CN208815426U - 适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁维修加固技术领域，涉及一种适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，包括环形钢板、环向粘贴碳纤维布、顶部钢板、平台钢板平台连接对接钢板等等。钢结构平台分两组制作并安装，两组之间通过高强螺栓连接副连接为整体。钢结构平台“抱住”独柱墩并施加一定的预紧力以增加平台与独柱墩之间的摩擦力；同时，钢结构平台顶部的顶部钢板与环形钢板间满焊连接为整体，通过两者之间的抗剪能力承受梁体顶升时的支座反力。本实用新型能够实现长联独柱墩匝道桥支座的快速更换，特别适用于匝道数量较多的立交桥梁，具有施工方便、工期短、造价低的特点；且钢结构平台可以反复倒用，能够极大的节约投资、缩短工期。

Description

适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台

技术领域

本实用新型属于桥梁维修加固技术领域，涉及一种适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，针对于长联独柱墩桥梁支座更换，特别适用于城市立交桥梁或具有较多匝道的独柱墩桥梁。

背景技术

桥梁支座由于设计、施工甚至气候因素等在使用过程中不可避免的会出现各种病害，支座病害严重时甚至影响桥梁结构的安全。因此很多桥梁中面临着梁体顶升、支座更换。

目前常用的方案为在梁底、承台顶增设钢结构支架，或者在桥墩周边进行地基硬化后设置钢结构支架。在支架的顶面或者桥墩的顶面放置千斤顶进行梁体顶升和支座更换。

由于箱梁梁体自重较大，通常支座更换多采用支架法。往往需要对地基进行处理，同时需要设置具有足够强度和刚度的支架。在支架顶端设置千斤顶以实现梁体的顶升、制造更换。

城市立交桥梁，多采用独柱墩且墩柱直径较小，墩顶没有安放千斤顶的空间。通常采用在梁底、承台顶设置钢结构支架的方案。所以需要大量的开挖、地基硬化、支架运输安装和拆除工作，支座更换完成后需要大量的恢复工作。这种方法工程量巨大、耗时长、工程造价高，对桥面交通影响巨大，给市民出行带来极大的不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种复合型受力的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台。

目前独柱墩梁体顶升和支座更换通常使用在梁底搭设支架的方法。为了保证支架的稳定，通常需要对桥梁下部地基进行开挖将支架设置于承台上或是硬化后的基础上，开挖工作量大、支架搭设及拆除工作量大。

本实用新型通过钢结构组合平台与墩身之间的摩擦、钢结构组合平台本身构件承受剪切应力共同承受支座反力，从而能够仅通过一个钢结构平台即可实现支座反力达到250t的支座的更换，特别适用于圆形独柱墩桥梁支座的更换，在不设置施工支架或少设置支架、不进行任何地基处理、在不改变桥墩受力的情况下实现独柱墩支座的更换，尤其适用于长联桥梁，通过在每个墩柱上设置钢结构平台实现长联桥梁的梁体同步顶升和支座更换，通过反复倒用，可以实现多条长联匝道桥快速支座更换，能够极大的降低工程成本。

为实现上述目标，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，包括至少两组钢结构平台，至少两组钢结构平台之间通过高强螺栓连接副连接为一个整体，完全抱紧于独柱墩顶部的外周，以用于独柱墩支座的更换。

作为优选的实施方式，本实施例提供的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台可以包括两组钢结构平台。

进一步，钢结构平台包括环形钢板、顶部抗剪切钢板、平台钢板。

其中，环形钢板具有与独柱墩的外周相适应的形状，以抱紧独柱墩；作为举例而非限定，独柱墩可以为圆柱形，则环形钢板为与独柱墩的外周相配适的半圆弧形结构，其内侧可以抱紧独柱墩。

抗剪切钢板的侧边具有与环形钢板的内侧形状适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板的内侧，与环形钢板构成近似“倒L型”结构，环形钢板抱紧于独柱墩的外侧，抗剪切钢板贴合于独柱墩的顶部。

进一步，抗剪切钢板的厚度应不小于30mm，具体可以根据受力情况设置。抗剪切钢板与环形钢板之间采用熔透焊接，并设置足够的顶部加劲板以保证剪应力传递均匀。顶部加劲板与环形钢板焊接，抗剪切钢板搭接于独柱墩顶的混凝土顶部，抗剪切钢板与环形钢板之间的抗剪能力承受桥梁支座的反力，该部分剪切力可提供安全储备，并根据安全储备确定抗剪切钢板的厚度。

