一种桥梁墩柱纠偏装置及纠偏方法

技术领域

本申请涉及桥梁纠偏技术领域，尤其是涉及一种桥梁墩柱纠偏装置及纠偏方法。

背景技术

在桥梁的施工过程中，通常会在墩帽上设置有支座，支座上设置调平钢板，当支座安装处于水平状态时，竖直向下的重力由支座承担，支座处不会产生水平分力。当支座上钢板不处于水平状态时，T 梁的自重会在支座处产生一个水平分力。水平力在联间墩处产生一个相反方向的水平分力，此反力会带动活动支座处桥墩向上坡方向滑移和倾斜。使得活动支座墩柱处形成了一定的偏移，墩柱的偏移方向和梁滑移方向相反，即纵坡向上的方向倾斜，加剧了支座的错位。梁体热胀冷缩与动载作用加剧倾斜桥墩纵向偏位。病害引起了桥墩永久倾斜变形，支座的永久滑动，部分支座已经滑出了支座钢板，此病害不可逆，不可自我修复，而且还会继续发展，同时越来越快。

为了实现对桥梁进行纠偏，一般采取的做法是采用千斤顶顶升桥梁-拆除支座-更换调平钢板-安装临时滑动支座-落梁-进行桥梁横向纠偏-进行桥梁纵向纠偏-进行桥梁顶升-拆除临时支座-安装新支座。

针对上述中的相关技术，传统的进行桥梁纠偏过程中，在第一次顶升、横向纠偏、纵向纠偏和第二次顶升都是采用顶推的方式进行施工，而且每道工序都需要将前一道工序的顶升设备进行拆除，然后再更换位置进行安装，导致桥梁纠偏的施工效率过低。

发明内容

为了提高桥梁纠偏的施工效率，本申请提供一种桥梁墩柱纠偏装置及纠偏方法。

本申请提供的一种桥梁墩柱纠偏装置采用如下的技术方案：

一种桥梁墩柱纠偏装置，包括若干液压缸，若干所述液压缸设置在墩帽上，若干所述液压缸沿着梁体的长度方向排列有若干排，桥梁上设置有用于带动同一排所述液压缸沿着梁体长度方向移动的第一牵引组件，所述液压缸的活塞缸上设置有用于带动梁体进行横向纠偏的第二牵引组件，所述第二牵引组件与梁体可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，液压缸顶升梁体，在顶升完成后更换拆除现有支座，安装锲形钢板，更换临时滑动支座，然后液压缸复位带动梁体落梁，接着第二牵引组件带动梁体沿着墩帽的长度方向移动，实现对桥梁墩柱的横向纠偏，然后第一牵引组件带动梁体沿着梁体长度方向移动，实现对桥梁墩柱的横纵向纠偏。

当桥梁墩柱纠偏完成后，再次启动液压缸对梁体进行顶升，然后拆除临时滑动支座，并更换新的支座，然后液压缸再次落梁，从而完成桥梁偏位处治。将桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工具集成，并且横向纠偏和纵向纠偏采用牵引的方式替代顶推的方式，一是无需反复拆除和安装工具来依次完成桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工序，二是采用牵引的方式替代传统采用液压缸顶推的方式进行横向纠偏和纵向纠偏，省去了反力架的安装，提高了桥梁纠偏的施工效率。

可选的，所述第一牵引组件包括第一液压马达，所述第一液压马达设置在与纠偏梁体靠近的墩帽上，所述第一液压马达上设置有牵引转盘，所述牵引转盘上缠绕有牵引绳，所述牵引绳与所述第一液压马达相邻的所述液压缸连接，所述牵引绳，若干个墩帽上共同设置有轨道，所述轨道沿着梁体的长度方向设置，所述液压缸滑移设置在所述轨道上，所述轨道上设置有限位螺栓，在液压缸顶升时，所述限位螺栓与所述液压缸螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当横向纠偏完成后，启动第一液压马达，第一液压马达带动牵引转盘转动，牵引转盘带动牵引绳进行收卷，牵引绳拉动靠近第一液压马达的液压缸沿着轨道移动，其余的液压缸均同时沿着轨道进行移动，从而使液压缸带动桥梁沿着轨道的移动方向进行移动，完成桥梁的纵向纠偏。

