CN203768895U - 一种桥梁增补桩系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种桥梁增补桩系统，所述桥梁增补桩系统包括一承台、复数旧桩以及复数增补桩，各所述旧桩固定连接在承台中间，各增补桩设置在旧桩两侧并与承台固定连接；各增补桩顶部预埋有一倒置的千斤顶，所述千斤顶通过一承载钢板固定在增补桩顶部，且所述千斤顶的另一端与承台相连，各所述增补桩的顶部均预留有复数伸出的主筋，各所述主筋上均套设有套管，并通过所述套管伸入承台且与承台相固定，所述套管的直径大于主筋的直径；各所述增补桩桩顶以下1～1.5m处埋设有复数个压力传感器。本实用新型能够有效的解决增补桩和旧桩之间应力的转化问题，可对承载力不足的桥墩桩基基础进行有效的加固。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种桥梁增补桩系统。
【背景技术】
随着我国国民经济的日益发展，交通运输量也快速增长。桥梁是公路交通的咽喉,其质量直接影响整条线路的畅通。随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损，危桥总公里数惊人。究其原因，有几个方面的因素：自然环境影响、施工质量不良和实际交通组成的变化及超载车辆的影响。这些导致了现在许多桥梁不能达到原设计的使用年限，就成为了危桥，如果继续使用，则容易出现工程事故。这其中，桩基础的承载力不足，更是各种桥梁事故主要原因之一。
若将危桥拆除重建，不仅要耗费大量资金，而且工期较长，影响交通。较为合理、实际可行的方法应该是有计划、有步骤地对现有旧桥进行加固改造。桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命。用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，为国家带来巨大的经济和社会效益。桥梁的加固设计必须本着“科学安全、简便经济”的基本原则。桥梁的加固设计理念也必须是要不断的创新，不断的发展。因此研究如何修复、加固这些有安全隐患桥梁已成为当今桥梁工程的重要课题，其中，桥梁的桩基加固更是桥梁加固的重点和难点之一。
目前桥梁桩基的加固的方法一般有人工地基加固、扩大基础和增补桩基础加固法，这些方法各有其适用条件。最常用的加固法是“增补基础加固法”但它在目前的使用中存在许多不足，特别是，传统的增补桩加固法无法有效地解决新旧桩之间应力转换的问题，导致新桩不能及时发挥承载效果，甚至加重了旧桩的负担。
目前增补基桩加固的施工方法是：当新增桩施工完成后，直接在桩顶上浇灌包裹旧桩的承台。虽然新旧工程桩经承台的连接形成一个整体，但由于新桩的时间和变形效应无法马上承担荷载。简单地说，就是新桩的沉降在短期内并未稳定，在一段时间内还要发生较大的沉降，同时，由于新旧桩是通过刚度很大的承台连接的，所以，由于新桩的沉降还增加了旧桩的负担。只有随着时间的推延，旧桩基础变形的进一步发展，增补的新桩才能开始发挥作用。所以，对传统的方法，新桩的沉降将使既有旧桩基础加重负担，而且变形发展的时间周期难以控制。产生上述问题的原因，主要是新旧桩基础的无论是桩端还是桩周的应力和应变状态不同，而承载力的发挥是建立在一定桩土相对位移（即沉降）的基础上的，也就是说，新桩承载力的发挥，需要旧桩沉降量的进一步扩大，然后二者才能逐步协调一致共同抵抗上部荷载，这对桥梁的加固效果是很不利的。
【发明内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种桥梁增补桩系统，能够有效的解决增补桩和旧桩之间应力的转化问题，可对承载力不足的桥墩桩基基础进行有效的加固。
本实用新型是这样实现的：一种桥梁增补桩系统，所述桥梁增补桩系统包括一承台、复数旧桩以及复数增补桩，各所述旧桩固定连接在承台中间，各增补桩设置在旧桩两侧并与承台固定连接；各增补桩顶部预埋有一倒置的千斤顶，所述千斤顶通过一承载钢板固定在增补桩顶部，且所述千斤顶的另一端与承台相连，各所述增补桩的顶部均预留有复数伸出的主筋，各所述主筋上均套设有套管，并通过所述套管伸入承台且与承台相固定，所述套管的直径大于主筋的直径；各所述增补桩桩顶以下1～1.5m处埋设有复数个压力传感器。
进一步地，本实用新型还可根据需要在各土层交界处布设复数个压力传感器。
进一步地，所述主筋与套管之间的间隙填有结构胶。
本实用新型的优点在于：
