一种墩柱纠偏装备和方法与流程

1.本发明涉及桥梁病害处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种墩柱纠偏装备和方法。


背景技术：

2.随着我国交通建设的高速发展，在山区建设桥梁，多有桥墩设置于山体边坡，由于各种原因导致这些桥梁出现墩柱偏移、倾斜、下沉等相关病害，最严重的情况为梁体与支座之间相对滑移导致梁体几乎落在盖梁上，墩柱倾斜达到3％，严重威胁桥梁运营安全。因此需要及时对墩柱进行复位纠偏，现针对小位移病害常用的墩柱纠偏方式为对梁体卸载后，让墩柱自动复位或利用千斤顶顶推复位，但由于大部分病害成因在于桩基滑移、倾斜或断裂，墩柱难以自动复位，或采用外力顶推复位后墩柱会再次出现偏移或倾斜，难以从根本上解决此类病害。针对这种情况常用的措施为桥梁拆除重建，建设成本高，且对交通影响大。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种墩柱纠偏装备，包括：
5.梁底支撑装置，其包括新建承台以及固定设置在所述新建承台上的多组格构柱，任一所述格构柱与桥梁梁体底面之间设置有顶升装置，以使所述梁体在竖直方向上移动；
6.墩柱复位装置，其包括提升装置以及纠偏装置；所述提升装置设置在所述梁体上，用以调整所述梁体下的桥墩在竖直方向上的位置；所述纠偏装置设置在所述提升装置上，用以调整所述桥墩在水平方向上的位置。
7.优选的是，所述桥墩包括墩柱以及设置在所述墩柱上的盖梁；所述提升装置包括设置在所述梁体上的主梁、固定设置在所述主梁上的多个提升油缸以及设置在所述盖梁下的托盘，任意所述提升油缸的伸缩端固定连接有钢绞线，所述钢绞线的另一端与所述托盘固定连接。
8.优选的是，所述纠偏装置设置在所述托盘上，所述纠偏装置包括多个沿所述梁体长度方向设置的纵向顶推油缸和多个沿所述梁体宽度方向设置的横向顶推油缸。
9.优选的是，多个所述纵向顶推油缸沿所述盖梁长度方向对称分布在所述盖梁两侧，且每个所述纵向顶推油缸的伸缩端与所述盖梁相抵接。
10.优选的是，沿所述盖梁长度方向在所述盖梁两侧对称设置有多个牛腿；多个所述横向顶推油缸沿所述盖梁长度方向对称分布在所述盖梁两侧，且一个所述横向顶推油缸的伸缩端对应与一个所述牛腿相抵接。
11.优选的是，多个所述横向顶推油缸中，部分所述横向顶推油缸的伸缩端朝向所述盖梁的一端，其余的所述横向顶推油缸的伸缩端朝向所述盖梁的另一端。
12.优选的是，所述托盘上固定设置有多个油缸底座，每个所述纵向顶推油缸的固定端和每个所述横向顶推油缸的固定端分别与一个所述油缸底座相抵接。
13.本发明还有一个目的是提供一种墩柱纠偏方法，包括以下步骤：
14.s1、搭建所述梁底支撑装置和所述墩柱复位装置；
15.s2、利用所述梁底支撑装置中的所述顶升装置顶升待纠偏墩柱上的梁体，使其与所述桥墩分离；
16.s3、利用墩柱复位装置中的所述提升油缸提升所述托盘至所述盖梁底部，并按所述墩柱与所述盖梁的自重荷载向所述盖梁预先施加提拉力；
17.s4、沿地面对所述墩柱进行切割，并在所述墩柱的切断处破除一定高度的墩柱混凝土，保留所述墩柱的主筋；
18.s5、利用所述墩柱复位装置将所述墩柱纠偏复位；
19.s6、在所述墩柱的切断处浇筑混凝土使其与所述新建承台连接，待混凝土强度达到设计要求后通过所述顶升装置下放所述梁体至所述盖梁上；
20.s7、拆除所述梁底支撑装置和所述墩柱复位装置，完成所述墩柱的纠偏工作。
21.优选的是，所述步骤s5具体包括以下步骤：
22.s5
‑
1、通过多个所述提升油缸同步提升或下降所述桥墩来调整所述桥墩墩顶的整体标高，通过多个所述提升油缸不同步提升或下降所述桥墩来调整所述桥墩的垂直度；
23.s6
‑
2、通过同步顶推多个所述纵向顶推油缸或同步顶推多个所述横向顶推油缸来调整所述桥墩在水平方向的位置，通过不同步顶推所述纵向顶推油缸或所述横向顶推油缸调整所述桥墩的水平转动角度。
24.优选的是，所述步骤s1具体包括如下步骤：
25.s1
‑
1、沿待纠偏墩柱的原承台或其上盖梁周边新建桩基，并在新建桩基上设置新建承台；
26.s1
‑
2、在新建承台上搭设多组格构柱，并在每个所述格构柱上设置顶升装置；
27.s1
‑
3、在所述梁体上设置主梁，在所述主梁上设置多个提升油缸及钢绞线，在所述盖梁12底部将所述托盘与所述钢绞线连接；
28.s1
‑
4、在所述托盘上设置多个所述纵向顶推油缸和多个所述横向顶推油缸，其中每个所述纵向顶推油缸的伸缩端顶住所述盖梁，固定端顶住所述托盘上的油缸底座；每个所述横向顶推油缸的伸缩端顶住所述盖梁上的牛腿，固定端顶住所述托盘上的油缸底座。