可选的，所述轨道包括若干滑轨，所述滑轨与墩帽一一对应，每个滑轨设置在对应墩帽上，所述滑轨的底部滑移设置有至少两个固定座，墩帽侧壁设置有螺杆，所述螺杆穿过所述固定座，所述螺栓杆上螺纹连接有固定螺母，所述固定螺母与所述固定座紧抵，所述滑轨的一端设置有插接块，所述滑轨的另一端设置有插接槽，所述插接块插接到相邻所述滑轨的所述插接槽内，相邻的两个所述滑轨共同设置有加固杆，所述加固杆支撑着两个相邻所述滑轨的拼接处。

通过采用上述技术方案，在安装滑轨时，先将两个固定座相互远离，然后将滑轨放置在墩帽上，并移动两个固定座相互靠近，固定座穿过同侧的螺杆，随后在螺杆上拧上固定螺母，从而使滑轨固定在墩帽上，依次在每个墩帽上安装滑轨并使相邻的滑轨相互拼接，从而方便滑轨的安装。

可选的，所述滑轨内开设有滑动槽，所述插接块滑移设置在滑动槽内，所述滑轨转动连接有转动轴，所述转动轴一端穿入所述滑动槽内，所述转动轴穿入所述滑动槽的一端设置有齿轮，所述插接块连接有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合，所述转动轴伸出所述滑轨的一端开设有方便控制其转动的转动槽。

通过采用上述技术方案，通过转动槽使转动轴转动，转动轴带动齿轮转动，齿轮带动齿条移动，齿条带动插接块插入相邻滑轨的插接槽内，从而实现相邻的滑轨的拼接，在拆卸滑轨时，将插接块回收入滑动槽内，使相邻的滑轨分离，从而方便滑轨的拆除。加固杆加强了滑轨的刚度，减小滑轨拼接处出现变型的情况。

可选的，所述第二牵引组件包括连接板，所述连接板设置在所述液压缸的活塞杆上，所述连接板上设置有第二液压马达，所述第二液压马达连接有丝杠，所述丝杠沿着墩帽的长度方向设置，所述丝杠与所述连接板转动连接，所述丝杠上螺纹连接有移动螺母，所述移动螺母连接有固定板，所述固定板与所述梁体底部连接。

通过采用上述技术方案，第二液压马达驱动丝杠转动，丝杠带动移动螺母沿着丝杠的长度方向进行移动，移动螺母带动固定板进行移动，若干固定板带动梁体沿着墩帽的长度方向移动，从而实现对桥梁墩柱的横向纠偏。

本申请还提供了一种桥梁墩柱纠偏方法，通过该桥梁墩柱纠偏装置实现，包括以下步骤：

S1、对桥墩偏移量进行复测，确定桥墩的纠偏量值；

S2、顶升梁体、拆除旧支座、将原来的调平钢板替换为锲形钢板；

S3、安装临时滑动支座、落梁；

S4、采用牵引的方式对梁体进行横向纠偏，随后立即对梁体采用牵引的方式进行纵向纠偏；

S5、再次顶升梁体；拆除临时滑动支座，安装新的支座、再次落梁。

通过采用上述技术方案，在滑动支座安装完成并落梁后，不要更换设备，即可采用牵引的方式直接进行横向纠偏和纵向纠偏。

可选的，在步骤S1中，应至少采用两种不同的方式进行测量对比，以此来确定施工前桥墩的准确偏移量，纠偏量即为桥梁墩柱的偏移量。

通过采用上述技术方案，提高了对偏移量测量的准确性，使桥梁能准确的进行纠偏。

可选的，步骤S2的锲形钢板的制作应该根据梁底每块预埋钢板下表面纵、横坡值及尺寸进行加工，并且确保锲形钢板的下表面纵、横桥向保持水平。

通过采用上述技术方案，避免了锲形钢板底部不平导致后期桥梁再次出现偏位的情况。

可选的，在步骤S5中，顶升梁体分为预顶升和正式顶升两个阶段，预顶升阶段以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，观察顶升过程中和卸载过程中，顶升系统和梁体是否出现问题并消除对应问题。

通过采用上述技术方案，将顶升分成两个阶段，预顶升可以提前发现或预料顶升过程中会出现的问题，便于及时整改，避免出现在正式顶升时出现安全事故或、桥梁开裂或桥梁纠偏失败的情况。