本实用新型的增补桩预压技术能很好地解决现有技术没有解决的新旧桩协同受力的问题。本实用新型在增补桩桩顶预埋千斤顶，主筋外加设套管隔离承台，这种结构预留缝隙小，便于后期注胶封闭，同时，千斤顶永久埋入，防止了预应力的松弛。而现有的托换技术工艺复杂，所需要的预留空间巨大，后期浇筑困难。同时，现有技术加压后需要取出千斤顶，无法维持荷载。再者，现有技术所加压力亦是估算值，没有有效的监测手段，无法对加固效果进行定量分析。现有增补桩施工方法，新的桩基础与旧的桩基础都是采用预埋钢筋再浇捣混凝土的承台来连接。但是增补桩预压技术必须让桩基础与承台在预压时有相对的位移。因此不能一次性将二者固接，为保证预压增补桩时新桩基与承台能够脱离，本实用新型采取了将主筋用套管与承台隔离。这种隔离能够保证预压时，主筋在套管中自由伸缩。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。
如图1所示，本实用新型所涉及的一种桥梁增补桩系统，所述桥梁增补桩系统包括一承台1、复数旧桩2以及复数增补桩3，各所述旧桩2固定连接在承台1中间，各增补桩3设置在旧桩2两侧并与承台1固定连接；各增补桩3顶部预埋有一倒置的千斤顶4，所述千斤顶4通过一承载钢板5固定在增补桩3顶部，且所述千斤顶4的另一端与承台1相连，各所述增补桩3的顶部均预留有复数伸出的主筋6，各所述主筋6上均套设有套管7，并通过所述套管7伸入承台1且与承台1相固定，所述套管7的直径大于主筋6的直径；各所述增补桩3桩顶以下1～1.5m处埋设有复数个压力传感器8。
所述压力传感器8为为埋入式混凝土应变传感器；所述承载钢板5的厚度为20mm；所述主筋6与套管7之间的间隙填有结构胶。
本实用新型的施工方法如下：
步骤10、制作增补桩钢筋笼，且主筋高出增补桩钢筋笼一段高度，在增补桩钢筋笼顶部以下1～1.5m处布设复数个压力传感器，并可根据需要在各土层交界处布设复数个压力传感器；
步骤20、在原旧桩周边成孔，然后下增补桩钢筋笼，最后往增补桩钢筋笼内灌注混凝土成型后即为增补桩，且成型后的增补桩的顶端预留出高出增补桩钢筋笼一段高度的主筋；
步骤30、在增补桩顶中间位置用砂浆找平并粘贴一承载钢板，然后将千斤顶倒置安放于承载钢板正中间,并加模板隔离，防止与混凝土粘结；往预留出的主筋上套设套管，且套管的直径大于主筋使得主筋在套管中可自由上下移动，再将套管的顶部密封防止异物进入；
步骤40、将套有套管的主筋伸入预制的承台钢筋笼，再浇筑混凝土，到达养护时间后即为新增承台；
步骤50、采用慢速维持载荷法进行增补桩预压，且分10级进行渐进式预压，每级预压压力以预设的预压载荷的1/10进行递增；
步骤60、每级载荷施加后，根据压力传感器的变化值，判断增补桩是否发生急剧沉降长时间不稳定或上抬的现象；若是则暂停或停止加载并查明原因，若否，则继续进行预压直至达到最大预压载荷，最后结束预压；
步骤70、预压完成后，对套管缝隙及新增承台与增补桩的外表缝隙采用结构胶进行注胶封闭；最后对压力传感器和千斤顶的压力数值监测一段时间，待数值稳定后即可竣工，竣工后仍可长期监测，以获取长期应力变化数据。
本实用新型的增补桩预压技术能很好地解决现有技术没有解决的新旧桩协同受力的问题。本实用新型在增补桩3桩顶预埋千斤顶4，主筋6外加设套管7隔离承台1，这种结构预留缝隙小，便于后期注胶封闭，同时，千斤顶4永久埋入，防止了预应力的松弛。而现有的托换技术工艺复杂，所需要的预留空间巨大，后期浇筑困难。同时，加压后需要取出千斤顶，无法维持荷载。再者，所加压力亦是估算值，没有有效的监测手段，无法对加固效果进行定量分析。本实用新型在增补桩3施工时埋设有压力传感器8，预压时，分级加载，实时监测应力应变情况，评价桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥，预压完成后，进行长期的监测，此方法可以了解增补新桩的施工期和施工后的受力情况。
现有增补桩施工方法，新的桩基础与旧的桩基础都是采用预埋钢筋再浇捣混凝土的承台来连接。但是增补桩预压技术必须让桩基础与承台在预压时有相对的位移。因此不能一次性将二者固接，为保证预压增补桩时新桩基与承台能够脱离，本实用新型采取了将主筋6用套管7与承台1隔离。这种隔离能够保证预压时，主筋6在套管7中自由伸缩。
总之，本实用新型能够有效的解决增补桩和旧桩之间应力的转化问题，可对承载力不足的桥墩桩基基础进行有效的加固。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种桥梁增补桩系统，其特征在于：所述桥梁增补桩系统包括一承台、复数旧桩以及复数增补桩，各所述旧桩固定连接在承台中间，各增补桩设置在旧桩两侧并与承台固定连接；各增补桩顶部预埋有一倒置的千斤顶，所述千斤顶通过一承载钢板固定在增补桩顶部，且所述千斤顶的另一端与承台相连，各所述增补桩的顶部均预留有复数伸出的主筋，各所述主筋上均套设有套管，并通过所述套管伸入承台且与承台相固定，所述套管的直径大于主筋的直径；各所述增补桩桩顶以下1～1.5m处埋设有复数个压力传感器。
2.如权利要求1所述的一种桥梁增补桩系统，其特征在于：还在各土层交界处布设复数个压力传感器。
3.如权利要求1或2所述的一种桥梁增补桩系统，其特征在于：所述主筋与套管之间的间隙填有结构胶。
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