平台钢板的一侧边具有与环形钢板的外侧形状相适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板的外侧；平台钢板上用于放置同步顶升千斤顶，且平台钢板的位置应与箱梁的横隔板相互平行，以保证顶升反力能够施加于箱梁的横隔板上，从而保证桥梁的结构安全和局部承压受力满足要求。进一步，在平台钢板的上下两侧还分别设置有足够的平台钢板顶部加劲板及平台钢板底部加劲板。

环形钢板的两侧各焊接一块平台连接对接钢板，不同环形钢板的平台连接对接钢板之间通过高强螺栓连接副连接，并由此将至少两组钢结构平台连接为整体，并通过高强螺栓连接副对钢结构平台施加预紧力，使所有钢结构平台充分抱住独柱墩。预紧力的大小通过高强螺栓连接副的数量调整。

在优选的实施方式中，钢结构组合平台包括两组钢结构平台，两组钢结构平台的钢构件之间均采用熔透焊接，两组钢结构平台之间通过高强螺栓连接副连接为整体，并通过高强螺栓连接副对两组钢结构平台施加预紧力，使两组钢结构平台充分抱住独柱墩。

进一步，钢结构组合平台还包括有环向粘贴碳纤维布，以增强环箍效应以防止墩顶混凝土劈裂，保证桥墩结构安全；环向粘贴碳纤维布位于环形钢板的内侧，贴合于独柱墩顶部的外周。

进一步，在环向粘贴碳纤维布与环形钢板之间还设置有5mm厚的橡胶板，以增强钢结构平台与独柱墩之间的摩擦力。施加的预紧力后，橡胶板与钢结构平台或独柱墩之间的最小摩擦力应等于桥梁支座的反力。

本实用新型提供的钢结构组合平台用于独柱墩支座更换的实施过程如下：

(1)在优选的实施方式中，在工厂内制作两组钢结构平台，钢结构平台的各钢构件之间熔透焊接。

钢结构平台顶部设置抗剪切钢板，抗剪切钢板搭设于独柱墩顶并避开桥梁支座的位置，以保证桥梁支座能够抽出。抗剪切钢板的厚度根据安全储备确定，抗剪切钢板与环形钢板之间应设置足够的顶部加劲板以保证传力均匀，避免应力集中。

(2)独柱墩顶部一定范围内设置环向粘贴碳纤维布，通常为钢结构平台环形钢板高度的1.5倍高度处。

(3)在独柱墩外的环向粘贴碳纤维布的外表面包裹5mm厚的橡胶板。

(4)将工厂内制造完成的两组钢结构平台分别安装于独柱墩顶；钢结构平台的平台钢板应与箱梁横隔板相对应，以使千斤顶施加的顶升力应刚好处于箱梁的横隔板上。

(5)通过高强螺栓连接副将两组钢结构平台连接为整体，并拧紧以施加预紧力。

值得注意的是，两组钢结构平台相互对扣时闭合的角度应小于360°(如356°)，以保证安装并拧紧高强螺栓连接副时，钢结构平台能够与独柱墩密贴并抱紧，以提供足够的摩擦力。

(6)同步顶升千斤顶放置于钢结构平台的平台钢板上。

(7)施加顶升力将梁体抬高至满足支座更换需要的空间，原有桥梁支座⑾拆除并安装新支座。

钢结构平台通过顶部的抗剪切钢板抗剪力，以及钢结构平台与独柱墩之间的摩擦力，共同承受梁体顶升时的桥梁支座的反力以实现梁体顶升。

(8)与安装步骤相反，松高强螺栓连接副、拆除钢结构平台、取下橡胶板。环向粘贴碳纤维布可保留不取下。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)钢结构平台设置于独柱墩墩身顶部，直接放置同步顶升千斤顶实现对梁体的顶升，避免了桥下支架的搭设、地面的开挖等。

(2)钢结构平台能够反复倒用，特别适合于匝道数量众多的立交桥梁，能够大量节约投资。

(3)钢结构平台质量小、分片制造及安装，安装及拆除施工方便、灵活，施工工序简单，操作简便，能够较大程度的缩短工期。

(4)本钢结构平台通过环向施加的与桥墩的摩擦力和平台钢板的剪切力共同承受支座反力，更加安全可靠。

附图说明

图1为钢结构组合平台、箱梁、同步顶升千斤顶的位置关系示意图。

图2为本实用新型实施例提供的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台的俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台的主视图。

