独柱墩加固结构及施工方法与流程

本发明涉及一种加固结构及施工方法，特别涉及一种独柱墩加固结构及施工方法。

背景技术：

随着我国独柱墩桥的不断建设，技术也在不断成熟，广泛应用到了城市立交桥、高速公路等建设中，多数建设过程中采用现浇连续箱梁的结构形式，这种现浇连续箱梁的下部结构形式主要分为独柱墩和双柱墩两种，在独柱墩桥梁的设计结构中可以看到整个桥面中间只有一个支点，这个支点对于整座桥梁起到具体支撑作用。在桥面上行驶的所有车辆重量都在这个支撑力的承受范围之内。车辆在正常的行驶过程中桥梁受力均匀，不会产生安全问题，但是在车辆超载、汽车不沿桥梁中心线进行行驶等现象会产生跷跷板现象，致使整个桥梁结构在受力不均衡的情况下发生桥梁侧翻，或者支座脱落等现象，为人们的安全出行带来极大的安全隐患。

鉴于此，为了改善传统独墩结构受力不均，改造加固施工方法欠佳、施工造价高及工期长等问题，亟待发明一种简单有效的独柱墩加固结构及施工方法，提高独柱墩加固的施工质量与施工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种独柱墩加固结构及施工方法。

这种独柱墩加固结构，包括墩柱、固定钢板、新增支座、支座调平钢块、盖梁、原有支座、植筋、支座垫石、泡沫混凝土、挂网、定型化外模板、外包混凝土、混凝土垫层、框格式底板、单元式脚手架底板、单元式脚手架、悬支式操作平台和型钢支架；

所述混凝土垫层上部设置框格式底板，框格式底板与单元式脚手架底板通过框格式底板预埋螺杆连接，单元式脚手架通过抱柱紧固环与墩柱连接，单元式脚手架上部设置悬支式操作平台，所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架、平台纵梁、平台板、护栏和滑升动力系统组成，平台纵梁与定型化三角悬支架螺栓连接，平台纵梁上部铺设平台板；

所述墩柱混凝土保护层剥离区内设置植筋，植筋与中间竖梁连接；型钢支架由外侧竖梁、中间竖梁、下横梁、上横梁、纵梁和撑杆组成，墩柱上部设有上横梁，墩柱下部设有下横梁，上横梁之间设有纵梁，纵梁与下横梁之间设有撑杆，墩柱外侧设有外侧竖梁和中间竖梁；纵梁上部设置固定钢板并通过固定螺杆连接，固定钢板上部设置支座垫石，支座垫石上部设置新增支座，新增支座上部设置支座调平钢块，支座调平钢块上部是盖梁，下横梁下部设置防脱落钢筋；型钢支架外侧设置定型化外模板，定型化外模板内侧浇筑泡沫混凝土，定型化外模板外侧设置栓钉和挂网，挂网外侧设置外包混凝土；墩柱上部为原有支座。

作为优选：所述型钢支架的中间竖梁与墩柱通过植筋螺栓连接；墩柱两侧的外侧竖梁通过支撑型钢纵向预应力拉杆连接；支撑型钢纵向预应力拉杆通过对拉杆固定端板与外侧竖梁固定。

作为优选：所述固定钢板设置预埋螺杆；支座垫石的固定孔内插入预埋螺杆固定，支座垫石四周设置垫石限位角钢。

作为优选：所述定型化外模板与型钢支架通过对拉钢筋固定，墩柱两侧的定型化外模板端头通过模板凹凸剪力键连接。

作为优选：所述单元式脚手架与墩柱通过抱柱紧固环的紧固螺栓固定连接。

作为优选：所述框格式底板设置框格式底板预埋螺杆。

作为优选：所述单元式脚手架上设置竖向滑轨，悬支式操作平台的滑升动力系统通过竖向滑轨上下移动，平台板上设置护栏。

这种独柱墩加固结构的施工方法，包括以下步骤：

1)脚手架基础施工：独柱墩四周进行场地平整，浇筑混凝土垫层，混凝土垫层上部设置框格式底板；

2)单元式脚手架组装：单元式脚手架工厂预制，单元式脚手架底板与框格式底板通过框格式底板预埋螺杆连接，单元式脚手架通过抱柱紧固环与墩柱连接，单元式脚手架上设置竖向滑轨；

3)悬支式操作平台安装：单元式脚手架上部设置悬支式操作平台，平台纵梁与定型化三角悬支架螺栓连接，平台纵梁上部铺设平台板，设置护栏，悬支式操作平台通过竖向滑轨上下移动；

