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1、(10)授权公告号 CN 203741733 U(45)授权公告日 2014.07.30CN203741733U(21)申请号 201420080854.0(22)申请日 2014.02.25E01D 22/00(2006.01)E02D 27/14(2006.01)E02D 27/48(2006.01)(73)专利权人福建建工集团总公司地址 350000 福建省福州市鼓楼区五四路89号置地广场36层(72)发明人阮锦发 梁晓劼 陈圣洪 关振长(74)专利代理机构福州市鼓楼区京华专利事务所(普通合伙) 35212代理人宋连梅(54) 实用新型名称一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构(57) 。
2、摘要本实用新型提供一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构，所述整体主动托换结构包括：多个纵向承台梁、多个横向承台梁以及多个后浇钢筋砼托换组件。多个横向承台梁与多个纵向承台梁为整体现浇，纵向承台梁上预留多个后浇节点预留空间；所述后浇钢筋砼托换组件置于所述后浇节点预留空间内，所述后浇钢筋砼托换组件包括：抱箍、四个千斤顶、桩身主筋、螺旋箍筋、梁内抗冲切筋以及梁内受拉底筋。本实用新型所需布设的新桩数目较少，避免了受空间条件限制无法布桩的困难；有利于调整各被托换桩之间的差异沉降，其受力性能与耐久性较为可靠。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书4页 附图。
3、3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书4页 附图3页(10)授权公告号 CN 203741733 UCN 203741733 U1/1页21.一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构，其特征在于：所述整体主动托换结构包括：多个纵向承台梁、多个横向承台梁以及多个后浇钢筋砼托换组件；多个横向承台梁与多个纵向承台梁为整体现浇，纵向承台梁上预留多个后浇节点预留空间；所述后浇钢筋砼托换组件置于所述后浇节点预留空间内，所述后浇钢筋砼托换组件包括：抱箍、至少四个千斤顶、桩身主筋、螺旋箍筋、梁内抗冲切筋以及梁内受拉底筋；所述抱箍设置于桥梁的被托换桩上，所述四个千斤顶置。
4、于纵向承台梁与抱箍之间；所述桩身主筋用于连接被截断的原桩身主筋；所述螺旋箍筋缠绕于桩身主筋上；所述梁内抗冲切筋应与纵向承台梁的上侧主筋搭接，用于节点抗冲切；所述梁内受拉底筋应与纵向承台梁的下侧主筋搭接，用于节点体抗弯。权 利 要 求 书CN 203741733 U1/4页3一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构技术领域0001 本实用新型涉及桩基托换技术，尤其涉及一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构。背景技术0002 目前我国以地铁为代表的轨道交通工程建设正方兴未艾，而地铁建设过程中，其区间隧道与既有市政桥梁发生空间交叉的情况时有发生。此时所采用的方案无非以下两种：1）拆桥重建，使新桥的桩基。
5、布置避开拟建盾构区间隧道；2）对发生空间交叉的若干根桥梁桩基进行托换。拆桥重建方案投资较大且严重影响周围环境，目前已较少采用，而桩基托换方案对城市环境影响较小，已越来越得到广泛应用。0003 目前国内外常用的桥梁桩基托换方案，从结构形式上说一般均采用扁担承台梁的托换结构；如图1a所示：即被托换桩1所承担的荷载通过一道扁担承台梁3，传递给两根新桩2。从节点构造上说可分为被动式（如图1b所示）和主动式（如图1c所示）：前者先完成两根新桩2的施工,再施作承台梁3,同时完成新旧结构相接处的节点施工，然后在原桩基1仍承担荷载的情况下将其截断，完成受力转换；后者先完成两根新桩2的施工，再施作承台梁3，同时。
