[发明专利]盾构下穿高铁桥梁时既有桥梁的补强加固措施

说明书

本申请属于桥梁加固领域，涉及一种盾构下穿高铁桥梁时既有桥梁的补强加固措施。采用新建钻孔灌注桩的形式增补桩基，减小新增桩施工对既有结构的影响，并使新桩基分担承台荷载，减小原有桩基荷载，增加桥梁桩基础的承载能力；同时采用明挖法进行承台扩大，提高承台稳定性，减小原有桩基的竖向荷载，增大结构稳定性；而且还采用扩大桥墩面积的方法进行墩身加固，对轻型桥墩的处理，使其变为实心桥墩，增加其刚度，以减小桥墩传给承台的荷载，提高基础承载力及增加基础稳定性，减小盾构施工对现有高铁桥墩的影响。该方法具有施工周期短，对原有高铁桥梁影响较小，新旧结构共同受力等特点，在保证既有线的安全运营的同时，减小盾构下穿对桥梁的影响。

技术领域

本申请涉及一种盾构下穿高铁桥梁时既有桥梁的补强加固措施，属于桥梁加固领域。

背景技术

随着我国经济的不断发展，高铁已经成为了交通运输中重要的组成部分，在交通运输中的地位尤为重要。桥梁作为高铁的重要组成部分，桥梁的安全与稳定对高铁的运营安全起到决定性的作用。面对如此多的桥梁，越来越多的桥梁与新建工程出现相互交叉或并行的现象，而新建工程的施工在一定程度上会对既有高速铁路桥产生一定的影响，从而给高铁运营带来隐患。因此在面对新建工程时旧桥的加固就成了一个不可或缺的一部分。

现有桥梁加固方法一般有粘贴钢筋法、增大截面法、粘贴钢板法、体外预应力法、注浆法、改变结构体系法、扩大基础法、增补桩基法等等。但是由于高铁列车的速度较高，其对沉降的要求也就越高，现有技术大多不能控制变形在要求范围。因此，本申请针对盾构下穿高铁桥梁时的旧桥的加固提出一种加固方法，有效的控制下穿过程中对既有高铁桥梁的影响。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种盾构下穿高铁桥梁时既有桥梁的补强加固措施，用以提高盾构下穿高铁桥梁时原高铁桥梁的基础承载力及增加基础稳定性，一方面通过增大承台面积，增补桩基数量，将承台与桩顶连接在一起，使墩台的压力部分传递至新桩基，另一方面对轻型桥墩的处理，使其变为实心桥墩，增加其刚度，同样可以减小桥墩传给承台的荷载，从而提高基础的承载能力和基础的稳定性。

为达到以上目的，本申请提出如下技术方案：

一种盾构下穿高铁桥梁时既有桥梁的补强加固措施，包含以下步骤：

步骤1：补强桩基础，布设增补桩；

增补桩可以分担承台荷载，减小既有桩基荷载，增加桥梁桩基础的承载能力。

步骤2：扩大承台；

通过增大承台面积，可以提高承台稳定性，并将承台与桩顶连接在一起，将上部结构荷载均布到增补桩上，减小了既有桩基的竖向荷载，增大结构稳定性。

步骤3：墩身加固。

对轻型桥墩的处理，使其变为实心桥墩，增加其刚度，同时可以减小桥墩传给承台的荷载，以此提高基础承载力及增加基础稳定性，减小盾构施工对现有高铁桥墩的影响。

进一步，在步骤1中，增补桩施工时应尽量对称，防止偏载的产生，不得影响原有高铁桥梁。且增补桩基础采用钻孔灌注桩，而不是采用旋喷桩，其原因是要尽可能的减小对原有高铁桥梁的影响。

在优选的实施方式中，增补桩的桩位可以布置在既有桩基的两侧，且每侧布设两个增补桩，同时每个增补桩与相邻两个既有桩基呈正三角形布置。

进一步，步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1钢板桩支护：对新建外包承台周围采用钢板桩进行支护，并且不拔，用于保护基坑边坡的稳定，限制基坑周围地表沉陷，减小对既有桥梁的影响。

步骤2.2基坑开挖：钢板桩支护完成之后进行基坑的开挖，开挖深度到既有承台的底部。既有承台底部铺设20cm厚的C20混凝土垫层。