CN216947928U - 一种既有刚构桥墩高调整系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：包括数组独立钢柱、承台、水平限位装置及顶升装置，独立钢柱与墩柱上部固定连接；顶升装置设置在承台与独立钢柱之间，以调节独立钢柱来调节墩柱；独立钢柱的外侧设置水平限位装置，以抵抗独立钢柱的水平向位移。本实用新型解决了连续刚构对不均匀沉降较高的控制要求与该桥型桩基托换施工要求的矛盾问题，采用型钢构件，施工快速，造价较低，可对敏感构筑物产生的突发沉降进行紧急快速处理；由各配件组成，可根据现场实际情况灵活安装，预留工作空间；顶升装置可替换为型钢垫块，并与钢柱、限位装置等构件一起与承台连接后，成为劲性骨架浇筑入墩身中，不必再切割处理，施工更加便捷。

Description

一种既有刚构桥墩高调整系统

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种既有刚构桥墩高调整系统。

背景技术

墩梁固结是刚构桥的鲜明特征，梁体连续的连续刚构桥，梁、墩、基础三者固结为一个整体共同受力。一般而言，连续刚构桥用于大跨、高墩结构中可以获得较好的技术经济性。部分较早修建的市政跨线桥梁中，如南京长江大桥匝道桥-大桥南路高架桥部分段（墩高6m，跨径20m），亦有采用连续刚构形式。

墩高较矮、墩梁固结的桥型，桥墩的柔度不能很好适应由于温度变化、混凝土收缩、徐变以及制动力等因素引起的水平位移。不均匀沉降则会在墩柱与主梁中产生较大的次内力，从而严重恶化全桥受力状态，且主梁下沉量无法通过调整墩顶支座高程进行补救，因此，连续刚构桥对地基承载力与沉降控制有着较高要求。

邻近构筑物的基坑施工，无论顺、逆作法，均会对基坑周边一定范围的土体造成扰动，形成沉降区。敏感构筑物的沉降控制，是基坑开挖方式、支护形式、土体加固方法等施工设计中的重要考量因素。土体加固是通过采用压浆、旋喷注浆、搅拌桩或其它方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结，提高土体的强度和刚度。深基坑在开挖时使周围土层产生一定的变形，而这些变形将对周围环境产生不利影响和危害，通过土体加固以减少土体压缩和地基变形及围护墙向坑内的位移，减少基坑开挖对环境的不利影响，并使基坑围护结构或邻近结构及环境不致发生超过允许的沉降或位移。大范围土体加固需消耗大量人材机，且工期一般较长。且地质条件较差的土体加固施工过程中，不可避免对近接敏感构筑物产生扰动。采用旋喷桩、搅拌桩或压浆的方式改良土体，施工时间长，难以对既有结构产生的沉降进行快速处理。

桩基托换是包括所有的采用桩基形式进行基础托换方法的总称，用于软弱黏性土、松散砂土、饱和黄土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。桩基托换有主、被动区分，主动托换是在原桩切断前有预顶工艺，以消除部分新桩和托换结构的变形，适用于大吨位和控制变形严格的情况；被动托换是在原桩切断过程中将荷载传递到新桩上，托换后桩和结构变形相对主动托换较大，适用于小吨位、对变形要求不太严格的情况。由于连续刚构墩梁固结，桩基主动托换的预顶工艺在连续刚构中并不适用。因此，连续刚构对不均匀沉降较高的控制要求与该桥型桩基托换施工要求的矛盾亟需解决。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种既有刚构桥墩高调整系统，以解决连续刚构对不均匀沉降较高的控制要求与该桥型桩基托换施工要求的矛盾问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：包括数组独立钢柱、承台、水平限位装置及顶升装置，所述独立钢柱与位于独立钢柱内侧的墩柱上部固定连接；所述顶升装置安装设置在承台的上端面，并设置于所述独立钢柱的下端，以调节独立钢柱来调节墩柱；所述独立钢柱的外侧设置水平限位装置，以抵抗独立钢柱的水平向位移。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，还包括空心垫块，所述空心垫块安装于承台的上端面，且位于钢柱底部的左右两侧对称设置。

进一步地，还包括垂度控制装置，所述垂度控制装置安装于墩柱下部，以防止所述独立钢柱在顶升过程中发生偏移。

进一步地，所述独立钢柱包括钢柱、垫板，所述钢柱为“II”形型钢构件，通过垫板及锚固螺栓安装固定于墩柱上部，所述垫板设置在钢柱与所述墩柱上部之间，所述垫板边缘设置螺栓孔以实现吊装就位后与钢柱及墩柱上部的临时连接。

进一步地，所述“II”形的钢柱的柱身采用块钢板焊接而成；钢柱底部焊接钢板封底，并在柱身沿竖向设置肋板；钢柱接触墩柱上部的地方开设有供锚固螺栓穿过的第一通孔；所述垫板设置有供锚固螺栓穿过的第二通孔。

