跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺的制作方法

1.本技术涉及建筑工程领域，尤其涉及一种跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺。


背景技术：

2.跨海大桥的优化补强方案主要针对桥塔的结构优化补强，在纵梁上打孔，在孔道内植入与横梁相同方向的预应力钢束，提高横梁与纵梁不同方向的强度，从而提升横梁的强度，达到补强效果。
3.但在纵梁上打孔时，打孔位置会影响纵梁的强度，因此在每一次打孔时，均需要检测纵梁的强度是否受到施工影响，从而导致在纵梁上打孔施工的效率低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺，旨在提高对跨海大桥优化补强用孔道打孔施工的效率。
5.为实现上述目的，本技术提供一种跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺，所述跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺包括以下步骤：
6.检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况；
7.制定适用于所述预应力情况的施工方案；
8.根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道。
9.示例性的，所述检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况，包括：
10.结合桥塔与纵梁的设计图纸，对施工现场进行放样，得到放样结果；
11.结合所述放样结果，计算所述纵梁内预埋钢绞线的预应力强度，并计算留有所述备用孔的所述纵梁的预应力情况；所述预应力情况为所述备用孔对所述纵梁的预应力的影响情况。
12.示例性的，所述施工方案包括第一施工方案和第二施工方案，所述制定适用于所述预应力情况的施工方案，包括：
13.当所述纵梁的预应力未受损时，制定采用所述备用孔作为增补强度的孔道的第一施工方案；
14.当所述纵梁因所述备用孔导致预应力受损时，制定钻取额外第二预设数量的增补强度的孔道的第二施工方案。
15.示例性的，所述根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，包括：
16.在采用第一施工方案时，所述备用孔作为预应力管道，并在所述纵梁对应的横梁上下各增设所述第一预设数量的所述预应力管道的2*7-φ15.20预应力钢束；或，
17.在采用第二施工方案时，在所述桥塔的塔柱内上下共钻取第二预设数量的预应力孔道，在所述横梁上下共增设第二预设数量的所述2*7-φ15.20预应力钢束。
18.示例性的，所述对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道之后，包括：
19.在所述横梁的截面部分处布置环向预应力钢束；其中，所述环向预应力钢束的规格为2*2-φ15.20；
20.在所述2*7-φ15.20预应力钢束和所述2*2-φ15.20的环向预应力钢束在张拉完成后进行压浆及封锚。
21.示例性的，所述对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道之前，包括：
22.用钢筋探测仪对预埋钢绞线的分布进行定位检测，得到检测结果；或，
23.凿除砼至波纹管处，确定所述预埋钢绞线的分布走向；
24.根据所述检测结果、所述分布走向和预设钻孔间距，制定预设钻孔线路。
25.示例性的，所述根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，包括：
26.钻孔过程中需采用扶正装置，并采用预防纠偏措施；其中，当钻头与预设钻孔方向产生偏差时，自动补偿偏移量。
27.示例性的，所述根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，包括：
