本發(fā)明涉及公路橋梁施工的，特別涉及一種公路橋梁樁基加固建造用施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著公路橋梁荷載等級的不斷提升及自然環(huán)境侵蝕的累積，既有樁基常出現(xiàn)抗扭能力不足、變截面區(qū)域應(yīng)力集中、相鄰樁基傳力效率低等結(jié)構(gòu)性缺陷。傳統(tǒng)加固方法多采用外包混凝土或鋼板箍加固，存在以下局限性：

2、1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷

3、單一加固形式(如環(huán)形鋼板箍)難以適應(yīng)樁基圓柱段與平面過渡區(qū)的差異受力需求，導(dǎo)致抗扭剛度與抗彎性能不匹配；相鄰樁基連接處依賴剛性焊接，缺乏多向荷載分解機(jī)制，易因應(yīng)力集中引發(fā)焊縫開裂。

4、2施工工藝不足

5、現(xiàn)場焊接量過大，熱變形導(dǎo)致加固件與樁基貼合度下降；法蘭連接依賴人工對孔，錯位強(qiáng)擰造成螺栓預(yù)應(yīng)力損失，加速結(jié)構(gòu)松脫失效。

6、3耐久性瓶頸

7、傳統(tǒng)防腐涂層在潮濕環(huán)境下易剝離，鋼筋銹蝕誘發(fā)加固體系與樁基的剝離風(fēng)險(xiǎn)；連接部位密封性差，水土滲入加劇電化學(xué)腐蝕，縮短加固結(jié)構(gòu)使用壽命。

8、近年來，雖出現(xiàn)部分模塊化加固技術(shù)(如專利cn20xx1234567a)，但其套板組件仍存在結(jié)構(gòu)功能單一、裝配適應(yīng)性差的問題：平面套板與圓柱套板間缺乏力學(xué)傳遞協(xié)同，變截面區(qū)成為結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)；法蘭連接未考慮溫度形變補(bǔ)償，在晝夜溫差顯著地區(qū)易產(chǎn)生附加應(yīng)力；筋板布局未優(yōu)化傳力路徑，導(dǎo)致材料利用率低下，結(jié)構(gòu)自重增加30％以上。

9、因此，亟需一種公路橋梁樁基加固建造用施工方法來解決以上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種公路橋梁樁基加固建造用施工方法，解決背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

5、一種公路橋梁樁基加固建造裝置，包括

6、側(cè)圓柱套板組件、側(cè)板套板組件和圓柱間套板組件，側(cè)圓柱套板組件通過放射狀網(wǎng)格骨架與環(huán)形法蘭實(shí)現(xiàn)圓柱段抗扭加固；側(cè)板套板組件采用雙向抗彎筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化平面過渡區(qū)的應(yīng)力分布；圓柱間套板組件通過異形筋板與環(huán)形密封法蘭確保樁基間多向載荷的高效傳遞，三者協(xié)同形成模塊化加固體系，提升整體結(jié)構(gòu)的承載效率與耐久性。

7、優(yōu)選的，所述側(cè)圓柱套板組件由弧形鋼板構(gòu)成的圓柱面板作為承力基體，其外緣沿圓周方向一體成型有側(cè)環(huán)形法蘭，法蘭內(nèi)側(cè)設(shè)有均勻分布的螺栓孔陣列；圓柱面板的軸向兩端分別焊接有側(cè)橫向法蘭和側(cè)豎向法蘭，形成與相鄰套板的縱向?qū)咏涌凇?/p>

8、優(yōu)選的，在圓柱面板的內(nèi)表面，沿圓周等角度間隔焊接多道側(cè)筋板，每兩道側(cè)筋板之間平行布設(shè)側(cè)豎筋，形成以30°為間隔的放射狀網(wǎng)格骨架；所述側(cè)法蘭以環(huán)形陣列方式固定于側(cè)環(huán)形法蘭的螺栓孔間隙處，并通過側(cè)加強(qiáng)筋與側(cè)豎筋斜向連接，構(gòu)成三角桁架式抗扭單元，有效抑制樁基在偏心荷載下的周向形變。

9、優(yōu)選的，所述側(cè)板套板組件采用矩形鋼板作為側(cè)板面板，所述側(cè)板面板橫向兩端通過焊接工藝連接側(cè)板橫向法蘭，所述側(cè)板面板豎向兩端焊接側(cè)板豎向法蘭。