进一步地，所述锚固螺栓采用精轧螺纹钢；所述顶升装置采用千斤顶。

进一步地，所述空心垫块包括块工字型钢，所述块工字型钢分为两个短型钢及两个长型钢；所述短型钢紧靠所述墩柱下部安装，所述长型钢与短型钢轴线重合设置；所述长型钢与短型钢之间留有供顶升装置使用的间隙；所述长型钢与短型钢底部均设第三通孔，通过第三通孔与承台固定连接；所述长型钢顶部设数组第四通孔，通过第四通孔调节、固定水平限位装置的固定位置。

进一步地，所述水平限位装置为采用多块钢板焊接的梯形箱体；水平限位装置内设滚轮，所述滚轮与钢柱紧贴；所述箱体内设有多块水平板，以保持水平限位装置受钢柱水平推力的刚度。

进一步地，所述滚轮采用定制深沟轴承。

进一步地，所述垂度控制装置为“L”型钢与凹槽的组合构件，凹槽内安装MGB板；所述凹槽通过螺栓与“L”型钢连接，拧转螺栓可调节凹槽与“L”型钢间距。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型主体构件采用型钢构件，施工快速，造价较低，可对敏感构筑物产生的突发沉降进行紧急快速处理；且由四组独立钢柱及配套紧固件、顶升件及限位件组成，可按照单组独立钢柱承受荷载的最不利工况设计，根据现场实际情况灵活安装，为墩柱切割、后续加固留出工作空间；通过改变连续刚构墩身结构，使墩身在竖向上释放约束从而可调，进而适应不均匀沉降，更加稳定；且顶升装置可替换为型钢垫块，并与钢柱、限位装置等构件一起与承台作可靠连接后，成为劲性骨架浇筑入扩大墩身中，不必再切割处理，使得施工更加便捷。

附图说明

图1是本实用新型的三维布置示意图；

图2是本实用新型的单组独立钢柱布置侧视图；

图3是本实用新型的单组独立钢柱布置俯视图；

图4是本实用新型的钢柱及锚固构件组装图；

图5是本实用新型的空心垫块及顶升装置示意图；

图6是本实用新型的水平限位装置示意图；

图7是本实用新型的垂度控制装置示意图。

附图中的标记为：

1、钢柱；1-1、垫板；1-2、锚固螺栓；2、空心垫块；3、水平限位装置；3-1、滚轮；4、垂度控制装置；5、墩柱上部；5-1、墩柱下部；6、承台；7、顶升装置。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如附图所示，刚构桥墩柱被分为墩柱上部5及墩柱下部5-1。本实施例的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：包括四组独立钢柱、承台6、水平限位装置3、顶升装置7、空心垫块2及垂度控制装置4。所述独立钢柱与位于独立钢柱内侧的墩柱上部5固定连接；所述顶升装置7安装设置在承台6的上端面，并设置于所述独立钢柱的下端，是调节刚构桥墩柱不均匀的主要构件，以调节独立钢柱来调节墩柱；所述独立钢柱的外侧设置水平限位装置3，以抵抗独立钢柱的水平向位移。所述空心垫块2安装于承台6的上端面，且位于钢柱1底部的左右两侧对称设置，用以提供顶升装置7的工作空间，并限制钢柱1沿竖向的最大位移。所述垂度控制装置4安装于墩柱下部5-1，为钢柱1顶升过程中保持垂度的构件，以防止所述独立钢柱在顶升过程中发生偏移。

在本实施例中，所述独立钢柱包括钢柱1、垫板1-1，所述钢柱1为“II”形型钢构件，通过垫板1-1及锚固螺栓1-2安装固定于墩柱上部5，所述垫板1-1设置在钢柱1与所述墩柱上部5之间，以保证钢柱1与墩柱上部5紧贴密实，张拉锚固螺栓1-2传力均匀。所述垫板1-1边缘设置螺栓孔以实现吊装就位后与钢柱1及墩柱上部5的临时连接。所述“II”形的钢柱1的柱身采用4块钢板焊接而成；钢柱1底部焊接钢板封底，并在柱身沿竖向设置肋板加劲，以承受顶升装置7的压力；钢柱1接触墩柱上部5的地方开设有供锚固螺栓1-2穿过的第一通孔；所述垫板1-1设置有供锚固螺栓1-2穿过的第二通孔。

在本实施例中，所述锚固螺栓1-2采用精轧螺纹钢，位于墩柱上部5两方向的锚固螺栓1-2通孔间距应根据墩柱的实际情况进行确认，以确保施工可行。所述顶升装置7采用千斤顶，且之后，顶升装置7可替换为型钢垫块，并与钢柱、限位装置等构件一起与承台作可靠连接后，成为劲性骨架浇筑入扩大墩身中，不必再切割处理。

在本实施例中，所述空心垫块2包括4块工字型钢，所述4块工字型钢分为两个短型钢及两个长型钢；所述短型钢紧靠所述墩柱下部5-1安装，所述长型钢与短型钢轴线重合设置；所述长型钢与短型钢之间留有供顶升装置7使用的间隙，可根据顶升装置7尺寸确定安装位置；所述长型钢与短型钢底部均设第三通孔，通过螺栓与承台6固定连接；所述长型钢顶部设数组第四通孔，通过螺栓调节、固定水平限位装置3的固定位置，通过所设的多组第三通孔可使水平限位装置3沿工字型钢纵向的位置进行调整，增强了装置的适应性。