可选的，在预顶升过程完全无遗留问题时，进入正式顶升阶段，顶升过程中注意系统各部位的检查，并在顶升至设计位置后，设置临时支撑分担顶升系统承载的荷载。

通过采用上述技术方案，临时支撑可以分担液压缸的受到的荷载，减少液压缸出现损坏的情况并且当液压缸失效时，临时支撑还可以起到保护作用，从而减少出现安全事故。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工具集成，并且横向纠偏和纵向纠偏采用牵引的方式替代顶推的方式，一是无需反复拆除和安装工具来依次完成桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工序，二是采用牵引的方式替代传统采用液压缸顶推的方式进行横向纠偏和纵向纠偏，省去了反力架的安装，提高了桥梁纠偏的施工效率；

2.转动轴带动齿轮转动，齿轮带动齿条移动，齿条带动插接块插入相邻滑轨的插接槽内，从而实现相邻的滑轨的拼接，在拆卸滑轨时，将插接块回收入滑动槽内，使相邻的滑轨分离，从而方便滑轨的拆除。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是图1中A部分的放大示意图。

图3是图1中B部分的放大示意图。

图4是本申请实施例用于体现丝杠和移动螺母的结构示意图。

图5是本申请实施例用于体现滑动槽、齿轮和齿条的结构示意图。

图6是本申请实施例用于体现插接槽的结构示意图。

附图标记说明：1、液压缸；2、第一牵引组件；22、限位螺栓；23、连接绳；24、第一液压马达；25、牵引转盘；26、牵引绳；3、第二牵引组件；31、连接板；311、滑槽；32、丝杠；33、移动螺母；34、固定板；35、第二液压马达；4、轨道；41、滑轨；411、滑动槽；412、插接槽；42、插接块；43、齿条；44、转动轴；441、转动槽；45、齿轮；46、固定座；47、螺杆；48、固定螺母；49、加固杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种桥梁墩柱纠偏装置。

如图1，桥梁墩柱纠偏装置包括若干液压缸1，若干液压缸1设置在墩帽上，若干液压缸1沿着梁体的长度方向排列有若干排，墩帽上设置有用于带动同一排液压缸1沿着梁体长度方向移动的第一牵引组件2。液压缸1的活塞缸上设置有用于带动梁体进行横向纠偏的第二牵引组件3，第二牵引组件3与梁体可拆卸连接。

液压缸1顶升梁体，在顶升完成后更换拆除现有支座，安装锲形钢板，更换临时滑动支座，然后液压缸1复位带动梁体落梁，接着第二牵引组件3带动梁体沿着墩帽的长度方向移动，实现对桥梁墩柱的横向纠偏，然后第一牵引组件2带动梁体沿着梁体长度方向移动，实现对桥梁墩柱的横纵向纠偏。

如图2和图3，墩帽上设置有若干个第一牵引组件2，第一牵引组件2包括轨道4，墩帽上设置有若干轨道4，轨道4沿着梁体长度方向延伸，同一排的若干个液压缸1均滑移设置在同一轨道4内，每个液压缸1在初始位置均与轨道4通过限位螺栓22连接。限位螺栓22设置有两个，两个限位螺栓22各自位于轨道4的一侧。

同一组的若干液压缸1之间均通过若干连接绳23连接，连接绳23为钢丝绳，轨道4的一端设置有第一液压马达24，第一液压马达24上设置有牵引转盘25，牵引转盘25上缠绕有牵引绳26，牵引绳26与靠近第一液压马达24的液压缸1连接。

如图3和图4，第二牵引组件3包括连接板31，连接板31与液压缸1的活塞杆固定连接，连接板31上转动连接有丝杠32，丝杠32沿着墩帽的长度方向设置，丝杠32上转动连接有移动螺母33，连接板31沿着其长度方向开设有滑槽311，丝杠32和移动螺母33均位于滑槽311内，移动螺母33的顶部与连接板31的顶部平齐。移动螺母33的顶部设置有固定板34，固定板34与移动螺母33可以采用螺栓连接或者焊接的连接方式。固定板34与梁体底部连接，固定板34与梁体底部可以通过植筋或螺栓连接的方式进行连接。连接板31上设置有第二液压马达35，第二液压马达35与丝杠32连接并驱动其转动。

