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支座更换施工方案桥梁支座的主要功能是将士都结构的反力可靠地传递给墩台,并同时完成梁体结构所需的变形(水平位移和转角)。由于支座本身的质量问题,以及支座在设计、安装、使用过程中的种种不当,而造成支座过早的破坏,影响了桥梁的正常使用。在支座的处置技术中针对不可修复的损坏状况,就需要对支座进行更换,在更换的过程中,更换的方法对桥梁结构安全的影响是非常大的,因此在更换的过程中需要对桥梁结构的各主要受力部位进行监控,以保证更换过程的安全和可控制。
1、支座处置方案的确定
1.1对于我标段公路桥梁橡胶支座变形损坏原因分析
(1)一些板式橡肢支座本身材料不均匀,个别支座采用再生橡胶。
(2)部分滑动支座安装时末挣抹硅脂油,导致滑板支座剪切破坏。
(3)安装过程中支撑垫石标高控制不好,单片梁四个受力支座受力不均衡,个别支座脱空,导致受力较大的支座变形超出规定值。
1.2对于以上可能的原因分析我标段准备采用措施
(1) 更换新的经过检测的合格支座。
(2) 对四氟滑板支座顶部采取清理干净并涂抹新的硅脂油。
(3) 准备薄钢板及干便性无收缩砂浆作为垫层,调整支座受力不均匀
1.3施工工艺的选择
根据桥梁的结构特点,若为左、右幅,更换时可左、右幅分别进行操作,起顶所用的设各应综合考虑各种不利因素的影响,不破坏桥面结构,首先根据该桥梁的结构特点,左右幅为分离结构,更换时可左、右幅分别进行操作。同时考虑该
桥顽结构为整体现浇结构,为避免分别起顶对桥面板及现浇横梁的剪切破坏,应采用一联几跨同时起顶方式。起顶所用的设备应综合考虑各种不利因素的影响,取用计算拾升重量的1.2倍以上作为选取设备的依据。
为了避免在桥台及桥墩分联处的起项可能对固结墩处主梁的损坏,在起项前,首先根据顶估的起顶量,计算出固结激处主梁可能产生的下缘拉应力值,计算的拉应力值应小于该标号硷的允许拉应力值,并作为起顶过程的控制值。确定千斤顶的起顶位置,并对该位置进行局部承压计算,以保证局部承压面的安全性。我标段准备采用超薄单向千斤顶墩顶及百分表配合支撑顶起桥跨充分利用梁体与墩顶的空间,采用超薄单向千斤顶墩顶支撑顶起桥跨,用高度为100mm,O=l80mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为100t,最大行程为50mm)配电动油泵同步进行桥跨顶升,利用百分表观测梁体上升的速度,以保证桥跨各梁体受力均匀同步提升。
2、支座更换施工步骤
2.2支座处置施工工艺
2.2.l千斤顶顶升准备
(1)根据确定的施工方案,做好施工场地工作平台格设,要求每更换一组支座搭设两个支架,便于施工操作人员及监控人员使用,工作平台要牢固可靠,保证人员安全。
(2)进行所用千斤顶、油泵的配套标定。
(3)选用与原有支座同型号新支座,并做好新支座的试验检测工作, (4)对支座处杂物进行认真情理、解除支座附近的多余约束,
(5)桥墩、台顶画及箱梁底面检查。检查桥墩、台顶顶及箱梁底面,尤其是需要搁置千斤顶和支撑垫块处。要求此处混凝土面无破损,平整。顶升千斤顶采用专为更换支座设计的扁顶,箱梁处桥墩扁顶设置在墩顶、台项面之间,不需专门搭设反力支架。箱梁处桥墩千斤项设置在反力架项与台底面之间。
(6)千斤项安装就位。千斤项及垫板安装、对中。YBDloo项放置在箱型梁底与桥墩、桥台之间,并将活塞朝上,然后在千斤项底部和顶面垫好承压钢板以增加局部受力面。
(7)布置监控所需应力、挠度观测测点。在桥墩设置位移观测测点,观测固结墩的位移变化:在桥面伸缩缝处设置两个位移观测测点,观测桥面伸缩缝处的位移变化。
(8)施工人员组织安排:进场人员根据土程需要来定,其中项目负责人一名,负责土程的统一安排、指挥项目技术负责人一名,负责施工及监控人员的技术、任务交底及技术培训,监控人员若干名。
2.2.2千斤顶升施工
(1)如果在通车情况下顶升前应将所施工的桥幅,对路面标施工进行临时封闭,避免施工过程发生意外。
