一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，城市隧道與既有橋梁的基礎(chǔ)之間的空間交叉不可避免，當(dāng)隧道穿越既有橋梁時(shí)，由于新建隧道穿越或毗鄰既有橋梁施工時(shí)不可避免的會(huì)對(duì)其上方及周邊地層產(chǎn)生擾動(dòng)，直接導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)不同程度的出現(xiàn)形變、位移、內(nèi)部應(yīng)力增加等危害。當(dāng)這種影響超過既有橋梁允許的安全控制范圍時(shí)，將導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)損傷或加劇已有損傷的危害程度，嚴(yán)重威脅到橋梁的使用安全或結(jié)構(gòu)安全。另外，一旦出現(xiàn)上述問題，必然造成隧道穿越施工的延誤，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的額外費(fèi)用支出，造成不必要的影響和損失。
[0003]為了克服隧道穿越既有橋梁時(shí)可能對(duì)橋梁造成的危害，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102966122A公開了一種在橋梁基礎(chǔ)附近建造隧道時(shí)控制橋梁變形的方法，包括如下步驟:在開挖所述隧道即將到達(dá)橋梁的粧基之前，從所述隧道的開挖斷面對(duì)用于所述橋梁的粧基外側(cè)以及所述橋梁的底部一定范圍內(nèi)的土體進(jìn)行注漿預(yù)加固；在開挖所述隧道的同時(shí)，監(jiān)測(cè)所述橋梁的梁體和/或基礎(chǔ)的工程參數(shù)；以及如果所述工程參數(shù)達(dá)到預(yù)定的閾值，則升高用于支撐所述梁體的支座的高度，從而提升所述梁體到達(dá)預(yù)定的高度。上述專利文獻(xiàn)提供的在橋梁基礎(chǔ)附近建造隧道時(shí)控制橋梁變形的方法，仍舊存在以下問題:(1)上述專利文獻(xiàn)中公開的方法，對(duì)于橋梁的頂升開始于施工之后，而由于施工必然引由于橋梁應(yīng)力、裂紋以及沉降等危害，從而無(wú)法避免施工對(duì)于橋梁危害；(2)上述專利文獻(xiàn)中公開的方法，雖然采用多個(gè)頂升設(shè)備對(duì)梁體進(jìn)行同步頂升，但是，由于多個(gè)頂升設(shè)備在布置時(shí)，很難保證完全位于同一水平面，從而無(wú)法保證各個(gè)頂升設(shè)備具有相同的頂升量，導(dǎo)致頂升過程中梁體的傾斜以及裂縫等變形問題；(3)上述專利文獻(xiàn)中公開的方法，在施工過程中無(wú)法對(duì)頂升引起的橋梁安全隱患做出合理監(jiān)測(cè)，從而容易因?yàn)橹鲃?dòng)頂升引起橋梁除沉降之外的其他安全問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中施工前沒有判斷橋梁是否需要主動(dòng)頂升導(dǎo)致橋梁可能發(fā)生變形的問題，從而提供一種施工前判斷所述橋梁是否需要頂升從而保證橋梁不變形的隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法。
[0005]本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中主動(dòng)支護(hù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善從而提供一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完善的隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，包括步驟S1:在隧道穿越施工之前，采用具有若干個(gè)布置好的頂升設(shè)備的頂升系統(tǒng)對(duì)橋梁進(jìn)行主動(dòng)頂升，主動(dòng)頂升量根據(jù)隧道穿越施工將引起的橋梁沉降量確定；步驟S2:對(duì)經(jīng)過步驟SI的橋梁的頂升量進(jìn)行監(jiān)測(cè)以判斷是否滿足主動(dòng)頂升量要求，如果不滿足，則重復(fù)步驟SI，如果滿足，則先采用支座對(duì)所述橋梁進(jìn)行墊高，后進(jìn)行落梁，以備隧道穿越施工。