在进行桥梁墩柱纠偏时，液压缸1推动连接板31向上移动，若干连接板31同时上移实现对纠偏的桥梁进行顶升，在顶升完成后更换拆除现有支座，安装锲形钢板，更换临时滑动支座，然后液压缸1复位带动梁体落梁。

接着第二液压马达35驱动丝杠32转动，丝杠32带动移动螺母33沿着丝杠32的长度方向进行移动，移动螺母33带动固定板34进行移动，若干固定板34带动梁体沿着墩帽的长度方向移动，从而实现对桥梁墩柱的横向纠偏。

当横向纠偏完成后，启动第一液压马达24，第一液压马达24带动牵引转盘25转动，牵引转盘25带动牵引绳26进行收卷，牵引绳26拉动靠近第一液压马达24的液压缸1沿着轨道4移动，相邻液压缸1的连接绳23处于紧绷状态，在第一个液压缸1进行移动时，其余的液压缸1均同时沿着轨道4进行移动，液压缸1带动连接板31沿着轨道4移动，连接板31带动固定板34进行移动，从而使固定板34带动桥梁沿着轨道4的移动方向进行移动，完成桥梁的纵向纠偏。

当桥梁墩柱纠偏完成后，再次启动液压缸1对梁体进行顶升，然后拆除临时滑动支座，并更换新的支座，然后液压缸1再次落梁，从而完成桥梁偏位处治。将桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工具集成，并且横向纠偏和纵向纠偏采用牵引的方式替代顶推的方式，一是无需反复拆除和安装工具来依次完成桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工序，二是采用牵引的方式替代传统采用液压缸1顶推的方式进行横向纠偏和纵向纠偏，省去了反力架的安装，提高了桥梁纠偏的施工效率。

如图5和图6，轨道4包括若干滑轨41，滑轨41的一端开设有滑动槽411，滑动槽411内滑移设置有插接块42，插接块42伸出滑动槽411的一端连接有齿条43，齿条43位于滑动槽411内，滑轨41上转动设置有转动轴44，转动轴44一端伸入滑动槽411内，转动轴44伸入滑动槽411的一端设置有齿轮45，齿轮45与齿条43相互啮合，转动轴44远离齿条43的一端开设有方便旋转转动轴44的转动槽441。

滑轨41的背离插接块42的一端设置有插接槽412，一个滑轨41的插接块42插入相邻滑轨41的插接槽412内。需要纠偏的梁体下方的每个墩帽均与一个滑轨41连接。每个滑轨41的底部均滑移设置有两个固定座46，墩帽的两侧均植入有螺杆47，两个固定座46分别位于墩帽的一侧，螺杆47穿过位于同侧的固定座46，螺杆47上螺纹连接有固定螺母48，固定螺母48与固定座46紧抵。相邻的两个滑轨41共同设置有加固杆49，加固杆49沿着滑轨41的长度方向设置，加固杆49一端与其中一个滑轨41螺栓连接，加固杆49的另一端与另一个滑轨41螺栓连接。

在安装滑轨41时，先将两个固定座46相互远离，然后将滑轨41放置在墩帽上，并移动两个固定座46相互靠近，固定座46穿过同侧的螺杆47，随后在螺杆47上拧上固定螺母48，从而使滑轨41固定在墩帽上，依次在每个墩帽上安装滑轨41并使相邻的滑轨41相互拼接。接着通过转动槽441使转动轴44转动，转动轴44带动齿轮45转动，齿轮45带动齿条43移动，齿条43带动插接块42插入相邻滑轨41的插接槽412内，从而实现相邻的滑轨41的拼接。加固杆49加强了滑轨41的刚度，减小滑轨41拼接处出现变型的情况。

本申请实施例实施原理为：液压缸1顶升桥墩方便拆除旧支座和更换调平钢板为锲形钢板，然后安装液压缸1落梁，随后第二液压马达35启动使移动螺母33带动梁体进行横向纠偏，紧接着采用第一液压马达24拉动所有液压缸1沿着轨道4移动，从而使固定板34带动桥梁进行纵向纠偏。当桥梁墩柱纠偏完成后，再次启动液压缸1对梁体进行顶升，然后拆除临时滑动支座，并更换新的支座，然后液压缸1再次落梁，从而完成桥梁偏位处治。将桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工具集成，并且横向纠偏和纵向纠偏采用牵引的方式替代顶推的方式，一是无需反复拆除和安装工具来依次完成桥梁顶升、横向纠偏和纵向纠偏的工序，二是采用牵引的方式替代传统采用液压缸1顶推的方式进行横向纠偏和纵向纠偏，省去了反力架的安装，提高了桥梁纠偏的施工效率。