28.当孔深与预设锚筋埋设深度相同时，钻取的孔径比锚筋直径大2～4mm；其中，当孔深要求900mm时，所述孔径选择36mm，当所述孔深要求500mm时，所述孔径选择28mm，孔道避让原构造钢筋，保持所述孔道的顺直性。
29.示例性的，所述根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，包括：
30.采用水磨钻，以φ36mm和φ28mm为直径进行钻孔；其中，钻头直径分别为36mm及28mm。
31.示例性的，所述根据所述施工方案对所述纵梁进行钻孔施工之后，包括：
32.对所述孔道的残渣进行清理，并对所述孔道的孔壁进行简易打磨，以保证所述孔道内壁曲线整齐。
33.与现有技术中，在纵梁上打孔时，打孔位置会导致影响纵梁的强度，在每一次打孔施工时需检测纵梁的强度是否受到影响，从而导致在纵梁上打孔施工的效率低的情况相比，在本实施例中，通过检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况，确定当前的纵梁的预应力是否因备用孔而影响，从而制定适用于当前纵梁的预应力情况的施工方案，以使得施工方案更加贴合当前纵梁的情况，从而根据施工方案对纵梁进行钻孔施工时，得到预应力孔道。即通过对纵梁的整体预应力情况进行检测，由此制定适应当前情况的施工方案，从而避免在施工过程中不断对纵梁的预应力情况进行检测的情况，进而减少了施工时的施工复杂程度，因而提高了对跨海大桥优化补强用孔道打孔施工的效率。
附图说明
34.图1是本技术跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺第一实施例的流程示意图。
35.本技术目的的实现、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
36.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
37.本技术提供一种跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺，参照图1，图1为本技术跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺第一实施例的流程示意图。
38.本技术实施例提供了跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺的实施例，需要说明
的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。为了便于描述，以下省略执行主体描述跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺的各个步骤，跨海大桥优化补强用孔道打孔施工工艺包括：
39.步骤s110：检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况；
40.横梁预应力施工时需在纵梁进行钻孔，因此在施工现场中，纵梁上下根据实际情况各预留第一预设数量的备用孔。
41.以保证纵梁的强度原则，第一预设数量尽量少，且需要满足对横梁预应力施工的条件。
42.因此，第一预设数量为2个。
43.即在桥塔的纵梁的上下两端各钻取两个备用孔，共四个备用孔。
44.桥塔为跨海大桥的承重部位，对桥塔的纵梁或横梁进行补强作业是保证跨海大桥的承载能力、稳定能力的条件。其中，横梁和纵梁均为受力梁。
45.一般对桥塔的横梁或纵梁进行补强作业时，采用对桥塔的纵梁或横梁钻取孔道，并在孔道处填埋预应力钢束、钢筋等强度较高的材料，以增强桥塔的强度。
46.纵梁作为桥塔的受力梁之一，其内预埋预应力钢束或预埋钢绞线等起到产生预应力效果的材料，即纵梁存在一定的预应力，而在纵梁上钻孔时，存在两种情况，钻取得到的孔道导致纵梁的预应力受损，或钻取孔道对纵梁的预应力不存在影响。
47.补强作业需考虑纵梁当前的预应力大小，从而选择恰当大小的补强预应力。
48.示例性的，所述检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况，包括：
49.步骤a：结合桥塔与纵梁的设计图纸，对施工现场进行放样，得到放样结果；
