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

背景技術：

橋梁樁基是承載橋梁荷載的基礎單元，橋梁的荷載通過臺身、承臺傳遞給樁基。在既有橋梁樁基區(qū)域新建構筑物時，需要對既有橋梁樁基進行保護處理，以實現新建構筑物的構建。現有技術有兩種，一種是先拆除既有橋梁，并拔除樁基，然后進行新構筑物的施工，再復建橋梁。存在投資大、工期長、并對周邊環(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，無法對橋梁采用拆除復建的施工方法。另一種施工方法是：采用主動換樁的方式，即將原橋梁樁基的受力體系轉移到新建樁基體系上，采用這種方法，橋梁受力體系的轉移是一次性完成的，容易在受力轉移過程中，使原橋梁上部結構遭到破壞，造成橋身傾斜、橋面開裂，導致即有橋梁不能正常使用。在城市地鐵施工中，會遇到盾構區(qū)間只穿越既有橋梁樁基的少部分樁基，在盾構過程中，只需要對設置在盾構區(qū)間上的少部分即有橋梁樁基進行割除，若采用上述主動換樁方式，會使不在盾構區(qū)間上的既有橋梁樁基的作用不能再發(fā)揮，造成現有資源的浪費，另外，一次性受力體系轉移的換樁施工，存在不確定性風險大的缺陷，難以保證既有橋梁的不間斷通行使用。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了一種橋梁樁基的U型結構托換轉移系統(tǒng)及其施作方法，解決了將原橋梁樁基的受力體系轉移到新建樁基體系上時一次性受力體系轉移風險性大的技術問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

一種橋梁樁基的U型結構托換轉移系統(tǒng)，包括在既有橋梁兩側施作的圍堰，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內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切除的既有橋梁樁基組成的，預切除的既有橋梁樁基是設置在盾構區(qū)間上的，在高壓旋噴樁的頂部施作有級配碎石褥墊層，在級配碎石褥墊層上設置有素混凝土墊層，在既有橋梁的橋樁基承臺的內側面上施作有承臺植筋，在既有橋梁的橋樁基橋臺的內側面上施作有橋臺植筋，在既有橋梁的橋樁基承臺的內側、既有橋梁的橋樁基橋臺的內側及素混凝土墊層之間施作有現澆U型結構筏板，在現澆U型結構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。

在現澆U型結構筏板的頂面與既有橋梁的橋板的下底面之間所形成的4厘米的縫隙中設置有2厘米厚的彈性墊。

一種橋梁樁基的U型結構托換轉移系統(tǒng)施作方法

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

第二步、在既有橋梁的橋樁基承臺的內側面上，施作承臺植筋，同時，在既有橋梁的橋樁基橋臺的內側面上，施作橋臺植筋；

第三步、在第一步完成的復合地基上，施作素混凝土墊層，在素混凝土墊層上施作現澆U型結構筏板，使現澆U型結構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，并使現澆U型結構筏板兩側側墻與既有橋梁的橋臺內側面緊密貼合在一起，既有橋梁的橋樁承臺的受力，通過承臺植筋和橋臺植筋傳遞到現澆U型結構筏板上；

第四步、在縫隙中墊入2厘米厚的彈性墊；

第五步、啟動設置在盾構區(qū)間上的預切除的既有橋梁樁基前側的盾構機，對河床中的盾構上行線和下行線進行盾構施工，盾構切除盾構區(qū)間上的預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，使現澆U型結構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)避了換樁過程中由于橋梁荷載受力點的轉移而引起的不確定風險。施工造價低，并能保證既有橋梁在施工過程中安全、暢通。

附圖說明

圖1是本發(fā)明在主視方向上的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明在側視方向上的結構示意圖；

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

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

一種橋梁樁基的U型結構托換轉移系統(tǒng)，包括在既有橋梁兩側施作的圍堰，在既有橋梁的既有樁基周邊及圍堰內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和預切除的既有橋梁樁基12組成的，預切除的既有橋梁樁基12是設置在盾構區(qū)間上的，在高壓旋噴樁6的頂部施作有級配碎石褥墊層15，在級配碎石褥墊層15上設置有素混凝土墊層7，在既有橋梁的橋樁基承臺3的內側面上施作有承臺植筋9，在既有橋梁的橋樁基橋臺4的內側面上施作有橋臺植筋10，在既有橋梁的橋樁基承臺3的內側、既有橋梁的橋樁基橋臺4的內側及素混凝土墊層7之間施作有現澆U型結構筏板8，在現澆U型結構筏板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。

在現澆U型結構筏板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中設置有2厘米厚的彈性墊。

一種橋梁樁基的U型結構托換轉移系統(tǒng)施作方法

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

第二步、在既有橋梁的橋樁基承臺3的內側面上，施作承臺植筋9，同時，在既有橋梁的橋樁基橋臺4的內側面上，施作橋臺植筋10；

第三步、在第一步完成的復合地基上，施作素混凝土墊層7，在素混凝土墊層7上施作現澆U型結構筏板8，使現澆U型結構筏板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，并使現澆U型結構筏板8兩側側墻與既有橋梁的橋臺內側面緊密貼合在一起，既有橋梁的橋樁承臺3的受力，通過承臺植筋9和橋臺植筋10傳遞到現澆U型結構筏板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下沉時得到緩沖；

第五步、啟動設置在盾構區(qū)間上的預切除的既有橋梁樁基12前側的盾構機16，對河床1中的盾構上行線13和下行線14進行盾構施工，盾構切除盾構區(qū)間上的預切除的既有橋梁樁基12；由于預切除的既有橋梁樁基12對既有橋梁的荷載已通過承臺植筋9和橋臺植筋10轉移到現澆U型結構筏板8上，并由現澆U型結構筏板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對既有橋梁的荷載由現澆U型結構筏板8和預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，由于預切除的既有橋梁樁基12對既有橋梁的荷載完全通過承臺植筋9和橋臺植筋10轉移到現澆U型結構筏板8上，既有橋梁會發(fā)生緩慢沉降，這個過程是緩慢地分步轉移的，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，從而避免了現有換樁方法所存在的受力轉移的一次性和迅速性，避免了換樁中經常會發(fā)生的既有橋梁橋面的開裂等現象的發(fā)生；實現了現澆U型結構筏板8與保留的既有橋梁樁基2共同承載既有橋梁的重量，實現了在整個切除既有橋梁樁基12過程中，盡量保持既有橋梁受力點的不改變，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的前提下，將既有橋梁的部分承載分別通過承臺植筋9、橋臺植筋10及彈性墊分步轉移到現澆U型結構筏板8上，并由現澆U型結構筏板8下的被高壓旋噴樁6改良后的土體承載。在盾構掘進過程中，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)境復雜，既有橋梁的交通通過量大，封閉施工會造成重大經濟損失和嚴重影響市民生活，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，無需拆除橋梁，進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，縮短了施工周期，很好地規(guī)避了常規(guī)換樁所帶來的不確定的風險，具有廣泛的推廣應用價值和社會效益。