图4为本实用新型实施例提供的环向粘贴碳纤维布、橡胶板、环形钢板的位置关系图。

附图标记说明

1---独柱墩

2--箱梁

3---同步顶升千斤顶

4---环向粘贴碳纤维布

5---橡胶板

6---环形钢板

7---抗剪切钢板

8---平台钢板

9---平台钢板底部加劲板

10---平台钢板顶部加劲板

11---桥梁支座

12---平台连接对接钢板

13---高强螺栓连接副

14---顶部加劲板

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本实用新型提供的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更加清楚。

实施例

本实用新型提供一种适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，包括至少两组钢结构平台，至少两组钢结构平台之间通过高强螺栓连接副连接为一个整体，抱紧于独柱墩顶部的外周，以用于独柱墩支座的更换。

如图1至图3所示，作为优选的实施方式，本实施例提供的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台可以包括两组钢结构平台，两组钢结构平台之间通过高强螺栓连接副13连接为一个整体，抱紧于独柱墩1的外周，以用于独柱墩支座的更换。

进一步，钢结构平台包括环形钢板6、顶部抗剪切钢板7、平台钢板8。

其中，环形钢板6具有与独柱墩1的外周相适应的形状，以抱紧独柱墩1；作为举例而非限定，独柱墩1可以为圆柱形，则环形钢板6为与独柱墩1的外周相配适的半圆弧形结构，其内侧可以抱紧独柱墩1。

抗剪切钢板7的侧边具有与环形钢板6的内侧形状适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板6的内侧，与环形钢板6构成近似“倒L型”结构，环形钢板6抱紧于独柱墩1的外侧，抗剪切钢板7贴合于独柱墩1的顶部；抗剪切钢板7与环形钢板6，在纵向剖面上呈现“倒L型”结构。

进一步，抗剪切钢板7的厚度应不小于30mm，具体可以根据受力情况设置。抗剪切钢板7与环形钢板6之间采用熔透焊接，并设置足够的顶部加劲板14以保证剪应力传递均匀。顶部加劲板14与环形钢板6焊接，抗剪切钢板7搭接于独柱墩1顶，勾住独柱墩混凝土顶部，抗剪切钢板7与环形钢板6之间的抗剪能力承受桥梁支座11的反力，该部分剪切力可提供安全储备，并根据安全储备确定抗剪切钢板7的厚度。

平台钢板8的一侧边具有与环形钢板6的外侧形状相适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板6的外侧；平台钢板8上用于放置同步顶升千斤顶3，且平台钢板8的位置应与箱梁2的横隔板相互平行，以保证顶升反力能够施加于箱梁2的横隔板上，从而保证桥梁的结构安全和局部承压受力满足要求。进一步，在平台钢板8的上下两侧还分别设置有足够的平台钢板顶部加劲板10及平台钢板底部加劲板9。

在本实施例中，钢结构组合平台包括两组钢结构平台，两组钢结构平台的钢构件之间均采用熔透焊接。环形钢板6的左右两侧各焊接一块平台连接对接钢板12，两块环形钢板6的平台连接对接钢板12之间通过高强螺栓连接副13连接，并由此将两组钢结构平台连接为整体，并通过高强螺栓连接副13对钢结构平台施加预紧力，使两组钢结构平台充分抱住独柱墩1。预紧力的大小通过高强螺栓连接副13的数量调整。

进一步，钢结构组合平台还包括有环向粘贴碳纤维布4，环向粘贴碳纤维布4位于环形钢板6的内侧，贴合于独柱墩1顶部的外周。

进一步，在环向粘贴碳纤维布4与环形钢板6之间还设置有5mm厚的橡胶板5，以增强钢结构平台与独柱墩1之间的摩擦力。施加的预紧力后，橡胶板5与钢结构平台或独柱墩1之间的最小摩擦力应等于桥梁支座11的反力。

以钢结构组合平台包括两组钢结构平台为例，本实用新型提供的钢结构组合平台用于独柱墩支座更换的实施过程如下：

(1)在工厂内制作两组钢结构平台，钢结构平台的各钢构件之间熔透焊接。

钢结构平台顶部设置抗剪切钢板7，抗剪切钢板搭设于独柱墩1顶并避开桥梁支座11的位置，以保证桥梁支座11能够抽出。抗剪切钢板7的厚度根据安全储备确定，抗剪切钢板7与环形钢板6之间应设置足够的顶部加劲板14以保证传力均匀，避免应力集中。