10、優(yōu)選的，另外側(cè)板套板組件包括有雙向抗彎設(shè)計(jì)，在側(cè)板面板內(nèi)表面，以200mm間距正交布設(shè)側(cè)板橫筋與側(cè)板豎筋，橫縱筋交點(diǎn)處通過激光切割成型的菱形側(cè)板筋板焊接固定，形成類蜂窩狀支撐結(jié)構(gòu)；該設(shè)計(jì)使側(cè)板套板組件在承受垂直荷載時，通過橫縱筋的等強(qiáng)度分配實(shí)現(xiàn)彎矩雙向傳遞，減少局部應(yīng)力集中，提升樁基過渡區(qū)結(jié)構(gòu)耐久性。

11、優(yōu)選的，所述圓柱間套板組件的圓柱間面板為半圓柱形-平面復(fù)合曲面鋼板，所述圓柱間面板兩端分別設(shè)有圓柱間橫向法蘭和圓柱間豎向法蘭用于多向連接；所述圓柱間面板曲面段外側(cè)設(shè)置兩道同心圓柱間環(huán)形法蘭，法蘭間通過t型截面的圓柱間環(huán)筋進(jìn)行環(huán)向加強(qiáng)，使其能夠承受相鄰樁基的徑向擠壓力。

12、優(yōu)選的，在圓柱間面板內(nèi)表面，沿軸線方向間隔300mm焊接圓柱間豎筋，垂直方向布設(shè)圓柱間橫筋，兩者交匯處通過圓柱間筋板形成x型節(jié)點(diǎn)；法蘭連接部額外增設(shè)圓柱間法蘭，其內(nèi)嵌橡膠密封條的設(shè)計(jì)在確保連接強(qiáng)度的同時實(shí)現(xiàn)樁基間防水隔震。

13、優(yōu)選的，施工時，側(cè)圓柱套板組件作為主承力單元包覆樁基圓柱段，其放射狀加強(qiáng)網(wǎng)格與三角抗扭單元協(xié)同作用，將上部荷載轉(zhuǎn)化為環(huán)向壓應(yīng)力；側(cè)板套板組件在樁基變截面處通過蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)彎剪應(yīng)力擴(kuò)散；圓柱間套板組件則通過空間傳力體系將相鄰樁基的交互作用力分解為軸向和環(huán)向分量，三套板組件通過法蘭螺栓群連接形成連續(xù)受力體系，提升整體側(cè)向剛度。