[0007]進(jìn)一步，還包括步驟S3:在隧道穿越施工中對(duì)隧道施工引起的橋梁沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以判斷橋梁實(shí)際沉降量是否在橋梁允許沉降量的閥值范圍內(nèi)，如果不在，則依次重復(fù)步驟SI和步驟S2，如果在，則繼續(xù)隧道穿越施工。
[0008]進(jìn)一步，還包括步驟S4:在主動(dòng)頂升過程中對(duì)橋梁的工程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以判斷所述工程參數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是否在其安全閥值范圍內(nèi)，如果實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在安全閥值范圍內(nèi)，則繼續(xù)主動(dòng)頂升，如果實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不在安全閥值范圍內(nèi)，則停止主動(dòng)頂升。
[0009]進(jìn)一步，所述工程參數(shù)包括橋墩的傾斜度、橋梁所受應(yīng)力大小、橋梁上原有裂縫的寬度、深度、高度以及橋梁上是否有新增裂縫。
[0010]進(jìn)一步，每一步所述主動(dòng)頂升都包括:頂升準(zhǔn)備階段，所述頂升準(zhǔn)備階段在若干個(gè)所述頂升設(shè)備全部抵貼在橋梁的梁底時(shí)停止；以及在頂升準(zhǔn)備階段停止后進(jìn)行的正式頂升步驟，所述正式頂升步驟中，所述頂升設(shè)備的初始頂升量以頂升設(shè)備抵貼處的所述橋梁的梁底為O點(diǎn)水平面計(jì)算。
[0011]進(jìn)一步，所述步驟S4位于所述頂升準(zhǔn)備階段中，以判斷是否提前停止頂升準(zhǔn)備階段。
[0012]進(jìn)一步，所述正式頂升步驟包括若干個(gè)先后進(jìn)行的分步頂升步驟，所述步驟S4位于每一個(gè)分步頂升步驟中，以判斷是否停止該分步頂升步驟。
[0013]進(jìn)一步，所述步驟S4位于相鄰兩個(gè)分步頂升步驟之間，以判斷前一分步頂升步驟結(jié)束之后，是否進(jìn)行下一分步頂升步驟。
[0014]進(jìn)一步，還包括步驟S5:在每一步所述頂升步驟中，對(duì)若干個(gè)所述頂升設(shè)備的頂升量分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果判定每一個(gè)所述頂升設(shè)備的頂升量是否在頂升量閥值范圍內(nèi)，如果某一個(gè)頂升設(shè)備的頂升量不在頂升量閥值范圍內(nèi)，則調(diào)整該頂升設(shè)備的頂升量以使其位于頂升量閥值范圍內(nèi)，以確保所有頂升設(shè)備的頂升量都在頂升量閥值范圍內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步，還包括步驟S6:在落梁之前對(duì)所述橋梁的墩柱的沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以判斷所述墩柱的實(shí)際沉降量是否在沉降量閥值范圍內(nèi)，如果在，則繼續(xù)落梁，如果不在，則停止落梁。
[0016]進(jìn)一步，所述橋梁為簡(jiǎn)支梁，正式頂升時(shí)，對(duì)橋墩同時(shí)頂升。
[0017]進(jìn)一步，所述橋梁是連續(xù)梁，正式頂升時(shí)，先頂中墩再頂邊墩。
[0018]進(jìn)一步，還包括位于所述步驟SI之前的布置所述頂升設(shè)備的步驟。
[0019]進(jìn)一步，墩頂空間足以容納所述頂升設(shè)備，所述頂升設(shè)備布置在所述墩頂空間內(nèi)。
[0020]進(jìn)一步，墩頂空間不足以容納所述頂升設(shè)備，設(shè)置頂升反力基礎(chǔ)安裝所述頂升設(shè)備，所述頂升反力基礎(chǔ)與橋墩通過角鋼連接。
