橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其步驟為：1）消除使橋墩產(chǎn)生傾斜的各種作用力；2）對(duì)待糾偏橋墩糾偏反方向的所有橋跨的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)以形成一個(gè)受力整體；3）在待糾偏橋墩頂部安裝頂升裝置，由頂升裝置將上部梁體頂升；4）在第3）步頂升形成的間隙內(nèi)設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支座；5）在待糾偏橋墩和其上的梁體間設(shè)置反力架和糾偏千斤頂，由糾偏千斤頂橫向推上部梁體，通過推上部梁體產(chǎn)生的反作用力將待糾偏橋墩推到豎直位置；6）最后恢復(fù)原狀。本發(fā)明解決了巨大糾偏力量的傳力和承受難題，同時(shí)將糾偏推力成倍減少，施工方便、施工周期短、成本低。
【專利說明】橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁維修技術(shù)，具體指一種梁橋橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，屬于橋梁養(yǎng)護(hù)加固施工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)形式中，有梁橋、拱橋、斜拉橋、吊橋及組合結(jié)構(gòu)橋梁，其中以梁橋最為常見。梁橋在施工和營(yíng)運(yùn)過程中，本來自身垂直的橋墩會(huì)出現(xiàn)縱向傾斜現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象一般有以下原因:
1、基礎(chǔ)位置對(duì)橋墩施加了水平側(cè)壓力。
[0003]如某些橋墩需要進(jìn)行掩埋處理，但在填筑土石方時(shí)未嚴(yán)格按照對(duì)稱分層施工，施工中只對(duì)路床內(nèi)側(cè)的土方進(jìn)行碾壓，施工機(jī)具及土方產(chǎn)生的巨大土壓力直接作用在橋墩的內(nèi)側(cè)，最終導(dǎo)致橋墩受力向另一個(gè)方向發(fā)生傾斜。嚴(yán)重時(shí)橋墩縱向傾斜可達(dá)數(shù)十厘米。
[0004]2、上部結(jié)構(gòu)(也即梁體)對(duì)橋墩施加了水平推力。
[0005]在梁橋結(jié)構(gòu)中，橋墩上方是蓋梁，蓋梁和梁體之間為支座結(jié)構(gòu)，蓋梁與支座之間為支座墊石，支座墊石與支座之間以及梁體和支座之間為鋼板。正常情況下，支座處于水平狀態(tài)，上部結(jié)構(gòu)對(duì)橋墩施加正向下壓力，豎直向下的重力由支座承擔(dān)，支座處不會(huì)產(chǎn)生水平分力。但是當(dāng)梁底鋼板未安裝水平，橋墩上部支座存在偏壓現(xiàn)象，梁體的自重會(huì)在支座處產(chǎn)生一個(gè)水平分力F，水平分力F的出現(xiàn)就可能使橋墩傾斜。
[0006]目前橋墩傾斜事故并不多見，處理方法也少有研究。其中一種方法是在地上或者橋臺(tái)設(shè)置地錨，利用鋼絲繩或者鋼絞線與穿心式千斤頂配合，糾偏橋墩，但是施工難度大，措施復(fù)雜，施工成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種施工方便、施工周期短、成本低的橋墩縱向傾斜后的糾偏復(fù)位方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:其步驟為:
O消除使橋墩產(chǎn)生傾斜的各種作用力；
使橋墩產(chǎn)生傾斜的作用力主要有土方的擠壓和梁體底部鋼板因?yàn)椴凰疆a(chǎn)生的縱向推力，前者的消除方法為，對(duì)產(chǎn)生基礎(chǔ)水平側(cè)壓力的土體進(jìn)行挖除，開挖放坡，使坡率為1:1，坡面開挖成寬度為2m的臺(tái)階狀。后者的消除方法為，在梁體底部鋼板下焊接鍥形鋼板，梁體底部鋼板與鍥形鋼板形成的整體下表面水平，從而消除水平力對(duì)橋墩傾斜的影響。
