[发明专利]一种同步预压基准段托架施工装置及其预压施工方法

权利要求书

1.一种同步预压基准段托架施工装置，包括墩柱（1），其特征在于：所述墩柱（1）顺桥向两侧对称安装有三角托架（2），所述三角托架（2）上设置有受压梁系统（3），所述墩柱（1）的顺桥向两侧对称地设置有反力架斜撑杆预埋件（5），且所述反力架斜撑杆预埋件（5）位于三角托架（2）的上方，在反力架斜撑杆预埋件（5）的外侧连接有反力架斜撑杆（6），所述反力架斜撑杆（6）的顶端与反力架水平杆系统（8）固结，反力架水平杆系统（8）在墩柱（1）正上方位置通过锚固于墩柱（1）内的精轧螺纹钢（7）与墩柱（1）相互连接固定，在受压梁系统（3）与反力架水平杆系统（8）之间还设置有液压千斤顶（4）；

所述反力架水平杆系统（8）由多根相互平行的反力架水平杆（81）组成，且在墩柱1正上方位置，每组反力架水平杆系统8中相邻的两根反力架水平杆（81）之间，都预留有墩顶预埋钢筋竖向通过缝（82）。

2.根据权利要求1所述的一种同步预压基准段托架施工装置，其特征在于：所述受压梁系统由受压主梁（31）和受压梁限位件（32）组成，其中受压主梁（31）顺桥向的两侧边缘紧贴有固结于三角托架（2）顶部的受压梁限位件（32）。

3.根据权利要求2所述的一种同步预压基准段托架施工装置，其特征在于：所述液压千斤顶（4）安装在三角托架（2）对应的受压主梁（31）顺桥向中心上方，且在反力架水平杆（81）悬臂端的下方。

4.根据权利要求1所述的一种同步预压基准段托架施工装置，其特征在于：所述反力架斜撑杆（6）位于液压千斤顶（4）与精轧螺纹钢（7）之间，其上下两端分别与反力架水平杆（81）的底部和反力架斜撑杆预埋件（5）的外部固结。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种同步预压基准段托架施工装置的预压施工方法，其特征在于：所述的施工方法按照以下步骤依次进行操作：

步骤一：施工准备：

三角托架（2）组拼完成后整体吊装，对称安装于墩柱（1）顺桥向两侧；对使用的液压千斤顶（4）及油压表进行校定；采用多拼型钢制作受压主梁（31）、反力架水平杆（81）和反力架斜撑杆（6）；施工墩柱（1）时预埋精轧螺纹钢（7）及与其配套的垫片、螺帽，以及反力架斜撑杆预埋件（5）；

步骤二：预压反力架安装：

安装反力架斜撑杆（6）：将反力架斜撑杆（6）的下部与反力架斜撑杆预埋件（5）固结；

安装受压梁系统（3）：受压主梁（31）安装在三角托架（2）的顶部，保证其中心位于基准段内最不利悬臂节段重心横截面内，受压梁限位件（32）紧贴受压主梁（31）顺桥向前后两侧边缘，并固定在三角托架（2）的顶部；

安装反力架水平杆系统（8）：每组反力架水平杆系统（8）由多根相互平行的反力架水平杆（81）组成，反力架水平杆（81）安装在墩顶上方，以墩柱（1）为中心，其远端下方为液压千斤顶（4），中端与反力架斜撑杆（6）的上部固结，近端利用精轧螺纹钢（7）反拉锚固于墩柱（1）；在墩柱（1）正上方位置，每组反力架水平杆系统（8）中相邻的两根反力架水平杆（81）之间都预留有墩顶预埋钢筋竖向通过缝（82），以实现墩柱（1）顶部预埋钢筋及精轧螺纹钢的外部预留，至此反力架与墩柱（1）结合形成倒梯形结构；

步骤三：预压设备安装：

三角托架（2）对应的受压主梁（31）顺桥向中心上方均安装有液压千斤顶（4），且液压千斤顶（4）对应在反力架水平杆（81）悬臂端下方，并将其与油泵相连接；

步骤四：观测点布置：

在墩柱（1）每侧三角托架（2）的顶部均设置多个观测断面，每个观测断面设置多个观测点，在每片三角托架（2）上对应设置多个观测点，并做好标记；

步骤五：预压：

采用多只液压千斤顶（4）对基准段三角托架（2）进行同步预压，分别按20%、60%、100%、110%四个级别进行加载，加载时多只液压千斤顶（4）同步加载，中间每级持荷时间为30分钟，加载到最大施工荷载的110%并持荷2h后，每30min观测一次，观测到连续3次变形值在2mm内方可认为三角托架（2）已变形稳定，即认为加载完成；

预压前测量各观测点标高h1，然后分级加载，记录每级加载后各观测点标高分别为h2、h3、h4、h5，卸载后各观测点标高为h6；

步骤六：预压结果整理分析：

根据测出的各观测点的各阶段标高，计算基准段三角托架（2）的预压总变形量、弹性变形量及非弹性变形量，

其中总变形量δ1=h1-h5，弹性变形量δ2=h6-h5，非弹性变形量δ3=h1-h6。