4)独柱墩无损切割：在需施工位置无损切割原独柱墩，切割时保证切缝平整；

5)型钢支架安装：型钢支架由下横梁、撑杆、纵梁、上横梁、外侧竖梁和中间竖梁组成，在地面拼装，型钢支架通过悬支式操作平台运送到安装位置；中间竖梁与墩柱通过植筋螺栓连接；墩柱两侧的外侧竖梁通过支撑型钢纵向预应力拉杆连接；支撑型钢纵向预应力拉杆通过对拉杆固定端板与外侧竖梁固定；下横梁下部设置防脱落钢筋；

6)新增支座安装：固定钢板安装在纵梁上，固定钢板设置预埋螺杆；支座垫石工厂预制留有固定孔，固定孔内插入预埋螺杆螺栓固定，支座垫石四周设置垫石限位角钢，支座垫石上部设置新增支座，新增支座上部设置支座调平钢块，支座调平钢块上部是盖梁；

7)定型化外模板安装：定型化外模板工厂预制，定型化外模板与型钢支架通过对拉钢筋固定，墩柱两侧的定型化外模板端头通过模板凹凸剪力键连接；

8)轻质泡沫混凝土灌芯：定型化外模板安装完成后，内侧浇筑泡沫混凝土，填充整个空间；

9)挂网施工：定型化外模板外侧设置栓钉和挂网；

10)外包混凝土施工：挂网外侧喷射外包混凝土，养护；

11)单元式脚手架拆除：外包混凝土施工完成后，拆除悬支式操作平台、单元式脚手架，进行下一施工段施工。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的型钢支架作为受力支撑骨架，支撑骨架可在工厂加工预制，安装方便，进一步提高施工效率。

(2)本发明采用型钢支撑骨架，外侧设置定型化模板，定型化模板内侧浇筑泡沫混凝土，自重轻，整体受力性较好，具有较高的承载力。

(3)本发明的脚手架基础为框格式底板，与脚手架连接方便，脚手架采用单元式脚手架，装拆方便，脚手架与墩柱通过抱柱紧固环的紧固螺栓固定连接，稳定性好，承载力强。

附图说明

图1是本发明的独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构断面示意图；

图2是独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构侧立面示意图；

图3是独柱墩钢混组合空心盖梁加固结构平面示意图；

图4是本发明的独柱墩加固脚手架体系立面示意图；

图5是独柱墩加固脚手架体系上部平台骨架平面示意图。

附图标记说明：1-墩柱、2-防脱落钢筋、3-下横梁、4-撑杆、5-纵梁、6-上横梁、7-支撑型钢纵向预应力拉杆、8-对拉杆固定端板、9-预埋螺杆、10-垫石限位角钢、11-固定钢板、12-新增支座、13-支座调平钢块、14-盖梁、15-原有支座、16-外侧竖梁、17-植筋、18-支座垫石、19-固定螺杆、20-对拉钢筋、21-栓钉、22-泡沫混凝土、23-挂网、24-定型化外模板、25-外包混凝土、26-模板凹凸剪力键、27-混凝土垫层、28-框格式底板、29-单元式脚手架底板、30-框格式底板预埋螺杆、31-单元式脚手架、32-竖向滑轨、33-抱柱紧固环、34-紧固螺栓、35-定型化三角悬支架、36-平台纵梁、37-平台板、38-护栏、39-滑升动力系统、41-中间竖梁。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1～图5所示，所述的独柱墩加固结构，包括墩柱1、防脱落钢筋2，直径25mm、下横梁3、撑杆4、纵梁5、上横梁6、支撑型钢纵向预应力拉杆7、对拉杆固定端板8、预埋螺杆9、垫石限位角钢10、固定钢板11，厚度30mm、新增支座12，型号gjz，尺寸460mm×420mm×650mm、支座调平钢块13，尺寸460mm×420mm×32mm、盖梁14、原有支座15、外侧竖梁16、植筋17、支座垫石18，尺寸800mm×600mm×200mm、固定螺杆19、对拉钢筋20、栓钉21，直径6mm、泡沫混凝土22、挂网23、定型化外模板24、外包混凝土25、模板凹凸剪力键26、混凝土垫层27，厚100mm、框格式底板28、单元式脚手架底板29，厚度30mm、框格式底板预埋螺杆30，直径30mm、单元式脚手架31、竖向滑轨32、抱柱紧固环33、紧固螺栓34、定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38、滑升动力系统39、中间竖梁41、悬支式操作平台、型钢支架。植筋17，直径22mm，植筋深度330mm，植筋孔直径28mm，植筋用胶采用专用改性环氧胶黏剂、改性乙烯基酯胶黏剂或改性氨基甲酸酯胶黏。

