專利名稱：一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法
技術領域：
本發明涉及一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，尤其是涉及一種針對在已建橋梁的橋下空間小、不能采用鉆孔灌注樁、打入樁等施工方法的需要加固樁基的橋梁的頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，屬于橋梁修復技術領域。
背景技術：
由于橋梁樁基偏位、撞損、上部荷載增加等造成橋梁下部結構的損傷或承載力不足，需對原橋梁樁基進行加固。目前橋梁樁基加固方法主要有(I) CN200810300789專利提出在原樁基的兩邊挖出新補半圓形異形灌注樁與失去部分承載能力的圓形灌注樁組合成橢圓形樁基共同受力 成孔；(2)錨桿靜壓樁法利用錨桿將樁分節壓入土層中的沉樁工藝，錨桿可用垂直土錨或臨時錨在混凝土底板、承臺中的地錨，這種方法的缺點是施工周期長，費用大，重復利用率低。(3)鉆孔灌注樁多用于新建工程，在已建成的橋梁中，因受施工操作空間的限制，施工難度大，工期長，鉆孔對原有樁基影響大，且混凝土質量難控制。

發明內容
為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種不受空間限制、施工容易、工期短、費用低的頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法。為達到上述目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的
一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點，利用油壓千斤頂將多個預制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎，所述的群樁基礎布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎的上部澆注承臺，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺內，以群樁基礎和承臺承受荷載替換原有病害樁基。進一步，所述的預制樁通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構成，樁段的長度為100-350cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長端頭。而所述的預制樁的外徑為30cm_80cm。其中，所述的預制樁的壓入過程為將第一節樁段吊裝在待壓入的位置后，在第一節樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第一節樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長端頭，吊裝第二節樁段，并將第二節樁段下部的焊接接長端頭與第一節樁段上部留存在地面以上的焊接接長端頭焊接固定后，再在第二節樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第二節樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長端頭，依次類推，直至預制樁壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止。進一步，所述的群樁基礎為梅花形或矩形。而所述的群樁基礎中兩兩相鄰的預制樁的距離為2. 5倍預制樁的直徑。
此外，所述的油壓千斤頂的最大頂出力大于預制樁的豎向承載カ的I. 5倍，油壓千斤頂的型號根據預制樁的豎向承載カ涉及要求確定，且預制樁的豎向承載カ按照摩擦樁的豎向承載カ的計算方法得到。而在所述的蓋梁或橫梁的下部具有坡度時，所述的油壓千斤頂與所述的蓋梁或橫梁之間還依次設置有I字形扁擔和墊板，所述的墊板和蓋梁或橫梁接觸。在預制樁壓入土中之前，還包括在將要壓入預制樁的位置利用鉆孔設備鉆挖引導孔的步驟，以對壓入的預制樁進行導向作用，保證預制樁壓入的垂直度。而所述的病害樁基為一種偏位或下沉的樁基，使得橋梁不能正常使用。本發明的有益效果是本發明利用在橋梁的上部結構(蓋梁或橫梁)作為配重來克服壓入預制樁的反力；而采用群樁基礎，可以減小單個預制樁的支反力和預制樁的直徑；同時采用逐段壓入的方法，降低了預制樁的長度。本發明適用于已建橋梁橋下空間受限、大型設備進入困難、需要對樁基加固的橋梁基礎施工，且具有施工周期短，費用低，可重復利 用，施工操作空間不受限制，施工難度小，對原有樁基影響小的優勢。


圖I為本發明一實施例的橫橋向結構示意 圖2為本發明一實施例的側橋向結構示意 圖3為本發明ー實施例的樁基、承臺平面結構示意圖。圖中主要附圖標記含義為
I、蓋梁 2、墊板3、I字形扁擔4、油壓千斤頂
5、預制樁 6、橋梁立柱 7、病害樁基8、承臺。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。圖I為本發明一實施例的橫橋向結構示意圖；圖2為本發明ー實施例的側橋向結構不意圖；圖3為本發明一實施例的粧基、承臺平面結構不意圖。如圖I-圖3所示一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反カ支撐點，在本實施方式中，采用的是蓋梁1，利用油壓千斤4將多個預制樁5壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎，所述的群樁基礎布置在病害樁基7的四周，然后，在群樁基礎的上部澆注承臺8，所述的病害樁基7上部的橋梁立柱6的下端也澆注在所述的承臺8內，以群樁基礎和承臺8承受荷載替換原有病害樁基7。在本實施方式中，加固橋梁的下部結構采用的是樁柱式橋墩，且病害樁基為ー種偏位樁基，使得橋梁不能正常使用(當然，本發明也適用于下沉樁基)。且所述的蓋梁I的下部具有坡度，油壓千斤頂4與所述的蓋梁I之間還依次設置有I字形扁擔3和墊板2，所述的墊板2和蓋梁I接觸，I字形扁擔3位于墊板2的下部，與油壓千斤頂4接觸。當蓋梁I底面無坡度，寬度足夠大的，墊板2和I字形扁擔3可不設置。其中，具體過程為