[0009]2)對(duì)待糾偏橋墩糾偏反方向(即傾斜方向)的所有橋跨的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)以形成一個(gè)受力整體，目的是將傾斜橋墩的糾偏水平推力通過該受力整體傳遞到橋臺(tái)和大地。因?yàn)楸景l(fā)明的糾偏思路是通過反力架將力傳遞給需要糾偏的橋墩，即不是直接推橋墩，而是通過千斤頂推臨時(shí)固結(jié)的受力整體，產(chǎn)生的反作用力即為橋墩推力，所以需要進(jìn)行步驟2)的前期準(zhǔn)備。此時(shí)受力整體需要作為一個(gè)整體以抵抗千斤頂產(chǎn)生的巨大推力，且受力整體不能動(dòng)。受力整體的臨時(shí)固結(jié)措施主要有，兩橋跨之間的伸縮縫或者結(jié)構(gòu)縫通過焊接固結(jié)；受力整體放在橋臺(tái)上的那跨梁體與橋臺(tái)焊接固定。
[0010]3)在待糾偏橋墩頂部安裝頂升裝置，由頂升裝置將處于待糾偏橋墩上的梁體頂升，使梁體和橋墩上部支座之間形成間隙。由于橋墩頂部設(shè)有支座和支座墊石，上部結(jié)構(gòu)(即梁體)壓在支座上。而支座和支座墊石的存在，上部結(jié)構(gòu)和橋墩蓋梁之間就存在一定的架空空間，該空間即可安裝頂升裝置。
[0011]4)在第3)步頂升形成的間隙內(nèi)設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支座，臨時(shí)滑動(dòng)支座包括不銹鋼板和聚四氟乙烯板，不銹鋼板位于聚四氟乙烯板之上，不銹鋼板和聚四氟乙烯板之間再設(shè)置硅脂層，以使不銹鋼板和聚四氟乙烯板可自由滑動(dòng)，然后取消頂升裝置支撐力使梁體落在臨時(shí)滑動(dòng)支座上。通常不銹鋼板的厚度是3mm，聚四氟乙烯板厚度是3mm，因此第3)步的頂升高度控制在Icm以內(nèi)即可；只要能夠有合適的高度安裝不銹鋼板和聚四氟乙烯板即可。
[0012]5)在待糾偏橋墩和其上的梁體間設(shè)置反力架，在該梁體橫隔板與反力架之間安裝糾偏千斤頂；由糾偏千斤頂橫向推上部梁體，通過推上部梁體產(chǎn)生的反作用力將待糾偏橋墩推到豎直位置；
所述反力架包括水平部件，水平部件縱向放置在待糾偏橋墩蓋梁上，水平部件的一端下部設(shè)有向下牛腿，向下牛腿內(nèi)側(cè)設(shè)有墊板，墊板在糾偏時(shí)貼在糾偏橋墩蓋梁傾斜方向所在面；在水平部件的另一端上部設(shè)有向上牛腿，糾偏千斤頂位于向上牛腿與梁體橫隔板之間。
[0013]6)待糾偏橋墩糾偏到位后，拆除反力架，啟動(dòng)頂升裝置使梁體相對(duì)下部支座懸空，拆除第4)步設(shè)置的臨時(shí)滑動(dòng)支座，再取消頂升裝置支撐力使梁體落下并拆除頂升裝置，取消第2)步的臨時(shí)固結(jié)措施，使所有橋跨恢復(fù)到糾偏前狀態(tài)即可。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、對(duì)傾斜糾偏墩反方向的所有橋跨的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)，以將傾斜橋墩的糾偏水平推力傳遞到橋臺(tái)，解決了巨大糾偏力量的傳力和承受難題。
[0015]2、用鋼板、不銹鋼板和四氟滑板形成臨時(shí)滑動(dòng)支座，摩阻力由上部結(jié)構(gòu)重力的0.4倍變?yōu)?.04倍，將糾偏的推力成倍減少。
[0016]3、頂升和糾偏整個(gè)過程采用同步設(shè)備，橋墩底部安裝應(yīng)力檢測(cè)設(shè)備，確保橋梁結(jié)構(gòu)和施工全過程安全。
[0017]4、利用不同介質(zhì)之間的摩擦系數(shù)相差較大的原理，產(chǎn)生出糾偏的水平推力，用鋼板與不銹鋼板、不銹鋼板與四氟滑板之間的摩擦系數(shù)相差較大產(chǎn)生臨時(shí)滑動(dòng)面，反力架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推力小，對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷小。