50.跨海大桥施工时，施工的具体实施方式均依靠施工图纸或设计图纸，在检测纵梁的预应力情况时，需对施工现场进行放样，即结合图纸和现场情况，具体以三维建模的形式对施工现场进行等比还原，从而得到容易计算纵梁的预应力的模型，即得到放样结果。
51.步骤b：结合所述放样结果，计算所述纵梁内预埋钢绞线的预应力强度，并计算留有所述备用孔的所述纵梁的预应力情况；所述预应力情况为所述备用孔对所述纵梁的预应力的影响情况。
52.纵梁内预埋钢绞线为纵梁的预应力大小的主要来源。
53.纵梁的设计图纸中包括纵梁的构建方法和步骤，即在放样过程中，既对纵梁的实体结构进行模拟成型，同时也对纵梁内容的预埋钢绞线进行模拟成型，此外，根据施工现场的实际情况，对纵梁上保留的两个备用孔，一同进行放样成型。
54.因此，通过放样结果，计算出纵梁内预埋钢绞线的预应力强度，通过比较该预应力强度与预设强度，从而计算出留有备用孔的纵梁的预应力情况。存在备用孔对纵梁的预应力产生影响，或对纵梁的预应力不产生影响的两种情况。
55.步骤s120：制定适用于所述预应力情况的施工方案；
56.在制定补强跨海大桥的施工方案时，根据纵梁的预应力情况作出适应性地调整。
57.根据预应力是否受到备用孔影响的情况，分别制定不同的施工方案。
58.示例性的，所述施工方案包括第一施工方案和第二施工方案，所述制定适用于所述预应力情况的施工方案，包括：
59.步骤c：当所述纵梁的预应力未受损时，制定采用所述备用孔作为增补强度的孔道
的第一施工方案；
60.当纵梁的预应力未受损时，即备用孔对纵梁的预应力不存在影响，当前纵梁的预应力仍然保持着在设计该纵梁时的最大预应力强度，因此，对纵梁的补强作业可适当降低施工量和所需的补强强度。
61.即对当前纵梁补强较少的强度，可达到预计的补强效果。
62.因此，制定第一施工方案的主体内容为以备用孔作为增补纵梁强度的孔道，不额外对纵梁进行钻孔施工，一方面避免额外钻孔影响纵梁的预应力强度，一方面提高施工效率，以最少的施工量完成预计补强效果。
63.此外，在纵梁的上下两端留有的共四个备用孔，在其孔道中增设补强用钢筋或预应力钢束，其主要目的为增加顺桥向横梁的强度，即通过在纵梁出增加承重力的横梁，继而达到增补桥塔强度的效果。
64.步骤d：当所述纵梁因所述备用孔导致预应力受损时，制定钻取额外第二预设数量的增补强度的孔道的第二施工方案。
65.当纵梁因在钻取备用孔时而导致纵梁本身的预应力大小受损时，需制定相应的第二施工方案。
66.对桥塔的补强作业时，以纵梁的预应力大小未受损情况下，计算补强所需的预应力大小为所需的最小的补强预应力，而在纵梁的预应力受损时，纵梁所能提供的预应力大小会降低，因此，第二施工方案中，根据纵梁损失部分预应力，从而需额外在纵梁上钻取第二预设数量的孔道，在孔道中增设额外数量的补强材料，以使补强工作满足要求。
67.第二施工方案中还包括具体在纵梁上钻取孔道的参数，例如孔道的间距、孔道的直径、孔道的数量等参数。
68.步骤s130：根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道。
69.在制定结合施工现场实际情况的施工方案后，根据施工方案的内容对纵梁进行钻孔施工，从而得到预应力孔道，该预应力孔道应对不同施工方案时的孔道数量和位置均有区别。
70.同时，预应力孔道用于植入增补强度用的钢筋。
71.示例性的，所述对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道之前，包括：
72.步骤e：用钢筋探测仪对预埋钢绞线的分布进行定位检测，得到检测结果；
73.在具体施工之前，需对施工现场环境进一步检测，以对放样结果进行补偿，放样结果为设计图纸上最理想状态下的施工结果，其放样结果为模拟的施工模型，并不能完全重现施工现场的情况，例如，在纵梁的施工过程中，预埋钢绞线出现偏移、移位、错位的情况，虽然其预应力大小不会受到太大影响，但是纵梁内预埋钢绞线的位置影响后续对纵梁上进行钻孔的施工效果问题。
74.若仅以施工是所使用的纵梁的设计图纸，对纵梁进行钻取孔道施工，存在破坏纵梁内预埋钢绞线的情况。
75.因此，在实际对纵梁进行钻孔施工之前，对纵梁内部的预埋钢绞线进行检测，以确定其具体位置，保证在施工时绕过预埋钢绞线。
76.钢筋探测仪对纵梁内的钢筋会产生反应，从而确定出预埋钢绞线在总量内的分布情况，从而得到检测结果。
