本發(fā)明涉及一種橋梁樁基的托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，特別涉及一種橋梁樁基的托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)及其施作方法。

背景技術(shù)：

橋梁樁基是承載橋梁荷載的基礎(chǔ)單元，橋梁的荷載通過(guò)臺(tái)身、承臺(tái)傳遞給樁基。在既有橋梁樁基區(qū)域新建構(gòu)筑物時(shí)，需要對(duì)既有橋梁樁基進(jìn)行保護(hù)處理，以實(shí)現(xiàn)新建構(gòu)筑物的構(gòu)建?，F(xiàn)有技術(shù)有兩種，一種是先拆除既有橋梁，并拔除樁基，然后進(jìn)行新構(gòu)筑物的施工，再?gòu)?fù)建橋梁。存在投資大、工期長(zhǎng)、并對(duì)周邊環(huán)境影響大的缺陷，特別是在城市中心，交通繁忙，管線密布，緊鄰建筑物，無(wú)法對(duì)橋梁采用拆除復(fù)建的施工方法。另一種施工方法是：采用主動(dòng)換樁的方式，即將原橋梁樁基的受力體系轉(zhuǎn)移到新建樁基體系上，采用這種方法，橋梁受力體系的轉(zhuǎn)移是一次性完成的，容易在受力轉(zhuǎn)移過(guò)程中，使原橋梁上部結(jié)構(gòu)遭到破壞，造成橋身傾斜、橋面開裂，導(dǎo)致即有橋梁不能正常使用。在城市地鐵施工中，會(huì)遇到盾構(gòu)區(qū)間只穿越既有橋梁樁基的少部分樁基，在盾構(gòu)過(guò)程中，只需要對(duì)設(shè)置在盾構(gòu)區(qū)間上的少部分即有橋梁樁基進(jìn)行割除，若采用上述主動(dòng)換樁方式，會(huì)使不在盾構(gòu)區(qū)間上的既有橋梁樁基的作用不能再發(fā)揮，造成現(xiàn)有資源的浪費(fèi)，另外，一次性受力體系轉(zhuǎn)移的換樁施工，存在不確定性風(fēng)險(xiǎn)大的缺陷，難以保證既有橋梁的不間斷通行使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種橋梁樁基的U型結(jié)構(gòu)托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，解決了將原橋梁樁基的受力體系轉(zhuǎn)移到新建樁基體系上時(shí)一次性受力體系轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)性大的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問(wèn)題的：

一種橋梁樁基的U型結(jié)構(gòu)托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，包括在既有橋梁兩側(cè)施作的圍堰，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內(nèi)河床上施作有高壓旋噴樁，既有橋梁的既有樁基是由保留的既有橋梁樁基和預(yù)切除的既有橋梁樁基組成的，預(yù)切除的既有橋梁樁基是設(shè)置在盾構(gòu)區(qū)間上的，在高壓旋噴樁的頂部施作有級(jí)配碎石褥墊層，在級(jí)配碎石褥墊層上設(shè)置有素混凝土墊層，在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)的內(nèi)側(cè)面上施作有承臺(tái)植筋，在既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)的內(nèi)側(cè)面上施作有橋臺(tái)植筋，在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)的內(nèi)側(cè)、既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)的內(nèi)側(cè)及素混凝土墊層之間施作有現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板，在現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板的頂面與既有橋梁的橋板的底面之間形成有4厘米的縫隙。

在現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板的頂面與既有橋梁的橋板的下底面之間所形成的4厘米的縫隙中設(shè)置有2厘米厚的彈性墊。

一種橋梁樁基的U型結(jié)構(gòu)托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)施作方法

第一步、在既有橋梁兩側(cè)施工圍堰，抽排圍堰內(nèi)積水，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內(nèi)河床上施作高壓旋噴樁，在高壓旋噴樁的頂部施作級(jí)配碎石褥墊層，形成復(fù)合地基；

第二步、在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)的內(nèi)側(cè)面上，施作承臺(tái)植筋，同時(shí)，在既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)的內(nèi)側(cè)面上，施作橋臺(tái)植筋；

第三步、在第一步完成的復(fù)合地基上，施作素混凝土墊層，在素混凝土墊層上施作現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板，使現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板的頂面與既有橋梁的橋板的底面之間形成4厘米的縫隙，并使現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板兩側(cè)側(cè)墻與既有橋梁的橋臺(tái)內(nèi)側(cè)面緊密貼合在一起，既有橋梁的橋樁承臺(tái)的受力，通過(guò)承臺(tái)植筋和橋臺(tái)植筋傳遞到現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板上；

第四步、在縫隙中墊入2厘米厚的彈性墊；

第五步、啟動(dòng)設(shè)置在盾構(gòu)區(qū)間上的預(yù)切除的既有橋梁樁基前側(cè)的盾構(gòu)機(jī)，對(duì)河床中的盾構(gòu)上行線和下行線進(jìn)行盾構(gòu)施工，盾構(gòu)切除盾構(gòu)區(qū)間上的預(yù)切除的既有橋梁樁基；

第六步、既有橋梁樁基被切除后，既有橋梁會(huì)發(fā)生緩慢沉降，慢慢與縫隙中墊入的2厘米厚的彈性墊貼合在一起，使現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板與保留的既有橋梁樁基共同承載既有橋梁的重量。

本發(fā)明大大節(jié)約了換樁成本，并規(guī)避了換樁過(guò)程中由于橋梁荷載受力點(diǎn)的轉(zhuǎn)移而引起的不確定風(fēng)險(xiǎn)。施工造價(jià)低，并能保證既有橋梁在施工過(guò)程中安全、暢通。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明在主視方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在側(cè)視方向上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的既有橋梁的既有樁基及圍堰內(nèi)河床上施作高壓旋噴樁6的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