[0018]5、本發(fā)明工期短，通常一個(gè)橋墩糾偏作業(yè)兩天左右即可完成。施工影響小，成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1-本發(fā)明橋墩糾偏示意圖。
[0020]圖2-本發(fā)明反力架結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其步驟為:
O消除使橋墩產(chǎn)生傾斜的各種作用力；
由于橋墩傾斜的因素較多，甚至有些原因還沒有被認(rèn)識(shí)到，所以這里的消除只是盡力消除即可，不是一定要全部消除。使橋墩產(chǎn)生傾斜的作用力主要有土方的擠壓和梁體底部鋼板因?yàn)椴凰疆a(chǎn)生的縱向推力，前者的消除方法為，對(duì)產(chǎn)生基礎(chǔ)水平側(cè)壓力的土體進(jìn)行挖除，開挖放坡，使坡率為1:1，坡面開挖成寬度為2m的臺(tái)階狀。后者的消除方法為，在梁體底部鋼板下焊接鍥形鋼板，梁體底部鋼板與鍥形鋼板形成的整體下表面水平，從而消除水平力對(duì)橋墩傾斜的影響。
[0022]2)對(duì)待糾偏橋墩糾偏反方向(即傾斜方向)的所有橋跨的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)以形成一個(gè)受力整體，目的是將傾斜橋墩的糾偏水平推力通過該受力整體傳遞到橋臺(tái)和大地，以解決巨大糾偏力的傳力難題。因?yàn)楸景l(fā)明的糾偏思路是通過反力架將力傳遞給需要糾偏的橋墩，即不是直接推橋墩，而是通過千斤頂推臨時(shí)固結(jié)的受力整體，產(chǎn)生的反作用力即為橋墩推力，所以需要進(jìn)行步驟2)的前期準(zhǔn)備。此時(shí)受力整體需要作為一個(gè)整體以抵抗千斤頂產(chǎn)生的巨大推力，且受力整體不能動(dòng)。受力整體的臨時(shí)固結(jié)措施主要有，兩橋跨之間的伸縮縫或者結(jié)構(gòu)縫通過焊接固結(jié)；受力整體放在橋臺(tái)上的那跨梁體與橋臺(tái)焊接固定。
[0023]3)在待糾偏橋墩頂部安裝頂升裝置，由頂升裝置將處于待糾偏橋墩上的梁體頂升，使梁體和橋墩上部支座之間形成間隙。由于橋墩頂部設(shè)有支座和支座墊石，上部結(jié)構(gòu)(即梁體)壓在支座上。而支座和支座墊石的存在，上部結(jié)構(gòu)和橋墩蓋梁之間就存在一定的架空空間，該空間即可安裝頂升裝置。
[0024]4)在第3)步頂升形成的間隙內(nèi)設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支座，臨時(shí)滑動(dòng)支座包括不銹鋼板和聚四氟乙烯板，不銹鋼板位于聚四氟乙烯板之上，不銹鋼板和聚四氟乙烯板之間再設(shè)置硅脂層，以使不銹鋼板和聚四氟乙烯板可自由滑動(dòng)，然后取消頂升裝置支撐力使梁體落在臨時(shí)滑動(dòng)支座上。通常不銹鋼板的厚度是3mm，聚四氟乙烯板厚度是3mm，因此第3)步的頂升高度控制在Icm以內(nèi)即可；只要能夠有合適的高度安裝不銹鋼板和聚四氟乙烯板即可。本發(fā)明設(shè)置不銹鋼板、聚四氟乙烯板及硅脂層，目的是形成一個(gè)滑動(dòng)支座，使梁體和橋墩之間的摩擦系數(shù)盡量減小，通過本改進(jìn)，摩擦系數(shù)可由通常情況下的0.4減小到0.04，大大減輕第5)步的推力。
[0025]5)在待糾偏橋墩和其上的梁體間設(shè)置反力架，在該梁體橫隔板與反力架之間安裝糾偏千斤頂；由糾偏千斤頂橫向推上部梁體，通過推上部梁體產(chǎn)生的反作用力將待糾偏橋墩推到豎直位置。圖1是本發(fā)明橋墩糾偏示意圖，其中箭頭代表橋墩糾偏方向，1-糾偏橋墩；2-蓋梁；3-反力架；4-糾偏千斤頂；5_支座；6_梁體；7_橫隔板；8-臨時(shí)滑動(dòng)支座(由不銹鋼板、聚四氟乙烯板及硅脂層形成)；9_反力架底座板(便于安裝)。
