[发明专利]一种加强钢栈桥及基于BIM技术的栈桥加固方法

说明书

本发明公开了一种加强钢栈桥，包括管桩组，该管桩组包括一组沿着河床的横向呈阵列排布的钢管桩，钢管桩下端嵌入河床基岩，并灌注有桩基混凝土，管桩组上部连接有钢梁，钢梁上方支撑有桥面，至少有一根钢管桩的管腔内还灌注有增强填充物，增强填充物位于桩基混凝土上方的管腔内。本发明还公开一种基于BIM技术的栈桥加固方法。本发明的有益效果：在保证钢栈桥安全性和整体控制成本预算的基础上，通过简单且经济的方法提高了钢管桩自身的刚度以及与河床连接强度，增强抗洪流冲击力，提高安全系数。通过实时监测栈桥钢管桩的形变情况，能够实时掌握钢栈桥的状态，科学判定钢栈桥安全性、制定加固方案，有助于对钢栈桥的智慧化管理。

技术领域

本发明属于桥梁施工建筑设施领域，具体涉及一种加强钢栈桥及基于BIM技术的栈桥加固方法。

背景技术

栈桥属于一种临时桥梁建筑物，在跨河桥梁修建过程中发挥重要作用，是运输材料、设备和人员必不可少的设施，目前一般采用钢结构栈桥。对于宽度较宽、较深、起伏大的河流，栈桥工程体量较大，并且还面对河流水位涨落、汛期洪峰冲击等复杂因素，其安全性必须在设计、建造和运维过程得到保证。钢栈桥一般包括管桩、钢梁和桥面等几个部分，其中管桩打入河道岩石，支撑上方的钢梁和桥面。除栈桥钢结构本身的设计和连接需要严格考虑，管桩的固定、管桩的强度和刚度是决定栈桥安全性和稳定性的关键因素。专利文献CN201810520404和CN201810506336.3分别公开了一种钢栈桥管桩基础的结构和施工方法，桩基稳定性达到设计要求。但面对大流量、高落差河流的汛期洪水冲击，受限于现有管桩材料的性能和工程成本，由管桩自身稳定性带来的栈桥安全性问题仍是一个挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种加强钢栈桥。其技术方案如下：

一种加强钢栈桥，包括管桩组，该管桩组包括一组沿着河床的横向呈阵列排布的钢管桩，所述钢管桩下端均埋入河床，所述管桩组上部连接有钢梁，所述钢梁上方支撑有桥面，所述桥面的至少一端与河岸连接，其关键在于，所述钢管桩下端嵌入河床基岩，所述钢管桩下端灌注有桩基混凝土；

至少有一根所述钢管桩的管腔内还灌注有增强填充物，所述增强填充物位于所述桩基混凝土上方的管腔内。

采用以上设计，在使用符合设计要求的最低结构强度要求的材料基础上，通过简单且经济的方法提高了钢管桩自身的刚度以及与河床连接强度，增强抗洪流冲击力，提高安全系数。

作为优选技术方案，上述管桩组的靠近河床上游一侧的所述钢管桩内填充有所述增强填充物。

采用以上设计，由于靠近上游侧钢管桩受洪水冲击作用更强，因而对其刚度和强度要求更高。

作为优选技术方案，所有所述钢管桩内均填充有所述增强填充物。

采用以上设计，整体提高钢管桩的强度和刚性。

作为优选技术方案，上述钢管桩上端高度记为h₀，所述增强填充物的填充高度记为h，河流年平均水位记为H₀，h与h₀以及H₀满足H₀≤h≤h₀。

采用以上设计，以较少量的增强填充物提高钢管桩的抗冲击能力，成本较低，基本满足承受一般状况下的河流水流冲击。

作为优选技术方案，河流汛期平均水位记为H₁，h与H₁满足h≥H₁。

采用以上设计，进一步提高栈桥抵抗河流汛期洪水冲击能力。

作为优选技术方案，上述增强填充物为混凝土或砂子。

采用以上设计，成本低，方便施工。

作为优选技术方案，上述钢管桩下端嵌入中风化岩层的深度为3m以上。