[0021]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明提供的一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，包括:在隧道穿越施工之前，采用具有若干個(gè)布置好的頂升設(shè)備的頂升系統(tǒng)對(duì)橋梁進(jìn)行主動(dòng)頂升的步驟Si,以及對(duì)經(jīng)過步驟SI的橋梁的頂升量進(jìn)行監(jiān)測(cè)以判斷是否滿足主動(dòng)頂升量要求的步驟S2，如果不滿足，則重復(fù)步驟SI，如果滿足，則先采用支座對(duì)所述橋梁進(jìn)行墊高，后進(jìn)行落梁，以備隧道穿越施工。本發(fā)明在隧道穿越施工之前即根據(jù)隧道穿越施工可能引起的橋梁沉降量進(jìn)行主動(dòng)頂升，該種頂升思路與現(xiàn)有技術(shù)中在隧道穿越施工引起橋梁沉降之后才進(jìn)行頂升的思路完全不同，因?yàn)樵谑┕ぶ熬蛯?duì)橋梁進(jìn)行頂升，在施工后，橋梁即便沉降，依然能夠維持在安全范圍內(nèi)，避免了隧道穿越施工對(duì)于橋梁應(yīng)力、裂紋以及沉降等危害，通過主動(dòng)頂升克服施工導(dǎo)致所述橋梁存在安全隱患的問題；再者，本發(fā)明的主動(dòng)支護(hù)方法，在主動(dòng)頂升時(shí)，對(duì)所述橋梁施工前主動(dòng)頂升的頂升量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，直到所述橋梁的頂升量滿足主動(dòng)頂升量的要求，保證所述橋梁的安全，所述主動(dòng)頂升的頂升量滿足所述主動(dòng)頂升量的要求后，先墊高或者更換支座保證所述橋梁被墊高以備隧道穿越施工。
[0022]2.本發(fā)明提供的一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，還包括在隧道穿越施工中對(duì)隧道穿越施工引起的橋梁沉降量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以判斷橋梁實(shí)際沉降量是否在橋梁允許沉降量的閥值范圍內(nèi)的步驟S3。此步驟通過監(jiān)測(cè)施工過程中橋梁的沉降量，來判斷施工過程中橋梁的沉降量是否在沉降量閥值范圍內(nèi)，如果不在閥值范圍內(nèi)時(shí)，則進(jìn)行主動(dòng)頂升，直到使得沉降量位于該閥值范圍內(nèi)時(shí)停止頂升，從而做到對(duì)施工過程引起的橋梁沉降量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，避免施工引起的橋梁安全問題的發(fā)生。
[0023]3.本發(fā)明提供的一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，還包括在主動(dòng)頂升過程中對(duì)橋梁的工程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以判斷所述工程參數(shù)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是否在其安全閥值范圍內(nèi)的步驟S4。此步驟通過對(duì)頂升過程中橋梁的工程參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，來判斷頂升過程中橋梁的工程參數(shù)是否在安全閥值范圍內(nèi)，如果在，則可以繼續(xù)主動(dòng)頂升，如果不在，則停止主動(dòng)頂升，進(jìn)行研判。該種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，使得主動(dòng)頂升過程本身不會(huì)引起橋梁的安全隱患，保證了主動(dòng)頂升時(shí)所述橋梁的安全性。
[0024]4.本發(fā)明提供的一種隧道穿越既有橋梁主動(dòng)支護(hù)方法，每一步所述主動(dòng)頂升都包括:頂升準(zhǔn)備階段，所述頂升準(zhǔn)備階段在若干個(gè)所述頂升設(shè)備全部抵貼在橋梁的梁底時(shí)停止；以及正式頂升步驟，所述頂升設(shè)備的初始頂升量以頂升設(shè)備抵貼處的所述橋梁的梁底為O點(diǎn)水平面計(jì)算。所述橋梁主動(dòng)頂升時(shí)，由于頂升準(zhǔn)備階段使所有的頂升設(shè)備全部抵貼在橋梁的梁底，因此正式頂升時(shí)，以頂升設(shè)備抵貼處的所述橋梁的梁底為O點(diǎn)水平面計(jì)算所述頂升設(shè)備的初始頂升量，保證了所有頂升設(shè)備完全位于同一水平面，克服了由于若干個(gè)頂升設(shè)備實(shí)際