6、完成新旧结构相接处的节点施工，然后通过千斤顶4与抱箍5将原桩基1卸载至零轴力后将其截断，最后撤去千斤顶4完成受力转换。0004 上述桥梁桩基托换方案目前技术上已较为成熟，但若需要同时对多根桥梁桩基进行结构托换时，上述传统的托换方案仍存在以下不足。0005 1）传统托换方案采用两根新桩加扁担承台梁的结构形式进行受力转换，所需新桩数量为被托换桩数量的2倍，若需要同时对多根桩基进行托换，受空间条件限制常常无法布置新桩的平面位置。0006 2）采用传统托换方案对桥梁结构的多根桩基进行托换，若各被托换桩所承担的上部荷载差异较大，则完成受力转换后，各被托换桩之间容易产生差异沉降，进而引起桥梁上部结构开裂等。
7、不良后果。0007 3）桥梁桩基所承担上部荷载的吨位通常是比较大的，而传统托换方案中的托换节点构造（无论被动式或主动式），均采用齿键与植筋的方式传递新旧结构之间的剪力，其安全系数较小，对桥梁结构耐久性是很不利的。发明内容0008 本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构，其所需布设的新桩数目较少，避免了受空间条件限制无法布桩的困难；有利于调整各被托换桩之间的差异沉降，其受力性能与耐久性较为可靠。0009 一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构，所述整体主动托换结构包括：多个纵向承台梁、多个横向承台梁以及多个后浇钢筋砼托换组件；0010 多个横向承台梁与多个纵向。
8、承台梁为整体现浇，纵向承台梁上预留多个后浇节点说 明 书CN 203741733 U2/4页4预留空间；所述后浇钢筋砼托换组件置于所述后浇节点预留空间内，所述后浇钢筋砼托换组件包括：抱箍、至少四个千斤顶、桩身主筋、螺旋箍筋、梁内抗冲切筋以及梁内受拉底筋；所述抱箍设置于桥梁的被托换桩上，所述四个千斤顶置于纵向承台梁与抱箍之间；所述桩身主筋用于连接被截断的原桩身主筋；所述螺旋箍筋缠绕于桩身主筋上；所述梁内抗冲切筋应与纵向承台梁的上侧主筋搭接，用于节点抗冲切；所述梁内受拉底筋应与纵向承台梁的下侧主筋搭接，用于节点体抗弯。0011 本实用新型具有如下优点：1）所需布设的新桩数目较少，避免了受空间条件限。
9、制无法布桩的困难；2）受力转换路径明确，作用在被托换桩基上的荷载先传递给纵向承台梁，再传递给横向承台梁，最后传递到各新桩上；3）整体浇筑的纵横承台梁的整体刚度较大，有利于调整各被托换桩之间的差异沉降，避免桥梁上部结构开裂等不良后果；4）对承受大吨位荷载的桥梁桩基而言，采用后浇钢筋砼的托换节点传递剪力，相比于齿键与植筋的剪力传递方式，其受力性能与耐久性较为可靠。5）整个桩基托换施工过程中无需中断市政交通，对城市环境影响很小，但为安全起鉴应限制重型车辆的桥面通行。附图说明0012 图1a是现有采用扁担承台梁的托换结构的示意图。0013 图1b是现有采用节点构造的被动式托换结构的示意图。0014 图。
10、1c是现有采用节点构造的被动式托换结构的示意图。0015 图2是本发明的桥梁大吨位多桩基整体主动托换结构的平面示意图。0016 图3是本发明的桥梁大吨位多桩基整体主动托换结构的立面示意图。0017 图4是本发明的桥梁大吨位多桩基整体主动托换结构的节点平面详图。0018 图5是本发明的桥梁大吨位多桩基整体主动托换结构的节点立面详图。具体实施方式0019 请参阅图2至图5所示，本发明的一种桥梁大吨位多桩基的整体主动托换结构，所述整体主动托换结构包括：多个横向承台梁1、多个纵向承台梁2、以及多个后浇钢筋砼托换组件3。0020 多个横向承台梁1与多个纵向承台梁2为整体现浇，纵向承台梁2上预留多个后浇节。
11、点预留空间4；所述后浇钢筋砼托换组件3置于所述后浇节点预留空间4内，所述后浇钢筋砼托换组件3包括：抱箍31、至少四个千斤顶32、桩身主筋33、螺旋箍筋34、梁内抗冲切筋35以及梁内受拉底筋36；所述抱箍31设置于桥梁的被托换桩5上；所述两个千斤32顶置于纵向承台梁2与抱箍31之间；所述桩身主筋33用于连接被截断的原桩身主筋；所述桩身箍筋34缠绕于接长的桩身主筋33上；所述梁内抗冲切筋35应与纵向承台梁2的上侧主筋搭接，用于节点抗冲切；所述梁内受拉底筋36应与纵向承台梁2的下侧主筋搭接，用于节点体抗弯。0021 本实用新型的施工方式如下：0022 步骤1、在桥梁下形成一基坑，在所述基坑上施作新桩。