29.本发明至少包括以下有益效果：
30.1、本发明提供的墩柱纠偏装置可通过墩柱复位装置精确调整桥墩在竖直方向和水平方向的位置，实现对墩柱的纠偏复位。本发明提供的墩柱纠偏方法通过切断墩柱来保证墩柱纠偏复位过程中不受梁体和承台约束，并且可以与原病害桩基解除约束，调整复位后与新建桩基相连，可彻底解决病害，防止再次发生偏位与倾斜。
31.2、本发明对于小变形桥墩，可一次解决病害，减少后期反复纠偏成本；对于大变形桥墩通过将桥墩切断复位后重新接上，可减少拆除重建的大量的工程成本，并且将大变形桥墩切断重新投入利用，实现了高质化利用老桥结构。
32.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
33.图1为本发明一实施例中墩柱纠偏装备的侧面结构示意图；
34.图2为本发明上述实施例中墩柱纠偏装备的正面结构示意图；
35.图3为本发明上述实施例中所述纠偏装置的俯视图。
具体实施方式
36.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
37.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.如图1～图3所示，本发明提供一种墩柱纠偏装备，包括：
39.梁底支撑装置4，其包括新建承台43以及固定设置在所述新建承台43上的多组格构柱42，任一所述格构柱42与桥梁梁体2底面之间设置有顶升装置41，以使所述梁体2在竖直方向上移动；
40.墩柱复位装置，其包括提升装置31以及纠偏装置32；所述提升装置31设置在所述梁体2上，用调整所述梁体2下的桥墩1在竖直方向上的位置；所述纠偏装置32设置在所述提升装置31上，用以调整所述桥墩1在水平方向上的位置。
41.在这种技术方案中，首先沿待纠偏桥墩1的原承台或其周边新建桩基6，并在新建桩基6上设置新建承台43；在所述新建承台43上搭设所述格构柱42。在对所述桥墩1进行纠偏复位前，先通过所述格构柱42上的顶升装置41将所述梁体2向上顶升，使所述梁体2脱离所述桥墩1一定的空间，以使所述桥墩1不受所述梁体2的约束，所述空间需满足后续的纠偏复位工作。然后对所述桥墩1上进行切割，使其脱离原承台的约束。所述桥墩1的纠偏复位工作通过所述墩柱复位装置进行，此时所述梁体2的受力落在所述梁底支撑装置4上，所述提升装置31设置在所述梁体2上，可以将所述桥墩1在竖直方向提升/下落或者调整其垂直度，所述纠偏装置32设置在所述提升装置31上，可以调整所述桥墩1在水平方向上的移动或转动。通过所述提升装置31和所述纠偏装置32分别调整所述桥墩1在竖直方向和水平方向的位置实现对所述桥墩1的纠偏复位。再浇筑混凝土将切断的所述桥墩1与所述新建承台42连接，然后通过所述提升装置31将所述梁体2下落至所述桥墩1上，即可彻底解决病害，防止再次发生偏位与倾斜。
42.在另一种实施例中，所述桥墩1包括墩柱11以及设置在所述墩柱11上的盖梁12；所述提升装置31包括设置在所述梁体上的主梁312、固定设置在所述主梁312上的多个提升油缸311以及设置在所述盖梁12下的托盘314，任意所述提升油缸311的伸缩端固定连接有钢绞线313，所述钢绞线313的另一端与所述托盘314固定连接。
43.在这种技术方案中，首先通过所述提升油缸311提升所述托盘314至所述盖梁12底部，然后按所述墩柱11与所述盖梁12的自重荷载向所述盖梁12预先施加提拉力，再切割所
述墩柱11。预先施加提拉力可减少所述墩柱11和所述盖梁12的自重对切割造成的影响。在对所述桥墩1进行纠偏复位时，可使多个所述提升油缸311同步顶推或回缩来提升或下降所述桥墩1来调整所述桥墩1墩顶的整体标高，也可使多个所述提升油缸311不同步顶推或回缩来调整所述桥墩1的垂直度。为保证所述提升油缸311在调整所述桥墩1在竖直方向的位置时所述桥墩1的稳定性，可在所述盖梁12底部设置多个所述托盘314。
44.在另一种实施例中，所述纠偏装置32设置在所述托盘314上，所述纠偏装置32包括多个沿所述梁体2长度方向设置的纵向顶推油缸321和多个沿所述梁体2宽度方向设置的横向顶推油缸322。在对所述桥墩1进行纠偏复位时，可同步顶推多个所述纵向顶推油缸321或同步顶推多个所述横向顶推油缸322来调整所述桥墩1在水平方向的位置，也可通过不同步顶推所述纵向顶推油缸321或所述横向顶推油缸322使所述桥墩1在水平方面产生转动。考虑到所述托盘314直接与所述盖梁12底面接触摩擦力较大，不便于调整其水平位置，可在所述托盘314与所述盖梁12之间设置四氟板8。当所述托盘314的数量为多个时，可根据所述桥墩1在水平向的位置调整需要，在每个所述托盘314上均设置所述纵向顶推油缸321和所述横向顶推油缸322。