所述混凝土垫层27上部设置框格式底板28，框格式底板28与单元式脚手架底板29通过框格式底板预埋螺杆30连接，单元式脚手架31通过抱柱紧固环33与墩柱1连接，单元式脚手架31上部设置悬支式操作平台，所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38和滑升动力系统39组成，平台纵梁36与定型化三角悬支架35螺栓连接，平台纵梁36上部铺设平台板37。

所述墩柱1混凝土保护层剥离区内设置植筋17，植筋17与中间竖梁41连接；型钢支架由外侧竖梁16、中间竖梁41、下横梁3、上横梁6、纵梁5、撑杆4等组成，墩柱1上部设有上横梁6，墩柱1下部设有下横梁3，上横梁6之间设有纵梁5，纵梁5与下横梁3之间设有撑杆4，墩柱1外侧设有外侧竖梁16和中间竖梁41；纵梁5上部设置固定钢板11并通过固定螺杆19连接，固定钢板11上部设置支座垫石18，支座垫石18上部设置新增支座12，新增支座12上部设置支座调平钢块13，支座调平钢块13上部是盖梁14，下横梁3下部设置防脱落钢筋2；型钢支架外侧设置定型化外模板24，定型化外模板24内侧浇筑泡沫混凝土22，定型化外模板24外侧设置栓钉21和挂网23，挂网23外侧设置外包混凝土25；墩柱1上部为原有支座15。

所述型钢支架的中间竖梁41与墩柱1通过植筋17螺栓连接；墩柱1两侧的外侧竖梁16通过支撑型钢纵向预应力拉杆7连接；支撑型钢纵向预应力拉杆7通过对拉杆固定端板8与外侧竖梁16固定。

所述固定钢板11设置预埋螺杆9；支座垫石18工厂预制留有固定孔，插入预埋螺杆9固定，支座垫石18四周设置垫石限位角钢10。

所述定型化外模板24与型钢支架通过对拉钢筋20固定，墩柱1两侧的定型化外模板24端头通过模板凹凸剪力键26连接。

所述单元式脚手架31与墩柱1通过抱柱紧固环33的紧固螺栓34固定连接；框格式底板28工厂预制，设置框格式底板预埋螺杆30。

所述悬支式操作平台由定型化三角悬支架35、平台纵梁36、平台板37、护栏38、滑升动力系统39组成，悬支式操作平台的滑升动力系统39通过竖向滑轨32上下移动，平台板37上设置护栏38。

所述的独柱墩加固结构的施工方法，包括以下步骤：

1)脚手架基础施工：独柱墩四周进行场地平整，浇筑混凝土垫层27，混凝土垫层27上部设置框格式底板28；

2)单元式脚手架组装：单元式脚手架31工厂预制，单元式脚手架底板29与框格式底板28通过框格式底板预埋螺杆30连接，单元式脚手架31通过抱柱紧固环33与墩柱1连接，单元式脚手架31上设置竖向滑轨32；

3)悬支式操作平台安装：单元式脚手架31上部设置悬支式操作平台，平台纵梁36与定型化三角悬支架35螺栓连接，平台纵梁36上部铺设平台板37，设置护栏38，悬支式操作平台通过竖向滑轨32上下移动；

4)独柱墩无损切割：在需施工位置无损切割原独柱墩，切割时保证切缝平整；

5)型钢支架安装：型钢支架由下横梁3、撑杆4、纵梁5、上横梁6、外侧竖梁16、中间竖梁41组成，在地面拼装，型钢支架通过悬支式操作平台运送到安装位置；中间竖梁21与墩柱1通过植筋17螺栓连接；墩柱1两侧的外侧竖梁16通过支撑型钢纵向预应力拉杆7连接；支撑型钢纵向预应力拉杆7通过对拉杆固定端板8与外侧竖梁16固定；下横梁3下部设置防脱落钢筋2；

6)新增支座安装：固定钢板11安装在纵梁5上，固定钢板11设置预埋螺杆9；支座垫石18工厂预制留有固定孔，插入预埋螺杆9螺栓固定，支座垫石18四周设置垫石限位角钢10，支座垫石18上部设置新增支座12，新增支座12上部设置支座调平钢块13，支座调平钢块13上部是盖梁14；

7)定型化外模板安装：定型化外模板24工厂预制，定型化外模板24与型钢支架通过对拉钢筋20固定，墩柱1两侧的定型化外模板24端头通过模板凹凸剪力键26连接；

8)轻质泡沫混凝土灌芯：定型化外模板24安装完成后，内侧浇筑泡沫混凝土22，填充整个空间；

9)挂网施工：定型化外模板24外侧设置栓钉21和挂网23；

10)外包混凝土施工：挂网23外侧喷射外包混凝土25，养护；

11)单元式脚手架拆除：外包混凝土25施工完成后，拆除悬支式操作平台、单元式脚手架31，进行下一施工段施工。