12、6、横向承台梁1和纵向承台梁2，同时在纵向承台梁2中预留多个后浇节点预留空间4。0023 步骤2、在被托换桩5上浇筑所述抱箍31，所述抱箍31与被托换桩5之间通过齿说 明 书CN 203741733 U3/4页5键与植筋的方式7传递剪力，然后将同步千斤顶32置于抱箍31与纵向承台梁1之间，通过抱箍31逐级施加顶升力，将被托换桩5卸载至零轴力，然后在抱箍31下方与纵向承台梁2下方，两次截断被托换桩5。0024 步骤3、在纵向承台梁2与被托换桩5之间，施作后浇钢筋砼的托换节点，完成被托换桩5与纵向承台梁2之间的受力转换；该步骤具体为：在纵向承台梁2的后浇节点空间4内，绑扎桩身主筋33并与原桩身主筋。
13、搭接，并在被接长的桩身主筋33上缠绕螺旋箍筋34，在后浇节点空间4内设置梁内抗冲切筋35并与纵向承台梁的上侧主筋搭接，在后浇节点空间4内设置梁内受拉底筋36并与纵向承台梁的下侧主筋搭接，最后在后浇节点空间4上后浇筑微膨胀混凝土（未图示），待达到规定强度后，撤去千斤顶，完成受力转换。0025 步骤4、对每一根被托换桩，重复执行步骤2和步骤3，最终完成所有桥梁桩基的整体主动托换。0026 下面结合一具体实施例对本实用新型作进一步说明：0027 某地铁区间隧道沿城市主干道（南北走向）穿越某小河（东西流向），与既有桥梁的6根桩基发生空间交叉，采用本实用新型所述的托换结构，对此6根桥梁桩基进行整体主动托。
14、换，现详细说明如下。0028 1）在桥位上下游若干米位置处施作围堰，以截断河流形成基坑，为桥下施工提供足够的工作面。同时应布置过水管沟通上下游水流，避免河道拥塞。0029 2）在基坑中施作9根新桩、3道横向承台梁和3道纵向承台梁。新桩直径可与被托换桩相同，但新桩桩长应通过计算确定，通常应大于原桩桩长。纵横承台梁的高度与宽度应通过计算确定，宜取大值，使其具有足够的刚度，有利于控制各被托换桩之间的差异沉降。纵向承台梁与被托换桩相接处，应预留出后浇节点空间，同时应加强预留孔洞周边的梁内配筋。0030 3）在被托换桩上部浇筑抱箍，二者之间通过齿键与植筋的方式传递剪力，抱箍高度及植筋数量应通过计算确定，。
15、确保其抗剪承载力大于施工期间作用在该桩上的顶升力。0031 4）将4个液压千斤顶置于抱箍和纵向承台梁之间，同步地逐级施加顶升力，使得被托换桩轴力接近零。其顶升力应通过计算确定，既要考虑上部超静定结构的影响，也需要考虑桩土之间摩擦力，因此所需施加顶升力一般大于该桩原先所承担的荷载。0032 5）顶升到位后锁定千斤顶油缸，利用绳锯分别在抱箍下方和纵向承台梁下方，截断原桩基。0033 6）处理后浇节点内的各类钢筋，包括原桩基内的主筋接长和箍筋加密，包括承台梁内的抗冲切筋搭接和受拉筋搭接。（即在纵向承台梁的预留空间内，绑扎桩身主筋并与原桩身主筋搭接，在桩身主筋上缠绕螺旋箍筋，在后浇节点空间内设置梁内抗。
16、冲切筋，并与纵向承台梁的上侧主筋搭接，在后浇节点空间4内设置梁内受拉底筋36并与纵向承台梁的下侧主筋搭接。）0034 7）受空间限制混凝土振捣较为困难，故后浇节点内宜浇筑微膨胀混凝土，以保证其密实性。待混凝土达到规定强度后，逐级卸除顶升力，完成被托换桩的受力转换。0035 8）对每一根被托换桩，重复以上托换工序，最终完成所有桥梁桩基的整体主动托换。若人员设备充足且有足够的工作面，多根桥梁桩基的托换施工可同时进行，能有效缩短工期。说 明 书CN 203741733 U4/4页60036 总之，本实用新型与传统桩基托换方案相比，其所需布设的新桩数目较少，避免了受空间条件限制无法布桩的困难；受力转换路径明确，被托换桩的上部荷载依此通过纵向承台梁、横向承台梁，最后传递到各新桩上；纵横承台梁的整体刚度较大，有利于调整各被托换桩之间的差异沉降；对承受大吨位荷载的桥梁桩基而言，采用后浇钢筋砼的托换节点传递剪力，其受力性能与耐久性较为可靠。0037 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。说 明 书CN 203741733 U1/3页7图1a图1b图1c说 明 书 附 图CN 203741733 U2/3页8图2图3说 明 书 附 图CN 203741733 U3/3页9图4图5说 明 书 附 图CN 203741733 U。