一种用于既有运营中桥梁墩台加固方法与流程

本发明涉及桥梁加固施工技术领域，尤其是一种用于既有运营中桥梁墩台加固方法。

背景技术：

由于我国早期经济落后，桥梁建设标准低，虽然桥梁上部结构保存完好能够满足现今使用需要，但是桥梁墩台的基础出现了不同程度的服役能力减弱或丧失服务能力等情况，同时一些桥梁又处于运输干线上，不能中断，因此需要采取一些特殊的施工工艺措施对桥梁墩台的基础进行加固，达到其设计承载能力，从而使既有桥梁能够正常运营。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于既有运营中桥梁墩台加固方法，通过采用旋压全套管钻孔灌注桩进行桩基施工，并在既有承台上方设置新的承台，实现在不中断运营的前提下，既有桥梁墩台基础的加固。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种用于既有运营中桥梁墩台加固方法，用于对运营中的既有桥梁墩台进行加固，所述既有桥梁墩台包括既有承台和既有墩柱，所述既有墩柱支承在所述既有承台上，其特征在于：所述加固方法至少包括以下步骤：

在所述既有承台的两侧施工旋压全套管钻孔灌注桩，所述旋压全套管钻孔灌注桩的顶面高度与所述既有承台的表面高度相对应；

在所述既有承台上方设置新承台，所述新承台位于所述既有墩柱的外围，且由所述既有承台以及位于所述既有承台两侧的所述旋压全套管钻孔灌注桩共同固定支承；

在所述新承台与所述既有墩柱之间设置连接结构，使所述新承台与所述既有墩柱连成一体。

所述旋压全套管钻孔灌注桩的施工包括以下步骤：采用全回转钻机将一钢套管旋压入所述既有承台两侧的土体，使所述钢套管内的高度与所述既有承台的表面高度相对应；采用冲抓设备将所述钢套管内的土体取出；在所述钢套管内下放钢筋笼并灌注混凝土，从而形成旋压全套管钻孔灌注桩。

所述在新承台与既有墩柱之间设置连接结构指的是，在所述新承台与所述既有墩柱之间植筋或张拉预应力锚杆使所述新承台与所述既有墩柱连成一体并共同受力。

本发明的优点是：最大的优势就是可以保证加固过程中既有桥的正常运营。

采用旋压全套管钻孔灌注桩工艺对既有桥梁墩台的桩基侧阻力影响非常小，不会引起既有桥梁墩台的位移，提出了在既有运营中桥梁加固的一种新工艺，大大减小了施工风险，这对不能中断的铁路是非常重要的。同时，该工艺在成孔过程中不需要泥浆护壁，并采用冲抓设备在钢套管内直接取土，噪声小，对环境污染小，在类似桥梁加固施工领域具有相当大的工程推广应用前景。

附图说明

图1为本发明施工后的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中施工旋压全套管钻孔灌注桩的步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4所示，图中标号1-9分别表示为：既有承台1、既有桩2、既有墩柱3、旋压全套管钻孔灌注桩4、新承台5、植筋6、全回转钻机7、钢套管8、混凝土9。

实施例：本实施例中用于既有运营中桥梁墩台加固方法针对于桥梁墩台的基础出现了不同程度的服役能力减弱或丧失服务能力，同时一些桥梁又处于运输干线上，不能中断的情况来实施的。如图1所示，桥梁墩台基础包括既有承台1和既有桩2，其中既有承台1支承在若干既有桩2所构成的群桩上方。既有墩柱3支承在既有承台1的上方，用于支撑桥梁上部结构。

本实施例中的加固方法包括以下步骤：

1）在既有承台1的两侧施工旋压全套管钻孔灌注桩4，旋压全套管钻孔灌注桩4的施工步骤如图4所示。首先，如图4(a)所示，在既有承台1的两侧通过全回转钻机7将钢套管8打入既有承台1的两侧土体，同时保证旋压打入土体的钢套管8的顶面高度与既有承台1的表面高度相吻合适配，以便进行后续新承台的建造施工。当钢套管8旋压到位后，可采用冲抓设备将钢套管8内部滞留的土体抓取至外，保证钢套管8内部空置，如图4(b)所示。最后，在内部空置的钢套管8内下放钢筋笼并浇筑混凝土9，从而使钢套管8结合混凝土9形成旋压全套管钻孔灌注桩4。在整个旋压全套管钻孔灌注桩4的施工过程中，由于旋压全套管钻孔灌注桩4的施工工艺对既有桩2侧阻力影响非常小，因为不会引起既有承台1的位移，避免在施工过程中对既有桥梁结构产生不良影响，从而给桥梁的正常运营带来隐患。

2）结合图1、图2及图3所示，在既有承台1的上方施工新承台5，新承台5位于既有承台3的外围，且由既有承台1以及位于既有承台1两侧的旋压全套管钻孔灌注桩4共同支承。

3）结合图1、图2及图3所示，在新承台5和既有墩柱3之间设置有植筋6，植筋6将新承台5和既有墩柱3连成一体。植筋6可通过在既有墩柱3上钻孔的方式埋入既有墩柱3之中。当新承台5与既有墩柱3通过植筋6连成一体时，两者共同受力。此时，桥梁的上部荷载由新承台5以及既有墩柱3共同承担，并均分到既有承台1、既有桩2以及旋压全套管钻孔灌注桩4上。在桥梁上部荷载一定的前提下，既有承台1和既有桩2所需承担的荷载相较于加固施工之前已经变小，因此，即使其服役能力减弱，依旧可满足要求。而当既有承台1和既有桩2失去服役能力时，桥梁上部荷载由旋压全套管钻孔灌注桩4承担，此时，需要在旋压全套管钻孔灌注桩4的施工之前计算其强度以满足所需承担的荷载需要。

本实施例在具体实施时：除了植筋6以外，新承台5与既有墩柱3之间亦可通过例如张拉预应力锚杆等措施来使两者连成一体共同受力。

为了施工旋压全套管钻孔灌注桩4，全回转钻机7可配套履带吊来实行。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，如新承台5的形状、大小；旋压全套管钻孔灌注桩4的设置位置、构造等，故在此不一一赘述。

技术特征：

技术总结
本发明涉及桥梁加固施工技术领域，尤其是一种用于既有运营中桥梁墩台加固方法，其特征在于：采用旋压全套管钻孔灌注桩进行桩基来替代旧桩基，并在既有承台上方设置新承台，新承台通过连接结构与墩身连成一体并共同受力，从而实现既有桥梁墩台基础的加固。本发明的优点在于：本发明的优点是：保证加固过程中既有桥的正常运营；对既有桥梁墩台的桩基侧阻力影响非常小，不会引起既有桥梁墩台的位移，大大减小了施工风险；噪声小，对环境污染小，在桥梁加固施工领域具有相当大的工程推广应用前景。

技术研发人员：吴志勇;张蓓雯;苏欣羽
受保护的技术使用者：中铁上海设计院集团有限公司
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.09.15