[发明专利]一种高精度桥梁主动抬桩预压装置及抬桩方法

说明书

本发明涉及桥梁桩基加固技术领域，具体地指一种高精度的桥梁主动抬桩预压装置及抬桩方法。包括支点和可沿竖直方向转动地铰接连接于支点上的杠杆；所述的杠杆动力输出端设置有沿竖向布置的压桩立柱，杠杆的动力输入端设置有对杠杆施加竖直向上的作用力的动力装置；所述的支点为下端锚固在新承台上的固定支撑结构，支点上端与杠杆的铰支点位于压桩立柱与动力装置之间；所述的压桩立柱为下端固定在新桩桩顶的竖向立柱，压桩立柱上端与杠杆动力输出端连接。本发明结构简单，安装操作方便，能够快速高效精确地完成预压抬桩，达到桩基加固的目的，整个施工流程简便，成本小，具有极大的推广价值。

技术领域

本发明涉及桥梁桩基加固技术领域，具体地指一种高精度桥梁主动抬桩预压装置及抬桩方法。

背景技术

桩基础是我国桥梁的主要基础形式。近年来，我国桥梁桩基病害逐步显现、逐渐增多，严重威胁到桥梁运营安全。对出现承载能力不足、抗震性能不足、基础沉降等病害的桥梁基础，常采用抬桩法进行加固。抬桩法是在桥梁旧桩周围增设新桩，通过旧桩顶部承台或系梁外包混凝土形成扩大承台，将新桩与旧桩连接成整体，共同承担桥梁上部荷载的一种加固方法。根据需要可按主动抬桩或被动抬桩设计。主动抬桩通过反力装置对新桩施加一定的预压荷载，使新桩主动承担荷载。被动抬桩不对新桩施加预压荷载，新桩在旧桩沉降、偏转时被动承担荷载。

其中，主动抬桩对新桩施加预压荷载的传统方法是，施工时在新桩桩顶预埋特制千斤顶，先将新桩与新承台断开，新承台施工完成后启动千斤顶在新桩与新承台之间施加预定的预压力，最后锁定千斤顶，将断开的钢筋连接起来，并用混凝土或砂浆填封预留的空隙。

现有技术存在以下缺陷和不足：

1.预压控制精度低，预压千斤顶输出荷载与设计荷载相同，压力大、位移小，用传统控制方法进行新桩预压控制时，压力、位移测量精度均较低，从而导致新桩预压控制精度低；

2.预压效果差，传统方法预压完成后，采用钢垫盒之类的结构取代千斤顶维持预压力，由于预压施工位移量极小，钢垫盒与千斤顶荷载转换过程中引起的即可造成新桩预压荷载的较大损失，预压施工效果大打折扣；

3.预压装置及方法适应性低，抬桩法常用于桥梁水中桩基加固，新桩桩顶或处于水位线以下，目前市场上较少水下千斤顶，将常规千斤顶长期置于水位线以下易发生锈蚀、漏油等问题，导致千斤顶无法使用。

我国桥梁抬桩加固工程项目越来越多，主动抬桩加固新桩预压施工控制精度和预压效果是决定抬桩加固成败的关键，而现有的新桩预压施工技术显然不能达到设计的理想效果。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种高精度桥梁主动抬桩预压装置及抬桩方法。

本发明的技术方案为：一种高精度桥梁主动抬桩预压装置，其特征在于：包括支点和可沿竖直方向转动地铰接连接于支点上的杠杆；所述的杠杆动力输出端设置有沿竖向布置的压桩立柱，杠杆的动力输入端设置有对杠杆施加竖直向上的作用力的动力装置；所述的支点为下端锚固在新承台上的固定支撑结构，支点与杠杆的铰支点位于压桩立柱与动力装置之间；所述的压桩立柱为下端固定在新桩桩顶的竖向立柱，压桩立柱上端与杠杆动力输出端连接。

进一步的所述的压桩立柱上设置有至少两根的杠杆；所述的杠杆一端连接于压桩立柱上端，另一端以压桩立柱桩顶中心为圆心沿径向发散；每根杠杆下方设置有与之对应的支点和动力装置。

进一步的所述的压桩立柱与杠杆的动力输出端之间设置有桩帽；所述的桩帽为套接在压桩立柱桩顶的其下端开口的中空套筒结构，桩帽的上端设置有耳板；所述的耳板为固定在桩帽上端的竖直板状结构，杠杆端部设置有与耳板对应的卡槽；所述的卡槽包括两块分置于耳板两侧的夹板；所述的夹板通过穿设于耳板和夹板上的销轴可旋转地铰接连接于耳板上。