45.在另一种实施例中，多个所述纵向顶推油缸321沿所述盖梁12长度方向对称分布在所述盖梁12两侧，且每个所述纵向顶推油缸321的伸缩端与所述盖梁12相抵接。通过同布顶推同一侧的所述纵向顶推油缸321，使所述盖梁1整体向另一侧平移。通过不同布顶推同一侧或不同侧的所述纵向顶推油缸321，使所述盖梁1产生水平转动。
46.在另一种实施例中，沿所述盖梁12长度方向在所述盖梁12两侧对称设置有多个牛腿121；多个所述横向顶推油缸322沿所述盖梁12长度方向对称设置在所述盖梁12两侧，且一个所述横向顶推油缸322的伸缩端对应与一个所述牛腿121相抵接。
47.在另一种实施例中，多个所述横向顶推油缸322中，部分所述横向顶推油缸322的伸缩端朝向所述盖梁12的一端，其余的所述横向顶推油缸322的伸缩端朝向所述盖梁12的另一端。通过同布顶推朝向所述盖梁12同一端的所述横向顶推油缸322，使所述盖梁12整体向这一端平移，通过不同步顶推朝向所述盖梁12同一端的所述横向顶推油缸322或者同步顶推所述盖梁12两侧且朝向所述盖梁12不同端的所述横向顶推油缸322，使所述盖梁12产生水平转动。
48.在另一种实施例中，所述托盘314上固定设置有多个油缸底座7，每个所述纵向顶推油缸321的固定端和每个所述横向顶推油缸321的固定端分别与一个所述油缸底座7相抵接。通过所述油缸底座7支撑所述纵向顶推油缸321的固定端和所述横向顶推油缸321，承受顶推过程中的反作用力。
49.本发明还提供了一种墩柱纠偏方法，包括以下步骤：
50.s1、搭建所述梁底支撑装置4和所述墩柱复位装置；
51.s2、利用所述梁底支撑装置4中的所述顶升装置41顶升待纠偏墩柱上的梁体，使其与所述墩柱11上的盖梁12分离；
52.s3、利用墩柱复位装置中的所述提升油缸311提升所述托盘314至所述盖梁12底部，并按所述墩柱11与所述盖梁12的自重荷载向所述盖梁12预先施加提拉力；
53.s4、沿地面对所述墩柱12进行切割，并在所述墩柱12的切断处破除一定高度的墩柱混凝土，保留所述墩柱12的主筋；
54.s5、利用所述墩柱复位装置将所述墩柱11纠偏复位；
55.s6、在所述墩柱12的切断处浇筑混凝土使其与所述新建承台43连接，待混凝土强度达到设计要求后通过所述顶升装置41下放所述梁体2至所述盖梁12上；
56.s7、拆除所述梁底支撑装置4和所述墩柱复位装置，完成所述墩柱11的纠偏工作。
57.所述步骤s5具体包括以下步骤：
58.s5
‑
1、通过多个所述提升油缸311同步提升或下降所述桥墩1来调整所述桥墩1墩顶的整体标高，通过多个所述提升油缸311不同步提升或下降所述桥墩1来调整所述桥墩1的垂直度；
59.s6
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2、通过同步顶推多个所述纵向顶推油缸321或同步顶推多个所述横向顶推油缸322来调整所述桥墩1在水平方向的位置，通过不同步顶推所述纵向顶推油缸321或所述横向顶推油缸322调整所述桥墩1的水平转动角度。
60.所述步骤s1具体包括如下步骤：
61.s1
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1、沿待纠偏墩柱11的原承台或其上盖梁12周边新建桩基6，并在新建桩基6上设置新建承台43；
62.s1
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2、在新建承台43上搭设多组格构柱42，并在每个所述格构柱42上设置顶升装置41；
63.s1
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3、在所述梁体2上设置主梁312，在所述主梁312上设置多个提升油缸311及钢绞线313，在所述盖梁12底部将所述托盘314与所述钢绞线313连接；
64.s1
‑
4、在所述托盘314上设置多个所述纵向顶推油缸321和多个所述横向顶推油缸322，其中每个所述纵向顶推油缸321的伸缩端顶住所述盖梁12，固定端顶住所述托盘314上的油缸底座7；每个所述横向顶推油缸322的伸缩端顶住所述盖梁12上的牛腿121，固定端顶住所述托盘314上的油缸底座7。
65.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。