[发明专利]一种桥墩托换方法及托换结构

说明书

本发明公开了一种桥墩托换方法及托换结构，其在原桥墩外侧建新桥墩，在新建桥墩的悬臂盖梁对准原桥墩中轴线的位置预留楔形孔洞，使得悬臂盖梁外包原桥墩但不与其接触，在新支撑体系受力之前通过临时支撑体系预先使新建下部结构受力并达到变形稳定状态。在上部结构荷载转移至临时支撑体系之后，原桥墩支撑系统仍可作为第二道安全屏障，到新支撑体系受力时，新建下部结构的变形已基本稳定，不会引起上部结构的被动下挠，提高了桥墩托换的安全性。通过盖梁巧妙的构造设计并与箱梁底预留一定高度，在施工过程中无需搭建临时墩，临时支撑体系直接设置在悬臂盖梁上，并减少了临时施工平台的搭建，提高了施工便易性，降低了施工风险，节约了施工成本。

技术领域

本发明涉及道路建设施工技术领域，尤其涉及一种用于对原有道路进行拓宽改造时进行桥墩托换的方法和实现结构。

背景技术

随着我国城市升级改造和城市化建设的推进，城市道路交通流量日趋增加，很多既有道路已经无法满足日益增长的交通流量需求，一大批城市道路亟待拓宽改造。在这些待拓宽的道路之中，有些道路下穿桥梁并临近既有桥墩，这种情况下若要对道路进行拓宽，首先要对临近桥墩进行托换以留出足够的道路拓宽空间。

现有的桥墩托换一般为被动托换，托换流程大致如下：搭建临时墩临时支撑上部结构→新建门架墩(外包既有桥墩顶部形成一体)→沿门架墩与既有桥墩结合面割除既有桥墩以下部分→卸载临时墩支撑荷载，上部结构荷载转移至新建门架墩。新建门架墩体系受力后，下部桩基与土体产生的压缩变形和门架墩产生的弯曲变形，使得上部结构被动下挠，这属于典型的被动托换。

下穿道路拓宽涉及的桥墩托换工程，往往需要在顺桥向对桥墩进行偏移以留出道路拓宽空间，新建桥墩通过悬臂盖梁支撑上部结构。这种情况下，悬臂盖梁受弯下挠使得新建基础、桥墩等下部结构偏心受力，再叠加混凝土收缩徐变、土体蠕变等时变效应影响，使得支撑点处总体下挠显著。若采用现有托换方法，上部结构将产生较大下挠，这对超静定体系的主梁受力非常不利。此外，现有的桥墩托换方法往往需要搭建临时墩支撑上部结构，期间需进行交通管制，这对既有桥上和桥下道路保通影响较大，费用较高，也存在一定的施工风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可解决桥墩托换过程中的主梁变形问题，可提高桥墩托换的安全性、降低施工风险，无需搭建临时墩、可节约施工成本的桥墩托换方法及托换结构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种桥墩托换方法，其特征在于：拓宽改造道路时对于原桥墩的托换过程按以下步骤进行：

1)根据道路拓宽要求，在原桥墩外侧建设新桥墩，新桥墩具有朝原桥墩伸出的悬臂盖梁，悬臂盖梁顶面与箱梁底面之间预留一定高度；在悬臂盖梁对准原桥墩中轴线的位置预留有上下贯穿悬臂盖梁的楔形孔洞，使得悬臂盖梁外包原桥墩但不与其接触；

2)在悬臂盖梁的顶面安装可调高可测力的临时支座；

3)将临时支座逐级顶升，使桥梁上部荷载由原支座转移至临时支座；

4)拆除原桥墩；

5)浇筑悬臂盖梁预留的楔形孔洞形成后浇楔形体，在楔形体的顶面施工新支柱，并将可调高可测力的新支座安装于新支柱上；

6)将临时支座逐级卸载，使桥梁上部荷载由临时支座转移至新支座；

7)拆除临时支座。

对于设有系梁的双柱式或多柱式的原桥墩，在建设新桥墩之前，先在原桥墩系梁下方新建临时系梁替代原系梁，以保证后续施工期间原桥墩具有可靠的横向联系。