专利名称：桥梁顶升过程中的桥墩连接装置及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种桥墩连接技术，属于土木工程桥梁改造工程领域。
背景技术：
随着我国交通运输事业的迅猛发展，交通工具的运营能力也日益提高，其运营高度也相应增加，这使得目前相当一部分跨线桥梁及航道桥梁的净高无法满足桥下线路正常运营的需求。因此，为确保跨线桥梁的安全以及桥下线路的运营功能，必须提高该部分桥梁的桥下净高，桥梁整体同步顶升技术就是在这一背景下应运而生的新型施工技术。桥梁整体同步顶升技术优点施工时对周围的干扰少；不需要征地拆迁或占用大量的施工场地；能缩短施工周期；避免重复投资，具有良好的社会和经济效应。对于桥下净空不能满足通航或者桥下线路运营需求是，一般的做法是拆除原有的桥梁，重新建座新的满足要求的桥梁，或者将桥梁进行同步顶升。但是拆除重建的方案和顶升相比，有明显的浪费。例如湖州的南林大桥顶升造价投资997万(工程预算)中标工程费用640万元(包括10%暂定金的合同价)，接线工程、监控及其它费用为357万元，预计节约投资3500万左右，缩短工期20个月。但现有的桥梁整体同步顶升技术当中，桥梁顶升之后新柱和原来柱体的连接段往往会出现问题，导致整个施工进度变慢。
发明内容
本发明的目的是设计桥梁顶升过程中的桥墩连接装置及其施工方法，来解决当桥梁顶升之后新柱和原来柱体的连接的问题，为实现上述目的，采取如下技术方案
桥梁顶升过程中的桥墩连接装置，包括外包钢板、栓钉，所述外包钢板包括至少两块分体式钢板，所述外包钢板上开有泌水孔和灌浆孔，在所述外包钢板的内侧均匀的固定有若干栓钉。所述的桥梁顶升过程中的桥墩连接装置的施工方法包括以下几个步骤，
第一步、桥梁顶升之后凿除抱柱梁之间立柱混凝土，用相同的竖向钢筋进行对接； 第二步、配置箍筋，并加密处理；
第三步、在所述外包钢板上固定栓钉之后，将固定有栓钉的外包钢板的上下端与上下抱柱梁连接；
第四步、浇筑混凝土。所述混凝土采用自密实混凝土，同时在混凝土中加有膨胀剂。所述的竖向钢筋与原墩柱所采用的竖向钢筋同规格等数量，搭接方式采用挤压套筒机械连接。箍筋采用封闭式箍筋，沿桥墩的连接段在全段范围内加密，当墩柱内部各边竖向主筋数量多于四根时，设置复合箍筋。本发明装置及施工方法具有以下优点
一、本连接方式可以适用于不同尺寸矩形柱的连接。二、直接采用外包钢板作为外侧模板，节省了模板材料，简化了施工步骤。三、外包钢板内侧焊接栓钉，保证了外包钢板的和内部混凝土的接触，增加了外包钢板对内部混凝土体的约束,增加柱体的力学性能。四、内部混凝土采用自密实微膨胀混凝土，保证了柱体的密实性和可靠性。
图1是本发明加高部分桥墩纵断面 图2是图1的A —A剖视 其中I、外包钢板；2、栓钉；3、箍筋；4、复合箍筋；5、竖向主筋；6、自密实微膨胀混凝土 ；7、灌浆孔；8、泌水孔；9、桥面；10、伸缩缝；11、盖梁；12、原桥墩；13、墩柱加高部分。
具体实施例方式参见图1和图2，本发明的加固连接技术，它由外包钢板I、栓钉2、箍筋3、竖向受力钢筋5及自密实微膨胀混凝土 6组成。外包钢板I直接外包在原墩柱上，其上下端部直接紧挨着上下抱柱梁，栓钉2均匀的焊接的外包钢板I上，栓钉2的大小和间距须满足混凝土中石子粒径要求，竖向受力钢筋5大小、尺寸和位置和原墩柱中的竖向受力钢筋相同，搭接方式采用挤压套筒机械连接，在加高段范围内箍筋3须做加密处理，当矩形墩柱内部各边竖向主筋多于4根时，设置复合箍筋4。模板和内部钢筋安置好之后浇筑混凝土 6，为保证结构的密实性和耐久性，混凝土采用既有高度流动度，又不离析，具有均匀性、稳定性，浇筑依靠自重流动，无需振捣而达到密实的自密实混凝土，同时在混凝土中加入少量的膨胀剂来防止混凝土水化过程中的收缩徐变使结构产生空隙和裂缝。本发明工作步骤第一步、桥梁顶升之后凿除抱柱梁之间立柱混凝土，用相同的竖向钢筋进行对接；第二步、配置箍筋，并加密处理；第三步、在所述外包钢板上焊接栓钉之后，将固定有栓钉的外包钢板的上下端直接和上下抱柱梁连接；第四步、浇筑混凝土。上述连接方式无需拆模，待内部自密实微膨胀混凝土达到一定强度之后，可拆除支护结构。
权利要求
1.桥梁顶升过程中的桥墩连接装置，其特征在于包括外包钢板、栓钉，所述外包钢板包括至少两块分体式钢板，所述外包钢板上开有泌水孔和灌浆孔，在所述外包钢板的内侧均匀的固定有若干栓钉。
2.根据权利要求I所述的桥梁顶升过程中的桥墩连接装置的施工方法其特征在于包括以下几个步骤 第一步、桥梁顶升之后凿除抱柱梁之间立柱混凝土，用相同的竖向钢筋进行对接； 第二步、配置箍筋，并加密处理； 第三步、在所述外包钢板上固定栓钉之后，将固定有栓钉的外包钢板的上下端与上下抱柱梁相连接； 第四步、浇筑混凝土。
3.根据权利要求2所述的桥梁顶升过程中的桥墩连接装置的施工方法，其特征在于所述混凝土采用自密实混凝土，在混凝土中加有膨胀剂。
4.根据权利要求2所述的桥梁顶升过程中的桥墩连接装置的施工方法，其特征在于所述的竖向钢筋与原墩柱所采用的竖向钢筋同规格等数量，搭接方式采用挤压套筒机械连接。
5.根据权利要求2所述的桥梁顶升过程中的桥墩连接装置的施工方法，其特征在于箍筋采用封闭式箍筋，沿桥墩的连接段在全段范围内加密，当墩柱内部各边竖向主筋数量多于四根时，设置复合箍筋。
全文摘要
本发明桥梁顶升过程中的桥墩连接装置及其施工方法，它涉及桥梁改造过程中桥墩的连接技术。本发明的连接技术由自密实微膨胀钢筋混凝土墩柱以及外包钢板组成。内部竖向钢筋和原来墩柱结构中的竖向钢筋具有相同的尺寸和数量，箍筋采用封闭式箍筋，沿桥墩的连接段在全段范围内加密，当矩形墩柱内部各边竖向主筋多于四根时，设置复合箍筋；外包钢板表面焊接栓钉，增加钢板与混凝土组合受力的性能；外包钢板不仅对核心混凝土起约束作用，而且可以作为连接段混凝土浇注的外模，外模上开有灌浆空和泌水孔。此连接技术可以满足桥梁顶升后强度、刚度及稳定性要求。
文档编号E01D19/02GK102979042SQ20121050702
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者袁爱民, 吴闻秀, 吉伯海, 程宏斌, 钱守龙, 何雨 申请人:河海大学