77.步骤f：凿除砼至波纹管处，确定所述预埋钢绞线的分布走向；
78.预埋钢绞线在填埋入纵梁前，钢绞线与波纹管一同进行填埋，同时波纹
79.管与钢绞线为捆绑在一起的结构，波纹管和钢绞线一同穿成束，波纹管在填5埋时采用定位钢筋，保证波纹管的位置固定，从而确保预埋钢绞线的位置固定。
[0080][0081]
因此，在凿除砼后，通过纵梁裸露出波纹管的位置，即可确定预埋钢绞线的分布走向。
[0082]
示例性的，凿除砼，即将纵梁表面的凝固成型的混凝土进行去除，将纵0梁的内部结构直接表露出来，根据波纹管的位置，水平度、倾斜度，以及波
[0083]
纹管在纵梁内的实际预埋深度等参数，确定出波纹管的位置，并确定出预埋钢绞线的位置。
[0084]
而预埋钢绞线的长度、宽度均为施工时的预设尺寸，因此，在确定该钢
[0085]
绞线在纵梁内的具体深度等参数后，以及波纹管的位置，计算波纹管与钢绞5线之间的连接绑定位置关系，从而可计算出预埋钢绞线的分布情况。
[0086]
步骤g：根据所述检测结果、所述分布走向和预设钻孔间距，制定预设钻孔线路。
[0087]
根据检测结果、分布走向和预设钻孔间距，以避开纵梁内预埋钢绞线的位置，同时保证孔道的间距满足施工要求的方式，制定预设钻孔线路。
[0088]
0对于补强用孔道的具体施工要求参数包括孔道的直径大小、孔道数量、孔道之间的间距大小。
[0089]
其中，在制定预设钻孔线路时，主要考虑孔道之间的间距，在孔道的间距不均匀时，导致使用该类型的第二预设数量的孔道时，预应力产生不均匀
[0090]
的效果，例如，当前在纵梁上下两端各钻取四个孔道，若孔道的间距均为不5均等的，即会导致通过该孔道填埋的钢筋或预应力钢束时，对横梁的补强效
[0091]
果产生上下不均衡的效果，横梁上下的预应力大小不同，从而导致补强效果并不能达到预计效果。
[0092]
示例性的，所述根据所述施工方案，对所述纵梁进行钻孔施工，包括：
[0093]
步骤h：在采用第一施工方案时，所述备用孔作为预应力管道，并在所述0纵梁对应的横梁上下各增设所述第一预设数量的所述预应力管道的2*7-φ15.20预应力钢束；
[0094]
以第一施工方案进行施工时，备用孔并未对纵梁产生预应力影响，因此，直接使用备用孔作为预应力管道即可完成补强工作。
[0095]
备用孔为纵梁的上下两端的孔道，在该孔道内增设预应力钢束时，即完成在横梁上下方均增补预应力钢束的效果。
[0096]
预应力钢束的规格为2*7-φ15.20。
[0097]
步骤i：在采用第二施工方案时，在所述桥塔的塔柱内上下共钻取第二预设数量的预应力孔道，在所述横梁上下共增设第二预设数量的所述2*7-φ15.20预应力钢束。
[0098]
当采用第二施工方案时，此时纵梁的预应力情况受损，纵梁无法直接承担起增加横向预应力钢束的增补施工，因此，在纵梁上除备用孔外，额外钻取第二预设数量的预应力孔道，一方面，增补纵梁的预应力强度，另一方面，将纵梁的受力均分，从而使得纵梁和横梁的强度一同增补。
[0099]
其中，第二预设数量根据现场实际情况来定，以第二预设数量为8为例进行阐述。
[0100]
在第二预设数量的孔道处增设第二预设数量的预应力钢束。
[0101]
上述两种施工方案中，均使用2*7-φ15.20的预应力钢束，且根据实际桥塔的横梁与纵梁的结构，在纵梁上开始预应力孔道，增设预应力钢束后，拉出的预应力钢束与横梁为平行或近似平行的状态，以增补横梁的顺桥向的预应力强度。
[0102]
步骤i1：钻孔过程中需采用扶正装置，并采用预防纠偏措施；其中，当钻头与预设钻孔方向产生偏差时，自动补偿偏移量；
[0103]
钻孔过程主要保证钻孔过程中出现的偏差量低，在钻孔施工过程中主要出现的偏差情况包括钻头在横纵坐标上出现偏移、钻孔的垂直度出现偏差(钻孔时出现倾斜过大的现象)、钻孔的孔轴线出现偏移等情况。
[0104]
预防纠偏措施即使用扶正装置，针对钻头在钻孔过程中，扶正装置对钻孔的当前位置和既定位置分别进行计算，当钻头的当前位置出现偏差时，计算其偏差量，该偏差位置为钻头的当前位置与既定位置之间相差的距离。
[0105]
