[发明专利]大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构及方法

说明书

一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构及方法，适用于大跨度托换梁及对变形要求严格结构的轨道交通桥梁桩基托换，双向预应力混凝土箱型托换梁包含纵向预应力系统和横向预应力系统组成，上层顶升系统作用于被托换梁下方，支撑于双向预应力混凝土箱型托换梁上方，下层顶升系统作用于双向预应力混凝土箱型托换梁下方；本发明能够适用于轨道交通桥梁的桩基托换，有效增大了托换结构适应能力，增加了托换结构的安全性和耐久性。通过双向预应力托换梁组合顶升系统协调控制，能够很好的控制被托换结构的变形，满足轨道交通运营线的安全要求，在维持轨道交通不停运不限速的正常运营情况下完成桩基托换工程。

技术领域

本发明涉及轨道交通桥梁的技术领域，尤其涉及一种适用于大跨度托换梁及对变形要求严格结构的轨道交通桥梁桩基托换的大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构及方法。

背景技术

桩基托换技术作为托换技术的重要分支，主要分为主动托换与被动托换两种形式。其中被动托换一般用于变形控制要求不严格的托换结构，被动托换在施工过程中被托换结构的变形不能进行调节，被托换结构的沉降取决于托换梁的变形能力和托换桩的沉降控制，属于被动适应。而对于变形控制严格的托换结构，一般采用主动托换，主动托换是指通过主动方式的变形调节来满足被托换结构的变形要求，一般采用在托换新桩和托换梁之间布置千斤顶加载设备，通过其逐级加载完成顶升过程，避免既有结构发生过大的沉降。主动托换的变形控制具有一定程度的主动性，但当桩梁固结后，其主动性则消失。

对于城市轨道交通运营线桥梁的桩基托换工程，单纯的主动托换仍难以满足要求，主要表现在：

4.2.1.变形控制要求严格。由于轨道交通桥梁其上作用的轨道对变形要求高于一般结构，因此轨道交通运营线桥梁的变形控制高于一般桥梁。

4.2.2.施工时间控制严格。由于其运营时间长，空窗期短的特性，轨道交通运营线桥梁对于桩基托换的施工时间控制严格，通常需要限速或停运等运营措施来完成托换工程。

4.2.3.托换结构跨度较大。由于轨道交通桥梁服务于城市的特性，一般沿线为城市重要交通要道或城市密集区，其对于桩基托换的托换布置及施工空间通常受市政交通或管线限制，一般托换结构跨度较大。

鉴于城市轨道交通桥梁的以上特点，通常难以对其实施桩基托换，以北京为例，截止至2019年，各条运营线桥梁均未实施过桩基托换，当新建地下构筑物与其基础位置冲突时，通常采取更改路由、缩小断面尺寸等避让措施，降低了新建项目的功能性和经济性。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构及方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构及方法，能有效提高托换结构的跨度、宽度限制，还可提高穿越工程的适应范围、变形控制能力和穿越施工的安全性，扩大托换结构的应用范围，提高穿越工程对被穿越结构的变形控制能力。

为实现上述目的，本发明公开了一种大跨度双向预应力箱型托换梁的组合顶升托换结构，包括上层顶升系统、被托换结构承台、被托换结构桩基、双向预应力混凝土箱型托换梁结构、下层顶升系统和被托换梁结构，其特征在于：

所述双向预应力箱型托换梁结构采用双向预应力混凝土结构体系，其设有纵向预应力系统和横向预应力系统，其截面采用箱型截面以适用于较大跨度的托换结构；

双向预应力混凝土箱型托换梁结构通过企口、界面胶、后植筋共同作用的方式与被托换结构相连接；