(2)独柱墩1顶部一定范围内设置环向粘贴碳纤维布4，通常为钢结构平台环形钢板6高度的1.5倍高度处。

(3)在独柱墩1外的环向粘贴碳纤维布4的外表面包裹5mm厚的橡胶板5。

(4)将工厂内制造完成的两组钢结构平台分别安装于独柱墩1顶；钢结构平台的平台钢板8应与箱梁2横隔板相对应，以使千斤顶施加的顶升力应刚好处于箱梁2的横隔板上。

(5)通过高强螺栓连接副13将两组钢结构平台连接为整体，并拧紧以施加预紧力。

值得注意的是，两组钢结构平台相互对扣时闭合的角度应小于360°(如356°)，以保证安装并拧紧高强螺栓连接副13时，钢结构平台能够与独柱墩1密贴并抱紧，以提供足够的摩擦力。

(6)同步顶升千斤顶3放置于钢结构平台的平台钢板8上。

(7)施加顶升力将梁体抬高至满足支座更换需要的空间，原有桥梁支座⑾拆除并安装新支座。

钢结构平台通过顶部的抗剪切钢板7抗剪力，以及钢结构平台与独柱墩1之间的摩擦力，共同承受梁体顶升时的桥梁支座11的反力以实现梁体顶升。

(8)与安装步骤相反，松高强螺栓连接副13、拆除钢结构平台、取下橡胶板5。环向粘贴碳纤维布4可保留不取下。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非是对本实用新型范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本实用新型技术方案保护的范围。

Claims (8)

1.一种适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：包括至少两组钢结构平台，至少两组钢结构平台之间通过高强螺栓连接副连接为一个整体，抱紧于独柱墩顶部的外周以用于桥梁支座的更换；

每组钢结构平台均包括环形钢板(6)、抗剪切钢板(7)、平台钢板(8)；所述环形钢板(6)具有与独柱墩(1)的外周相适应的形状；所述抗剪切钢板(7)的侧边具有与环形钢板(6)的内侧形状适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板(6)的内侧，与环形钢板(6)构成近似“倒L型”结构；所述环形钢板(6)抱紧于独柱墩(1)的外侧，抗剪切钢板(7)贴合于独柱墩(1)的顶部；所述平台钢板(8)的一侧边具有与环形钢板(6)的外侧形状相适应的弧形结构，并水平焊接于环形钢板(6)的外侧；所述平台钢板(8)上用于放置同步顶升千斤顶(3)，且平台钢板(8)的位置与箱梁(2)的横隔板相互平行；

所述环形钢板(6)的两侧各焊接一块平台连接对接钢板(12)，不同环形钢板(6)的平台连接对接钢板(12)之间通过高强螺栓连接副(13)连接，并由此将至少两组钢结构平台连接为整体，并通过高强螺栓连接副(13)对钢结构平台施加预紧力，使所有钢结构平台充分抱住独柱墩(1)。

2.根据权利要求1所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：还包括有环向粘贴碳纤维布(4)，所述环向粘贴碳纤维布(4)位于环形钢板(6)的内侧，贴合于独柱墩(1)顶部的外周。

3.根据权利要求2所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述环向粘贴碳纤维布(4)与环形钢板(6)之间还设置有橡胶板(5)，施加预紧力后，所述橡胶板(5)通过与钢结构平台或独柱墩(1)之间的摩擦力稳定位于所述环向粘贴碳纤维布(4)与环形钢板(6)之间。

4.根据权利要求1所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述抗剪切钢板(7)与环形钢板(6)之间设置足够的顶部加劲板(14)。

5.根据权利要求1所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述平台钢板(8)的上下两侧分别设置有足够的平台钢板顶部加劲板(10)及平台钢板底部加劲板(9)。

6.根据权利要求1所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述抗剪切钢板(7)的厚度应不小于30mm。

7.根据权利要求1所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述钢结构平台的钢构件之间均采用熔透焊接。

8.根据权利要求1至7任一所述的适用于独柱墩支座更换的钢结构组合平台，其特征在于：所述钢结构组合平台包括两组钢结构平台；所述环形钢板(6)为半圆弧形结构；

两块环形钢板(6)的平台连接对接钢板(12)之间通过高强螺栓连接副(13)连接，并由此将两组钢结构平台连接为整体，并通过高强螺栓连接副(13)对钢结构平台施加预紧力，使两组钢结构平台充分抱住独柱墩(1)。