14、優(yōu)選的，一種公路橋梁樁基加固建造用施工方法，具體步驟如下：

15、一、施工準(zhǔn)備階段

16、步驟1：套板預(yù)制加工

17、按設(shè)計(jì)圖紙激光切割下料，控制側(cè)圓柱套板組件、側(cè)板套板組件、圓柱間套板組件的尺寸誤差；

18、步驟2：所有法蘭連接孔采用數(shù)控沖壓工藝成型：

19、豎向法蘭：開設(shè)長50mm×寬24mm的沖壓長孔，孔位中心距偏差≤1mm；

20、橫向/環(huán)形法蘭：開設(shè)φ24標(biāo)準(zhǔn)圓孔，并預(yù)留定位銷孔公差h8/h7配合。

21、步驟3：焊接質(zhì)量預(yù)控

22、非法蘭連接的筋板采用co2氣體保護(hù)焊，焊腳高度≥鋼板厚度的60％；

23、焊接順序遵循“從內(nèi)向外對稱施焊”，完成后用3m直尺檢測筒體內(nèi)壁平整度，凹凸不平處打磨至≤1.5mm/m。

24、優(yōu)選的，側(cè)圓柱段加固

25、步驟1：將側(cè)圓柱套板組件包覆樁基圓柱面，通過定位銷板插入側(cè)環(huán)形法蘭的銷孔實(shí)現(xiàn)周向精準(zhǔn)定位；

26、步驟2：螺栓預(yù)緊側(cè)橫向法蘭與相鄰套板，扭矩分三次遞增至220n·m；

27、步驟3：內(nèi)部放射狀筋網(wǎng)與樁基表面間隙灌注環(huán)氧砂漿，固化后形成復(fù)合抗扭結(jié)構(gòu)層。

28、優(yōu)選的，平面過渡區(qū)加固

29、步驟1：在樁基變截面處安裝側(cè)板套板組件，側(cè)板豎向法蘭的沖壓長孔與樁基預(yù)埋件對齊，允許±15mm熱位移補(bǔ)償；

30、步驟2：采用高頻焊接固定側(cè)板橫筋與側(cè)板豎筋，形成蜂窩狀支撐體系；

31、步驟3：焊縫經(jīng)超聲波探傷合格后缺陷率＜0.2％，在筋板交匯節(jié)點(diǎn)處注射聚氨酯填充膠密封。

32、樁基間連接加固

33、步驟1：將圓柱間套板組件的圓柱間環(huán)形法蘭與相鄰樁基套板法蘭對位，插入定位銷板鎖定軸向位置；

34、步驟2：安裝圓柱間筋板前預(yù)壓緊橡膠密封條，確保法蘭連接處防水性能≤0.01l/(m2·h)；

35、步驟3：x型節(jié)點(diǎn)筋板與樁基間隙內(nèi)灌注高強(qiáng)混凝土，固化后形成空間傳力骨架。

36、三有益效果

37、有益效果：

38、一、側(cè)圓柱套板組件

39、技術(shù)效果：提升樁基圓柱段的抗扭剛度與環(huán)向承載力。

40、對應(yīng)零部件：放射狀網(wǎng)格骨架：由側(cè)筋板與側(cè)豎筋以30°間隔焊接形成的徑向支撐體系，將偏心荷載轉(zhuǎn)化為均勻環(huán)向應(yīng)力；三角抗扭單元：側(cè)法蘭通過側(cè)加強(qiáng)筋與側(cè)豎筋斜向連接，形成桁架式抗變形結(jié)構(gòu)。

41、施工方法關(guān)聯(lián)：

42、定位銷精準(zhǔn)裝配：在側(cè)環(huán)形法蘭的定位銷孔插入定位銷板，確保套板包覆樁基時的周向?qū)ξ痪?；分階段螺栓預(yù)緊：側(cè)橫向法蘭與相鄰套板通過三次遞增扭矩初緊→中緊→終緊完成連接，避免螺栓應(yīng)力松弛。

43、二、側(cè)板套板組件

44、技術(shù)效果：優(yōu)化樁基變截面區(qū)域的彎剪應(yīng)力分布，防止局部疲勞開裂。

45、對應(yīng)零部件：蜂窩狀支撐結(jié)構(gòu)：側(cè)板橫筋與側(cè)板豎筋正交布設(shè)，通過菱形側(cè)板筋板焊接成等強(qiáng)度傳力網(wǎng)格；動態(tài)補(bǔ)償設(shè)計(jì)：側(cè)板豎向法蘭的沖壓長孔允許±15mm熱脹冷縮位移。

46、施工方法關(guān)聯(lián)：高頻焊接工藝：采用co2氣體保護(hù)焊連續(xù)焊接筋板節(jié)點(diǎn)，確保焊縫熔深一致性；填充膠密封：在筋板交匯處注射聚氨酯膠體，封閉焊接微孔并增強(qiáng)抗?jié)B性能。

47、三、圓柱間套板組件

48、技術(shù)效果：實(shí)現(xiàn)相鄰樁基間多向荷載的高效傳遞與防水隔震。

49、對應(yīng)零部件：空間傳力骨架：圓柱間豎筋與圓柱間橫筋通過x型圓柱間筋板連接，形成三維力流傳遞路徑；密封法蘭結(jié)構(gòu)：圓柱間法蘭內(nèi)嵌橡膠密封條，阻斷水土滲透并緩沖震動沖擊。

50、施工方法關(guān)聯(lián)：預(yù)壓密封工藝：安裝前在法蘭槽內(nèi)預(yù)壓橡膠條至壓縮率30％，確保接口處密閉性；復(fù)合灌注加固：在筋板間隙同步灌注高強(qiáng)混凝土與環(huán)氧樹脂，形成“鋼-砼”復(fù)合傳力介質(zhì)。

51、四、協(xié)同施工技術(shù)效果

52、技術(shù)效果：模塊化裝配體系提升整體施工效率與結(jié)構(gòu)可靠性

53、核心零部件聯(lián)動：定位銷板跨組件通用：三套板的法蘭孔均采用統(tǒng)一規(guī)格定位銷新增標(biāo)號4，實(shí)現(xiàn)快速對位；螺栓群連接標(biāo)準(zhǔn)化：所有法蘭螺栓孔按iso標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，兼容不同套板間的交叉連接。

54、施工流程協(xié)同：順序裝配原則：優(yōu)先安裝側(cè)圓柱套板作為主承力單元→對接側(cè)板套板過渡→最后連接圓柱間套板完成荷載傳遞閉環(huán)；全過程檢測體系：采用激光定位儀校準(zhǔn)套板軸線偏差，超聲波探傷抽查焊縫質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)整體性。