(I)確定預制樁5的壓入位置和預制樁5的整體長度，預制樁5通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構成，其中，樁段的長度為100-350cm，外徑為30cm-80cm，在本實施方式中，樁段的長度為250cm，外徑為40cm，內徑為22cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長端頭;
(2)確定支反力、驗算支反力的作用對蓋梁I及橋梁上部結構的影響，以確定是否需要采取其他維護措施，同吋，預制樁5的豎向承載カ按照摩擦樁的豎向承載カ的計算方法得至IJ，根據預制樁5的豎向承載カ確定所述的油壓千斤頂4的型號，油壓千斤頂4的最大頂出力應大于預制樁的豎向承載カ的I. 5倍；
(3)壓入預制樁5:為保證預制樁5的垂直度，先用小型鉆孔設備在預制樁5的壓入位置鉆挖直徑為O. 2m和一定深度的引導孔，然后將第一節樁段吊裝在待壓入的位置后，將其放入到引導孔內，然后在第一節樁段和I字形扁擔3之間放置油壓千斤頂4，然后利用油壓千斤頂4將第一節樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長端頭，吊裝第二節樁段，并將第二節樁段下部的焊接接長端頭與第一節樁段上部留存在地面以上的焊接接長端頭焊接固定后，再在第二節樁段和I字形扁擔3放置油壓千斤頂4，然后利用油壓千斤頂4將 第二節樁段壓入土中，且地面以上仍然留有O. 2m的焊接接長端頭，依次類推，直至預制樁5壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止，利用同樣方法，在病害樁基7的四周形成群樁基礎，在本實施方式中，所述的群樁基礎為梅花形，當然其也可以為矩形，而群樁基礎中兩兩相鄰的預制樁5的距離為2. 5倍預制樁5的直徑，且在此步驟中，需要保證預制樁5的精確定位和預制樁5的垂直度；
(4)澆注承臺8:在群樁基礎的上部澆注承臺8，所述的病害樁基7上部的橋梁立柱6的下端也澆注在所述的承臺8內，即橋梁立柱6和預制樁5均有一定長度澆筑在承臺8之內，且兩者的鋼筋采用擴大接頭，按構造要求錨入承臺8內。(5)替換原有病害樁基7 以群樁基礎和承臺8作為承受荷載的支撐，然后替換原有病害樁基7。且在本發明中，預制樁5的抗裂彎矩值、極限彎矩值、豎向承載カ需滿足群樁基礎加固的要求。本發明利用在橋梁的上部結構(蓋梁或橫梁)作為配重來克服壓入預制樁的反力；而采用群樁基礎，可以減小單個預制樁的支反力和預制樁的直徑；同時采用逐段壓入的方法，降低了預制樁的長度。本發明適用于已建橋梁橋下空間受限、大型設備進入困難、需要對樁基加固的橋梁基礎施工，且具有施工周期短，費用低，可重復利用，施工操作空間不受限制，施工難度小，對原有樁基影響小的優勢。上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點，利用油壓千斤頂將多個預制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎，所述的群樁基礎布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎的上部澆注承臺，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺內，以群樁基礎和承臺承受荷載替換原有病害樁基。
2.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預制樁通過分階段制作形成的樁段兩兩焊接構成，樁段的長度為100-350cm，且所述的樁段的上下端頭為焊接接長端頭。
3.根據權利要求2所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預制樁的壓入過程為將第一節樁段吊裝在待壓入的位置后，在第一節樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第一節樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長端頭，吊裝第二節樁段，并將第二節樁段下部的焊接接長端頭與第一節樁段上部留存在地面以上的焊接接長端頭焊接固定后，再在第二節樁段和蓋梁或橫梁之間放置油壓千斤頂，然后利用油壓千斤頂將第二節樁段壓入土中，且地面以上留有O. 2m的焊接接長端頭，依次類推，直至預制樁壓入土中以及留存地面以上的高度符合要求后停止。
4.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的預制樁的外徑為30cm-80cm。
5.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的群樁基礎為梅花形或矩形。
6.根據權利要求I或5所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的群樁基礎中兩兩相鄰的預制樁的距離為2. 5倍預制樁的直徑。
7.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的油壓千斤頂的最大頂出力大于預制樁的豎向承載力的I. 5倍。
8.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的蓋梁或橫梁的下部具有坡度時，所述的油壓千斤頂與所述的蓋梁或橫梁之間還依次設置有I字形扁擔和墊板，所述的墊板和蓋梁或橫梁接觸。
9.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，在預制樁壓入土中之前，還包括在將要壓入預制樁的位置利用鉆孔設備鉆挖引導孔的步驟。
10.根據權利要求I所述的一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，所述的病害樁基為一種偏位或下沉的樁基。
全文摘要
本發明涉及一種頂承式靜壓群樁托換加固橋梁樁基的方法，其特征在于，具體過程為以加固橋梁的蓋梁或橫梁作為反力支撐點，利用油壓千斤頂將多個預制樁壓入加固橋梁下面的土中，形成群樁基礎，所述的群樁基礎布置在病害樁基的四周，然后，在群樁基礎的上部澆注承臺，所述的病害樁基上部的橋梁立柱的下端也澆注在所述的承臺內，以群樁基礎和承臺承受荷載替換原有病害樁基。
文檔編號E02D27/48GK102864788SQ201210398510
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者劉九生, 孫大松, 張紅雷, 竺偉, 張貽能, 袁微微, 王為圣, 趙世耀, 肖全 申請人:江蘇華通工程檢測有限公司