[0026]參見圖2，所述反力架3包括水平部件31，水平部件31放置在待糾偏橋墩蓋梁上，水平部件31的一端下部設(shè)有向下牛腿32，向下牛腿32內(nèi)側(cè)設(shè)有墊板33，墊板33在糾偏時(shí)貼在糾偏橋墩蓋梁傾斜方向所在面；在水平部件31的另一端上部設(shè)有向上牛腿34，糾偏千斤頂4位于向上牛腿34與梁體橫隔板7之間。本發(fā)明水平部件31由兩段調(diào)節(jié)鋼管通過法蘭盤連接構(gòu)成，其意義在于:1、減小構(gòu)件大小，便于運(yùn)輸和安裝；2、蓋梁上地方狹小，只有組裝構(gòu)件才能安裝。[0027]由于橋墩糾偏的推力很大，通常一個(gè)千斤頂難以滿足要求，因此，本發(fā)明反力架及對(duì)應(yīng)的千斤頂通常有6-8套，所有千斤頂形成的合力一起推動(dòng)橋墩復(fù)位。所有千斤頂通過控制系統(tǒng)使之同步動(dòng)作。涉及到頂升作業(yè)時(shí)，由于頂力很大，也需要進(jìn)行這樣的考慮，即多個(gè)千斤頂同步頂升和放下。
[0028]6)待糾偏橋墩糾偏到位后，拆除反力架，啟動(dòng)頂升裝置使梁體相對(duì)下部支座懸空，拆除第4)步設(shè)置的臨時(shí)滑動(dòng)支座，再取消頂升裝置支撐力使梁體落下并拆除頂升裝置，取消第2)步的臨時(shí)固結(jié)措施，使所有橋跨恢復(fù)到糾偏前狀態(tài)即可。
[0029]本發(fā)明前面四步屬于前期準(zhǔn)備工作，都是為第5)步服務(wù)的。
[0030]在墩柱糾偏復(fù)位前，在糾偏橋墩底部安裝應(yīng)力檢測(cè)設(shè)備，確保結(jié)構(gòu)安全，并在復(fù)位施工過程中，應(yīng)對(duì)橋墩底部，千斤頂安裝的橫隔板病害進(jìn)行全程跟蹤觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)意外情況，應(yīng)立即停止復(fù)位，查明原因后方可繼續(xù)復(fù)位工作。同時(shí)，應(yīng)在復(fù)位過程中不間斷監(jiān)測(cè)橋梁墩柱偏位量，發(fā)現(xiàn)意外情況應(yīng)查明原因后方可繼續(xù)復(fù)位工作。
[0031]具體可按如下要求進(jìn)行:
(I)在開始進(jìn)行維修處治前應(yīng)對(duì)橋梁橋墩的縱向偏移量進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)時(shí)至少采用兩種不同的方式進(jìn)行測(cè)量對(duì)比，以確定施工前橋墩的準(zhǔn)確偏移量值，從而確定橋墩的糾偏量值。
[0032]( 2 )對(duì)橋上交通進(jìn)行管制。
[0033](3)安裝反力架及千斤頂頂升系統(tǒng)。
[0034](4)對(duì)需要糾偏的墩柱進(jìn)行糾偏處治，糾偏復(fù)位過程中，應(yīng)對(duì)主要受力部位(T梁橫隔板及橋墩底部)進(jìn)行病害監(jiān)測(cè)。
[0035](5)糾偏復(fù)位工作完成后，檢測(cè)所有支座上、下鋼板(鍥形鋼板與支座墊石)間的相對(duì)位置關(guān)系，以確定恢復(fù)到原位。
[0036]當(dāng)橋墩糾偏出現(xiàn)下列情況中的一種時(shí)，可認(rèn)為橋墩糾偏復(fù)位滿足要求:①當(dāng)橋梁墩柱復(fù)位量與橋墩偏移量之間的差值控制在5_以內(nèi)時(shí)；②當(dāng)橋墩糾偏復(fù)位后，其自由反彈到一個(gè)平衡狀態(tài)時(shí)。
[0037]驗(yàn)收完成后，即可開放交通，恢復(fù)車輛通行。
[0038]本發(fā)明橋墩能夠回到正常位置，主要基于以下幾點(diǎn):1、通過設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支座，使梁體和橋墩之間的摩擦系數(shù)盡量減小，大大減輕糾偏時(shí)的推力。2、偏位是受到外力影響，偏位的橋墩本身有回到正常位置的意愿和趨勢(shì)。3、在糾偏前消除了產(chǎn)生偏位的作用力。