在本实施例中，所述水平限位装置3为采用多块钢板焊接的梯形箱体；水平限位装置3内设滚轮3-1，所述滚轮3-1与钢柱1紧贴，保证对钢柱1水平限位的同时，钢柱1的竖向自由度不被约束；所述箱体内设有多块水平板加劲，以保持水平限位装置3受钢柱1水平推力的刚度。所述滚轮3-1采用定制深沟轴承，所述轴承尺寸大小应根据现场各构件具体尺寸进一步确定。

在本实施例中，所述垂度控制装置4为“L”型钢与凹槽的组合构件，凹槽内安装MGB板；所述凹槽通过螺栓与“L”型钢连接，拧转螺栓可调节凹槽与“L”型钢间距，从而实现MGB板密贴或脱离钢柱1翼板，进而控制钢柱1在顶升过程中的垂度。

本实用新型装置，在使用时，考虑到刚构桥墩柱的墩身切割需要临空面，4组独立钢柱及配套锚固、限位构件中可先施作纵桥向的2组，待绳锯切割墩身过半后，安装已切割侧的一组独立钢柱，墩身完全切割后，施作另一组独立钢柱。具体而言，单组独立钢柱安装方式为：承台6上安装空心垫块2并在墩身零弯矩点位置钻孔，对应孔位处安装垫板1-1，吊装钢柱1就位并安桩锚固螺栓1-2，张拉锚固螺栓1-2。在已安装独立钢柱的位置分别安装水平限位装置3及垂度控制装置4。在钢柱1下方的空心垫块2内放置顶升装置7，并开始顶升使钢柱逐渐受力。一般而言，顶升过程应遵循对称、同步原则；由于本实用新型每组独立钢柱均可单独工作，不对称顶升在调整偏心工况中亦可应用。顶升装置7最终受荷应针对墩柱切割导致的弯矩释放附加效应进行考虑。待钢柱受力稳定后，水平限位装置3紧顶钢柱并焊接锁死所用的深沟轴承的水平自由度，至此完成单组钢柱安装。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：包括数组独立钢柱、承台（6）、水平限位装置（3）及顶升装置（7），所述独立钢柱与位于独立钢柱内侧的墩柱上部（5）固定连接；所述顶升装置（7）安装设置在承台（6）的上端面，并设置于所述独立钢柱的下端，以调节独立钢柱来调节墩柱；所述独立钢柱的外侧设置水平限位装置（3），以抵抗独立钢柱的水平向位移。

2.根据权利要求1所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：还包括空心垫块（2），所述空心垫块（2）安装于承台（6）的上端面，且位于钢柱（1）底部的左右两侧对称设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：还包括垂度控制装置（4），所述垂度控制装置（4）安装于墩柱下部（5-1），以防止所述独立钢柱在顶升过程中发生偏移。

4.根据权利要求3所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述独立钢柱包括钢柱（1）、垫板（1-1），所述钢柱（1）为“II”形型钢构件，通过垫板（1-1）及锚固螺栓（1-2）安装固定于墩柱上部（5），所述垫板（1-1）设置在钢柱（1）与所述墩柱上部（5）之间，所述垫板（1-1）边缘设置螺栓孔以实现吊装就位后与钢柱（1）及墩柱上部（5）的临时连接。

5.根据权利要求4所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述“II”形的钢柱（1）的柱身采用4块钢板焊接而成；钢柱（1）底部焊接钢板封底，并在柱身沿竖向设置肋板；钢柱（1）接触墩柱上部（5）的地方开设有供锚固螺栓（1-2）穿过的第一通孔；所述垫板（1-1）设置有供锚固螺栓（1-2）穿过的第二通孔。

6.根据权利要求5所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述锚固螺栓（1-2）采用精轧螺纹钢；所述顶升装置（7）采用千斤顶。

7.根据权利要求2所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述空心垫块（2）包括4块工字型钢，所述4块工字型钢分为两个短型钢及两个长型钢；所述短型钢紧靠墩柱下部（5-1）安装，所述长型钢与短型钢轴线重合设置；所述长型钢与短型钢之间留有供顶升装置（7）使用的间隙；所述长型钢与短型钢底部均设第三通孔，通过第三通孔与承台（6）固定连接；所述长型钢顶部设数组第四通孔，通过第四通孔调节、固定水平限位装置（3）的固定位置。

8.根据权利要求3所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述水平限位装置（3）为采用多块钢板焊接的梯形箱体；水平限位装置（3）内设滚轮（3-1），所述滚轮（3-1）与钢柱（1）紧贴；所述箱体内设有多块水平板，以保持水平限位装置（3）受钢柱（1）水平推力的刚度。

9.根据权利要求8所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述滚轮（3-1）采用定制深沟轴承。

10.根据权利要求3所述的一种既有刚构桥墩高调整系统，其特征在于：所述垂度控制装置（4）为“L”型钢与凹槽的组合构件，凹槽内安装MGB板；所述凹槽通过螺栓与“L”型钢连接，拧转螺栓可调节凹槽与“L”型钢间距。

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