行检查,确保设备安全运行;安装作业中,遇有六级以上大风和雷、雨、大雾时应停止作业;吊装设备防止倾覆措施,起重机行驶的道路必须平整、坚实、可靠、停放地点必须平坦,起吊构件时,吊索要保持垂直,不得超出起重机回转半径斜向拖拉,以免超负荷和钢丝绳滑脱或拉断绳索而使起重机失稳,起吊重型构件时应设牵拉绳。支架工程应该注意支架的变形坍塌。支架连接牢固,浇筑前对支架进行堆载预压试验,施工荷载不得超过支架的设计荷载,施工过程中进行对支架进行检测。施工期间,应密切观测桥梁河流上游来水,并采取相应措施,确保施工安全。梁体横移过程中需确保钢管柱支撑强度及稳定性,并严格控制移梁过程中梁体四个支点位置的高差及平面位置差,相关控制值应满足客运专线桥梁运架梁相关技术规程的要求。深基坑施工前应按照设计要求施做基坑防护工程,做好基坑防排水工作,基坑不得积水。应备足防止坍塌的器材及抽水设备,及时排除遇到的地表水和地下水。基底清底后应及时砌筑基础,封闭基坑,勿使基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响地基承载力。
本发明技术方案通过对震害桥梁的震害梁体进行支撑和扶正,然后对扶正之后的扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到扶正梁体的受力性能;根据受力性能,确定对应的加固措施并对对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位震害段,使得本发明在实施过程中能够对遭遇地质灾害之后的既有桥梁的震害段进行扶正和复位以及加固,进而能够对遭遇地质灾害之后的桥梁进行修复,解决了相关技术不能对遭遇震害之后的桥梁进行复位的缺陷。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述既有桥梁包括震害段,所述震害段包括震害梁体;
所述复位方法包括如下步骤:
对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体;
对所述扶正梁体进行静载试验和动力性能测试,得到所述扶正梁体的受力性能;
根据所述受力性能,确定对应的加固措施;
利用所述加固措施对所述扶正梁体进行加固,得到加固梁体,以复位所述震害段。
2.根据权利要求所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
确定所述震害段的复位参数;其中,所述复位参数包括所述震害梁体的水平偏移值以及竖向位移值;
利用设置在所述墩身上的千斤顶推动所述震害段运动所述复位参数,以对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
3.根据权利要求1所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个所述承台间隔布置,每一个所述承台上均设置有一个所述墩身,所述震害梁体的两端中的至少一端搭接在所述承台的顶部;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
4.根据权利要求3所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,当所述震害梁体搭接于所述墩身的顶部时,所述墩身的顶部包括第一复位部,第二复位部以及第三定位部;
所述利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
利用千斤顶同时顶升所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部;其中,所述第一复位部、所述第二复位部以及所述第三定位部上分别安装一个平衡限位板,每一个所述平衡限位板的下表面均安装有一个所述千斤顶;
利用所述第二复位部的千斤顶按照目标速度将所述震害梁体顶升目标高度,其中,所述目标速度不大于2mm/min,所述目标高度不高于84mm;
利用所述第三复位部的千斤顶按照所述目标速度将所述震害梁体所述顶升目标高度;
拆除一个所述第二复位部上设置的所述平衡限位板,并利用所述千斤顶按照所述目标速度将所述震害梁体顶升所述目标高度;
返回执行所述利用所述第二复位部的千斤顶按照目标速度将所述震害梁体顶升目标高度的步骤,直至将所述梁体顶升预设高度,撤销所述第一复位部的千斤顶,得到顶升梁体;
利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体。
5.根据权利要求4所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述顶升梁体与所述墩身的顶部具有两个间隔设置的支点,每一个所述支点上均设置有临时垫墩;
在所述利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述千斤顶;
将两个所述支点上的所述临时垫墩均倒换成三维顶;
所述利用三维顶将所述顶升梁体水平横移目标距离,得到所述扶正梁体的步骤,包括:
利用两个所述三维顶将所述扶正梁体水平横移第一预设距离后,利用锅垫墩在所述垫石内侧安装三维顶,且在所述垫石的外侧安装所述千斤顶;
将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,得到所述扶正梁体。
6.根据权利要求5所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,得到所述扶正梁体的步骤,包括:
利用所述三维顶将所述顶升梁体水平横移第二预设距离,以使所述顶升梁体恢复原位;
在所述垫石的顶部安装所述锅垫墩,并拆除所有所述三维顶以及所有所述千斤顶,得到所述扶正梁体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述震害段还包括震害墩体;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害墩体,并且在所述震害墩体对应的承台上复建新的墩身。
8.根据权利要求7所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述震害段还包括震害承台体;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害墩体以及所述震害承台体,并且在所述震害承台体上复建新的承台和墩身。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述震害段还包括至少两个墩身和至少两个承台,任意相邻的两个所述承台间隔布置,每一个所述承台上均设置有一个所述墩身,所述震害梁体的两端均未搭接在所述承台的顶部;
所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤,包括:
将所述震害梁体吊装并放置于所述墩身的顶部;
在所述震害梁体的下部部位设置钢管桩并进行支撑;
利用设置在所述墩身上的千斤顶对所述梁体进行扶正,得到扶正梁体。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的既有桥梁灾后复位方法,其特征在于,所述对所述震害梁体进行支撑和扶正,得到扶正梁体的步骤之前,还包括:
拆除所述震害梁体,将预制梁体吊装并放置于所述墩身的顶部。
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