[0039]本發(fā)明適合于混凝土梁橋橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位，包括:簡(jiǎn)支梁橋、先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋、先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)梁橋、連續(xù)梁橋等。
[0040]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:其步驟為: 1)消除使橋墩產(chǎn)生傾斜的各種作用力； 2)對(duì)待糾偏橋墩糾偏反方向的所有橋跨的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)以形成一個(gè)受力整體，目的是將傾斜橋墩的糾偏水平推力通過該受力整體傳遞到橋臺(tái)和大地； 3)在待糾偏橋墩頂部安裝頂升裝置，由頂升裝置將處于待糾偏橋墩上的梁體頂升，使梁體和橋墩上部支座之間形成間隙； 4)在第3)步頂升形成的間隙內(nèi)設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支座，臨時(shí)滑動(dòng)支座包括不銹鋼板和聚四氟乙烯板，不銹鋼板位于聚四氟乙烯板之上，不銹鋼板和聚四氟乙烯板之間再設(shè)置硅脂層，以使不銹鋼板和聚四氟乙烯板可自由滑動(dòng)，然后取消頂升裝置支撐力使梁體落在臨時(shí)滑動(dòng)支座上； 5)在待糾偏橋墩頂部蓋梁和其上的梁體間設(shè)置反力架，在該梁體橫隔板與反力架之間安裝糾偏千斤頂；由糾偏千斤頂縱向推上部梁體，通過推上部梁體產(chǎn)生的反作用力將待糾偏橋墩推到豎直位置； 6)待糾偏橋墩糾偏到位后，拆除反力架，啟動(dòng)頂升裝置使梁體相對(duì)下部支座懸空，拆除第4)步設(shè)置的臨時(shí)滑動(dòng)支座，再取消頂升裝置支撐力使梁體落下并拆除頂升裝置，取消第2)步的臨時(shí)固結(jié)措施，使所有橋跨恢復(fù)到糾偏前狀態(tài)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:所述反力架包括水平部件，水平部件縱向放置在待糾偏橋墩蓋梁上，水平部件的一端下部設(shè)有向下牛腿，向下牛腿內(nèi)側(cè)設(shè)有墊板，墊板在糾偏時(shí)貼在糾偏橋墩蓋梁傾斜方向所在面；在水平部件的另一端上部設(shè)有向上牛腿，糾偏千斤頂位于向上牛腿與梁體橫隔板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋墩傾`斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:使橋墩產(chǎn)生傾斜的作用力為土方的擠壓，其消除方法為，對(duì)產(chǎn)生基礎(chǔ)水平側(cè)壓力的土體進(jìn)行挖除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:使橋墩產(chǎn)生傾斜的作用力為梁體底部鋼板因?yàn)椴凰疆a(chǎn)生的縱向推力，其消除方法為，在梁體底部鋼板下焊接鍥形鋼板，梁體底部鋼板與鍥形鋼板形成的整體下表面水平，從而消除水平力對(duì)橋墩傾斜的影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋墩傾斜后的糾偏復(fù)位方法，其特征在于:所述第2)步的臨時(shí)固結(jié)措施包括，兩橋跨之間的伸縮縫或者結(jié)構(gòu)縫通過焊接固結(jié)；受力整體放在橋臺(tái)上的那跨梁體與橋臺(tái)焊接固定。
【文檔編號(hào)】E01D22/00GK103821090SQ201410068576
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】顏昌清, 潘正華, 陽先全, 程衛(wèi)軍, 童其強(qiáng), 張昶, 王浩, 張文明, 盛焰正, 何航 申請(qǐng)人:武漢中交試驗(yàn)檢測(cè)加固工程有限責(zé)任公司