当计算得到偏差量后，扶正装置会根据偏差量大小，自动将钻头向相反位置或方向恢复偏差量大小的扶正量。例如，当钻头向左侧滑移时，扶正装置将钻头向右侧拨动，以将钻头位置恢复至既定位置，又例如，当钻头钻孔时的轴线位置出现偏移时，扶正装置会自动将钻头扶正至与既定轴线位置重合的位置。
[0106]
步骤i2：当孔深与预设锚筋埋设深度相同时，钻取的孔径比锚筋直径大2～4mm；其中，当孔深要求900mm时，所述孔径选择36mm，当所述孔深要求500mm时，所述孔径选择28mm，孔道避让原构造钢筋，保持所述孔道的顺直性；
[0107]
步骤i3：采用水磨钻，以φ36mm和φ28mm为直径进行钻孔；其中，钻头直径分别为36mm及28mm。
[0108]
根据实际施工的情况与条件，增设的预应力钢束的尺寸为2*7-φ15.20，同时考虑在增设预应力钢束后对其进行压浆和封锚等固定预应力钢束的工序，以及钻孔的孔深要求等参数，确定孔径大小。
[0109]
此外，孔径的大小比锚筋的直径大2～4mm。其中，锚筋为把预埋件与混凝土锚固连接的钢筋。
[0110]
在纵梁上下两端处分别钻取孔道时，采用水磨钻，同时根据所需钻孔的直径大小，选择钻头的直径大小。
[0111]
示例性的，所述对所述纵梁进行钻孔施工，得到预应力孔道之后，包括：
[0112]
步骤j：在所述横梁的截面部分处布置环向预应力钢束；其中，所述环向预应力钢束的规格为2*2-φ15.20；
[0113]
在纵梁上钻取预应力孔道、并在预应力孔道处增设预应力钢束后，在横梁截面部分处额外增加环向预应力钢束。
[0114]
该环向预应力钢束的规格为2*2-φ15.20。
[0115]
以在横梁的截面方向处增设环向预应力钢束，总而进一步增加横梁的承受拉伸应力的强度，其中，布置该环向预应力钢束时，根据增设的数量，需在横梁上钻取相应数量的孔道。
[0116]
当前增设2*7-φ15.20预应力钢束时，该预应力钢束位于横梁的上下两边处，而增
设2*2-φ15.20的环向预应力钢束时，该环向预应力钢束为环绕横梁的钢束。
[0117]
步骤k：在所述2*7-φ15.20预应力钢束和所述2*2-φ15.20的环向预应力钢束在张拉完成后进行压浆及封锚。
[0118]
预应力钢束在安装至既定施工位置时，需对预应力钢束进行相应的拉伸，以保证该预应力钢束在使用时，不会因承受牵引力或受到其他结构处传来的力而产生过大形变，从而导致预应力钢束的补强效果降低。
[0119]
同时，在预应力钢束张拉过后，需将预应力钢束进行固定，以压浆的方式和封锚的工序，将预应力钢束安稳固定于预应力孔道处。
[0120]
示例性的，所述根据所述施工方案对所述纵梁进行钻孔施工之后，包括：
[0121]
步骤l：对所述孔道的残渣进行清理，并对所述孔道的孔壁进行简易打磨，以保证所述孔道内壁曲线整齐。
[0122]
在钻取孔道时，会产生残渣，在钻孔施工完成后，应将孔道的参数进行清理，并对孔壁进行简易打磨，以避免在钻取孔道时，在孔道内部残留影响植入钢筋或预应力钢束定位的大块残渣等。
[0123]
同时因为钻取孔道时，存在一定钻取孔道不精准或未完全达到施工标准的情况，因此，在植入钢筋或预应力钢束前，对孔道进行打磨，保证孔道的完整性，即孔道内壁曲线整齐的效果。
[0124]
与现有技术中，在纵梁上打孔时，打孔位置会导致影响纵梁的强度，在每一次打孔施工时需检测纵梁的强度是否受到影响，从而导致在纵梁上打孔施工的效率低的情况相比，在本实施例中，通过检测存在第一预设数量的备用孔的纵梁的预应力情况，确定当前的纵梁的预应力是否因备用孔而影响，从而制定适用于当前纵梁的预应力情况的施工方案，以使得施工方案更加贴合当前纵梁的情况，从而根据施工方案对纵梁进行钻孔施工时，得到预应力孔道。即通过对纵梁的整体预应力情况进行检测，由此制定适应当前情况的施工方案，从而避免在施工过程中不断对纵梁的预应力情况进行检测的情况，进而减少了施工时的施工复杂程度，因而提高了对跨海大桥优化补强用孔道打孔施工的效率。
[0125]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0126]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0127]
以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。