本申请实施例还公开一种桥梁墩柱纠偏方法，应用于本申请实施例的桥梁墩柱纠偏装置，包括以下步骤：

S1、对桥墩偏移量进行复测，确定桥墩的纠偏量值；

复测时至少采用两种不同的方式进行测量对比，例如通过使用全站仪，采用基准线法、测小角法以及前方交会法来对桥墩偏移量进行复测，以此来确定施工前桥墩的准确偏移量值，从而确定桥墩的纠偏量值，纠偏量即为桥梁墩柱偏移量。

S2、顶升梁体、拆除旧支座、将原来的调平钢板替换为锲形钢板

准确测量梁底每块预埋钢板下表面纵、横坡值及尺寸，根据测量的纵、横坡值及尺寸加工梁底锲形钢板，在加工梁底新增锲形钢板前应准确测量梁底预埋钢板尺寸，采用电子角度测量仪准确测量预埋钢板底面纵、横坡度，并对每块钢板进行唯一性编号。根据梁底预埋钢板测量结果，在工厂里加工梁底新增锲形钢板，为使钢板具备可焊性，本申请实施例新增锲形钢板采用 Q345C 型钢板。

顶升总高度控制在 0.5cm 以内，以刚好能取出支座为宜。待顶升稳定后，拆除需要调平上钢板的支座。

将加工好的对应锲形钢板焊接在梁底预埋钢板下表面之下，必须确保锲形钢板下表面纵、横桥向保持水平。

S3、安装临时滑动支座、落梁；

在支座垫石及新增锲形钢板间设置临时滑动支座，临时滑动支座包括不锈钢板和聚四氟乙烯板桥梁，不锈钢板位于聚四氟乙烯板之上，不锈钢板和聚四氟乙烯板之间再设置硅脂层，以使不锈钢板和聚四氟乙烯板可自由滑动，然后取消顶升使梁体落在临时滑动桥梁支座上，并使临时滑动支座能保持自由滑动，然后落下梁体，将锲形钢板落在临时滑动支座上。

S4、采用牵引的方式对梁体进行横向纠偏，随后立即对梁体采用牵引的方式进行纵向纠偏；

梁体的横向纠偏和纵向纠偏均采用牵引的方式进行，第二液压马达35带动丝杠32转动，丝杠32带动移动螺母33移动，移动螺母33带动梁体横向移动实现横向纠偏，第一液压马达24带动牵引盘转动，牵引转盘25拉动牵引绳26，牵引绳26拉动液压缸1移动，从而使固定板34带动梁体纵向移动实现纵向纠偏。通过牵引的方式替换顶推的方式，无需通过植筋安装反力架，提高纠偏效率。

S5、再次顶升梁体；拆除临时滑动支座，安装新的支座、再次落梁；

顶升梁体包括两个阶段，分别为：预顶升和正式顶升；

预顶升主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题，如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，并应持荷 5min 以上卸载。卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求。卸载后应认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象，如存在，应认真查出原因后方可正式顶升，严禁情况未明时继续进行顶升。

在预顶升过程完全无遗留问题时，便可进行正式顶升，正式顶升时应严格控制顶升压力及顶升位移的控制，相邻千斤顶的位移差不能超过 2mm，同时在顶升过程中注意系统各部位的检查。在顶升至设计位置后，便可进行临时支撑的设置，在临时支撑采用加工好的厚钢板，在梁体本身顶起至有足够施工操作空间并在 5mm 以内高度时，及时放置临时支撑。临时支撑的设置位置紧邻千斤顶位置，并应适当加密。

正式顶升完成后，取出临时滑动支座，本实施例中采用GJZF型四氟滑板式橡胶支座，安装支座时支座的上钢板与锲形钢板采用焊接连接，确保连接可靠。此过程中严禁工具或板式橡胶支座碰撞临时支撑和千斤顶，取出的支座严禁向下直接摔地，避免可能发生的砸断高压油管、通电线路等情况。

落梁前应确认所有临时支撑已拆除、支座已安装好。在落梁时应注意各墩处的梁体降速是否一致，位移变化是否一致，相差过大时应找出原因处理后重新落梁。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。