(2)准备工作完成后,在项目负责人的统一指挥下,分级同步加压顶升。千斤顶与油泵油管接好,检查无误后、等待指挥信号发出。在顶举过程中采用一人一机一顶同步测量、同步顶开的施工方法。设置一名指挥长,统一指挥油泵操作员。指挥长用高音喇叭或对讲机下达指令,油泵操作员开动油泵,缓慢将梁顶起,以每3mm为一级,千斤顶到达设定高程时停顿,由监控人员将位移值报告给指挥长。等到每台千斤顶都到达同一高程时,再由指挥长向油泵操作人员发出下一级操作指令,重复上述步骤直至将箱梁顶起至所需高度;控制梁的顶升速度,直到全部顶升到位,支座可顺利取出。整个顶升过程均须对主梁、桥面及附属设施进行认真观察,如有异常立即停止顶升并进行调整,再次顶升。
(3)顶升到位后,进行临时用支撑例垫块临时支撑笛梁,保证每块垫板稳固,并且支垫到位,保持千斤项油压,支垫要求牢固可靠,支垫过程不可放松千斤顶。
(4)支垫完成取出旧支座后,在安放新支座前,还需在原支座位置定位,新支座安装时,支座位置按十字中心线对中,纵横向误差在允许范围之内。以确保支座更换后位置准确。
(5)在安装前将四氟板支座中的四氟板表面的储油槽内的硅脂充满,保证四氟板表面和不锈钢表面的洁净,不得有损伤、拉毛现象。
(6)支座更换验收合格后,主梁就位时,也应分布进行分级卸压同步落梁。将顶升千斤顶缓慢卸压落梁到位。落粱时,注意避免碰撞支座,以保证支座位置。降落时,亦按顶举时同一步长步阶级缓慢下落梁体就位,有利于梁就位准确且与支座密贴;若梁就位不准确或与支座不密贴,应报监理和有关单位代表,查明原因,采取有效措施予以纠正后,重新调整。
4、确保桥梁结构安全的措施
更换桥梁支座总的指导思想为用千斤顶将梁顶起安放在临时支座上,等新支座复位后,再使梁彻底复位,但是由于梁顶起的同步
性不易控制,更换支座的难点在于如何确保桥梁结构安全,因此,根据这一技术难点我们制订以下相关的技术措施:
(1)保证顶升时梁体混凝土局部不受破坏。因为梁体(幅)的自重相当大,则要求必须具有大吨位的千斤顶才能使梁体顶起来,当局部单位面积上的顶升力太子混凝土的抗压强度,则对混凝土造成局部压碎。因此根据这一特点,我们在千斤顶上下各设置一块调平垫块(楔形薄钢板)J保证顶升面积上的受力均匀及顶升力小于混凝土的抗压强度。
(2)保证顶升时梁体因局部应力突然增加而不受破坏
。顶升时,当梁体因局部应力的突然增大,造成应力集中现象当应力释放时,则会在梁体薄弱环节造成对梁体的破坏,结合这一特点,应对总的项升量分割成几级小的顶升高度来完成。每一级提升量到位后用垫块垫牢。
(3)防止梁体因纵向位移过大而导致梁体破坏。虽然顶升的梁体都是箱型梁,但箱型梁上还有桥面铺装层和混凝土护栏,桥面可视为半刚性组合连续梁;所以顶升高度必须控制在梁体允许变形范围之内。在一般情况下我们箱梁顶升高度定为约5—10M(没有在解除桥面连续的情况下,尽量减小顶升高度,只要适合更换支座即可)。 即桥墩处的梁体竖向位移量约5—10Mm。如在桥梁伸缩缝位置顶升时梁体变形则相对容易控制。对于有的桥梁作过垮间混凝土连接的,则可能需要连续的几跨同时顶升。
(4)防止梁体横向位移而导致失稳破坏。为防止梁体在顶升过程中发生横向位移,如有必要则应在墩顶两侧设置防侧移的限位装置。
(5)建立观察系统。本次顶升,系统较单一,拟采用位移,同时派两名技术人员在顶升过程中对梁体进行观察知停止项升,待问题解决后再继续进行顶升。
5、支座更换施工注意事项
人一机一顶同步测量一旦发现问题立即退
(1)对与本标段的预制泥凝土小箱梁应采用的项升方式,则必须注意顶升部位,避免直接顶升梁体底部,而易选在两肋及箱梁腹板部位,防止对梁体的损坏。
(2)当梁体自重全部转换到千斤顶上时,顶升力不再明显增加,此时采用项升力控制实际上无太大意义,应改用每次的顶升量来控制比较合适,可以避免某激顶升太多而桥面开裂等。各千斤顶每次顶升2—3Im,各支墩顶升量相差控制在0.5M以下,直到可将原文座顺利取出为止。
(3)由于边梁本身自重及桥面附届设施(如护栏、分联处连接件)的影响,与中梁在顶升力上差异较大,在顶升时一定要压力与行程双控制,并以行程为最终控制。避免由于起项不均匀而造成桥面的剪切破坏。
(4)预制混凝土小箱梁梁体应力变化量对顶升位移较为敏感,为确保顶升过程中梁体受力安全,顶升位移控制以支座脱空为原则:严格控制梁体的顶升高度,最大顶升量不应超过10Im:避免顶升高度过高造成桥面及附届设施的损坏。
(5)在拆除旧支座过程中,必须保证各支撑点牢固可靠。 帕)拆除旧支座时,可以凿除梁底惕凝土楔形块,但是凿除时不能大范围内同时施工,需要采用人工万式、利用小功率电锤一点点局部凿除,禁止采用大功率设备,以免损伤梁底临时支撑点部位的混凝土。
(7)取出旧支座时,可将整个支座一起取出,以免增加顶升高度。