一種橋梁樁基的U型結(jié)構(gòu)托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，包括在既有橋梁兩側(cè)施作的圍堰，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內(nèi)河床上施作有高壓旋噴樁6，既有橋梁的既有樁基是由保留的既有橋梁樁基2和預(yù)切除的既有橋梁樁基12組成的，預(yù)切除的既有橋梁樁基12是設(shè)置在盾構(gòu)區(qū)間上的，在高壓旋噴樁6的頂部施作有級(jí)配碎石褥墊層15，在級(jí)配碎石褥墊層15上設(shè)置有素混凝土墊層7，在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)3的內(nèi)側(cè)面上施作有承臺(tái)植筋9，在既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)4的內(nèi)側(cè)面上施作有橋臺(tái)植筋10，在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)3的內(nèi)側(cè)、既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)4的內(nèi)側(cè)及素混凝土墊層7之間施作有現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8，在現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8的頂面與既有橋梁的橋板5的底面之間形成有4厘米的縫隙11。

在現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8的頂面與既有橋梁的橋板5的下底面之間所形成的4厘米的縫隙11中設(shè)置有2厘米厚的彈性墊。

一種橋梁樁基的U型結(jié)構(gòu)托換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)施作方法

第一步、在既有橋梁兩側(cè)施工圍堰，抽排圍堰內(nèi)積水，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內(nèi)河床上施作高壓旋噴樁6，在高壓旋噴樁6的頂部施作級(jí)配碎石褥墊層15，形成穩(wěn)定的復(fù)合地基；

第二步、在既有橋梁的橋樁基承臺(tái)3的內(nèi)側(cè)面上，施作承臺(tái)植筋9，同時(shí)，在既有橋梁的橋樁基橋臺(tái)4的內(nèi)側(cè)面上，施作橋臺(tái)植筋10；

第三步、在第一步完成的復(fù)合地基上，施作素混凝土墊層7，在素混凝土墊層7上施作現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8，使現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8的頂面與既有橋梁的橋板5的底面之間形成4厘米的縫隙11，并使現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8兩側(cè)側(cè)墻與既有橋梁的橋臺(tái)內(nèi)側(cè)面緊密貼合在一起，既有橋梁的橋樁承臺(tái)3的受力，通過(guò)承臺(tái)植筋9和橋臺(tái)植筋10傳遞到現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8上；

第四步、在縫隙11中墊入2厘米厚的彈性墊，使既有橋梁的橋板5下沉?xí)r得到緩沖；

第五步、啟動(dòng)設(shè)置在盾構(gòu)區(qū)間上的預(yù)切除的既有橋梁樁基12前側(cè)的盾構(gòu)機(jī)16，對(duì)河床1中的盾構(gòu)上行線13和下行線14進(jìn)行盾構(gòu)施工，盾構(gòu)切除盾構(gòu)區(qū)間上的預(yù)切除的既有橋梁樁基12；由于預(yù)切除的既有橋梁樁基12對(duì)既有橋梁的荷載已通過(guò)承臺(tái)植筋9和橋臺(tái)植筋10轉(zhuǎn)移到現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8上，并由現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8下的被高壓旋噴樁6改良后的土體承載，形成了既有橋梁樁基12對(duì)既有橋梁的荷載由現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8和預(yù)切除的既有橋梁樁基12共同承載；

第六步、既有橋梁樁基12被切除后，由于預(yù)切除的既有橋梁樁基12對(duì)既有橋梁的荷載完全通過(guò)承臺(tái)植筋9和橋臺(tái)植筋10轉(zhuǎn)移到現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8上，既有橋梁會(huì)發(fā)生緩慢沉降，這個(gè)過(guò)程是緩慢地分步轉(zhuǎn)移的，既有橋梁的橋板5慢慢與縫隙11中墊入的2厘米厚的彈性墊貼合在一起，從而避免了現(xiàn)有換樁方法所存在的受力轉(zhuǎn)移的一次性和迅速性，避免了換樁中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的既有橋梁橋面的開裂等現(xiàn)象的發(fā)生；實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8與保留的既有橋梁樁基2共同承載既有橋梁的重量，實(shí)現(xiàn)了在整個(gè)切除既有橋梁樁基12過(guò)程中，盡量保持既有橋梁受力點(diǎn)的不改變，保證了既有橋梁的受力穩(wěn)定。

本方法在不改變既有橋梁承力點(diǎn)的前提下，將既有橋梁的部分承載分別通過(guò)承臺(tái)植筋9、橋臺(tái)植筋10及彈性墊分步轉(zhuǎn)移到現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8上，并由現(xiàn)澆U型結(jié)構(gòu)筏板8下的被高壓旋噴樁6改良后的土體承載。在盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，只需要切除既有橋梁的部分樁基，而該橋樁位于市中心地區(qū)，地上建筑及景觀綠化較為完善，周邊環(huán)境復(fù)雜，既有橋梁的交通通過(guò)量大，封閉施工會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重影響市民生活，可采用本發(fā)明的施工方法。

本發(fā)明也探索出一條在原橋梁樁基部分損壞的情況下，無(wú)需拆除橋梁，進(jìn)行橋梁加固的一種新的施工方法，充分發(fā)揮了未破壞原橋樁的承載功能，大大節(jié)約了工程投資造價(jià)，縮短了施工周期，很好地規(guī)避了常規(guī)換樁所帶來(lái)的不確定的風(fēng)險(xiǎn)，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)效益。