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唐山橡胶支座更换工程实例
橡胶支座更换工程实例(一)工程概况
伊家河大桥京台方向西幅南端(北端),T梁梁端橡胶支座处出现了沉降和扭曲,橡胶支座都存在不同程度的损坏,需进行顶升、检查、更换橡胶支座处理。该桥支座形式为板式橡胶支座(300×500×78)和四氟板式橡胶支座(300×500×80),橡胶支座处距地面高度约为8m。为便于区分,我们把沉降处自西向东依次编号为1、2、3、4号支座,由北向南一次为-0、-1、-2、-3等。
(二)施工准备
在更换橡胶支座以前,做好机具物品的准备工作,同时,要做好千斤顶的校验配套工作,小型机具要准备充分,顶升机具要有备用顶和油泵,测量数据要制成表格,计算出顶升高度,发给顶升小组,以备顶升控制。
(三)施工工艺流程
施工准备→病害调查→搭设施工平台→安装顶升设备→试顶→整体顶升→支座更换滑维修→卸荷落顶
(四)施工方案
1.搭设施工作业平台
在贴近墩(台)帽边沿全桥宽搭设平稳、牢固的工作支架,工作平台面距梁底约1.6m,横桥向宽12m,顺桥向宽2m,采用普通钢管脚手架搭设,支架固定在墩柱、盖梁上,侧面设置工人的上下阶梯,平台两侧设置防护围栏以确保安全。
2.橡胶支座检测
顶升更换支座施工前,详细检查各橡胶支座情况,包括橡胶支座位置、剪切变形、脱空间隙、是否偏压、钢垫板厚度等,对脱空橡胶支座选择厚度合适的钢板,对倾斜橡胶支座选择楔形钢板,保证橡胶支座更换后,梁体与支座密贴。
3.荷载计算
根据对本桥每孔梁体的自重计算:
(1)梁体自重约:211.2m3/孔×2.45吨/ m3 =517.44吨
(2)桥面铺装重约:35米×0.12米×12.0米×2.45吨/m3 =123.48吨
(3)护栏重约:0.3方/延米×35米×2.45吨/ m3×2侧=51.45吨
合计总重约为:693.37吨,施工过程中,对于桥台处梁体单端进行顶升,计划采用6台150T薄型千斤顶,其合计承载力为:150吨×6台=900吨≥2.0倍×(693.37吨/2)=693.37吨,满足顶升要求。对于桥墩处相邻孔梁体单端分别同步进行顶升,计划采用12台150T薄型千斤顶,受力和桥台处相同,满足要求。
4.安装千斤顶、百分表
千斤顶附近位置盖梁顶面处理平整,梁底面处理平整,安装千斤顶垫钢板,并摆放平整、密贴;安放千斤顶、百分表,连接电动油泵。
千斤顶安放要求:
(1)将放置千斤顶位置的盖梁顶面和梁底面进行清洁打扫及打磨处理,将千斤顶上下垫钢板(面积250×350×20mm)防止局部压力过高。
(2)如千斤顶还不能与盖梁和梁底面接触良好,则需要加垫相应厚度的钢板,保证相互良好接触。
(3)千斤顶的安放不能影响更换支座。
5.试顶
在正式顶升前进行试顶,检查各千斤顶的同步性、稳定性和梁板的完好性。确认一切正常后开始试顶。
试顶作业严格按照顶升作业的要求进行。顶升总行程以让所有支座松动来控制,并控制在计算允许范围内,分多次完成,每次顶升约2mm。每级顶升到位后稳定10分钟,在稳定期间测量各百分表处梁体的位移,如果各测点位移差不超过1mm,再进行下一级的顶升。稳定期间注意观察百分表,发现梁体位移有减小趋势,说明千斤顶工作不稳定,立即回油卸顶,检查油泵、输油管、千斤顶是否有漏油现象,修复后重新试顶。顶升过程中,对主梁、盖梁、桥面板等进行监测,观察有无异常变化,如有开裂、混凝土破碎等病害,应立即停止顶升。
6.顶升
顶升施工时将同一桥墩上的全部千斤顶并联起来,通过一台油泵进行加压,以保证每台千斤顶出力一致;顶升中严格控制油压和千斤顶行程,确保整体顶升。当梁体达到顶升设计高度后,持荷、稳压,更换橡胶支座。由于千斤顶为超薄型扁千斤顶,行程为20mm,且油枪截面积小,在加压过程中必须缓慢加压,控制流量,单个千斤顶每级加载量为5t。
通过预安装的百分表随时监控梁体顶升的位移量;待整体顶升后,每级顶升2mm,顶到位稳定5分钟后,观测并记录,检测是否同步,不同步随时调整,然后进行下一级顶升。顶升高度达到10mm时,如不影响橡胶支座更换施工,稳定油压,更换橡胶支座;如不能正常更换,继续顶升,但顶升高度不得超过15mm。
顶升过程中,安排专人对主梁、盖梁、桥面板等进行监测,观测有无异常变化,确保施工中均匀顶升,上部结构不出现裂缝、偏移。出现异常现象,应立即停止顶升,查明原因,以确保施工安全。
7.橡胶支座拆除
如属橡胶支座变形引起的沉降,则证明墩顶无沉陷,用钢钎将橡胶支座撬活动后,用卷扬机拉出即可,若属墩顶沉陷引起的沉降,则须将墩顶剔一平槽,撬动橡胶支座后,将橡胶支座拉出,一般橡胶支座与墩顶的粘接很牢固,不宜拆除,作业时应备足专用工具,考虑多种方法进行。
8.墩顶处理及橡胶支座安装
在橡胶支座拆除后,将墩顶橡胶支座位置找平、清理干净、吹干、按原位置铺设环氧砂浆,更换橡胶支座时,在更换前应对原有橡胶支座的位置进行测量记录,控制更换位置,橡胶支座更换后符合支座安放位置要求并检查是否合适,接触是否良好、是否有脱落。
板式橡胶支座安装时应注意:
①橡胶支座应按设计支撑中心准确就位,安装前应对梁体和支撑垫石进行检查,梁底钢板与支撑垫石顶面尽可能保持平行和平整,橡胶支座上下面关联处应能保证密贴接触,不得出现空隙,同一片梁的各个橡胶支座应在同一平面上,避免橡胶支座的偏心受压,不均匀支撑与个别脱空的现象。
②对于个别干涩的开裂尚不需要更换的橡胶支座,安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂”作润滑剂,以降低摩擦系数。③安装橡胶支座时,应尽量选择年平均气温时进行。橡胶支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定,若不锈钢有足够的长度,则按支座距不锈钢中心安置。
9.卸荷落顶
落梁时由现场技术员统一指挥,以5mm为一级,逐级缓慢回落,逐级退出枕木和木楔,使梁体均匀徐徐落下。同时为防止梁与橡胶支座发生纵横向滑移,采用木制三角垫块在梁体两侧加以定位,待落梁工作全部完毕后拆除。每片梁落下后,不要急于拆除槽钢凳子,应仔细检查板式橡胶支座是否有初始剪切现象和有无悬空现象,如果发生悬空,则重新将梁体同步顶起,在悬空支座下加垫不锈钢板。发现有剪切变形现象,则应稍微起
高一侧梁端,让橡胶支座在自身弹性作用下自动复位,避免橡胶支座在落梁的时候产生初始剪切变形。橡胶支座安装符合要求后,回收千斤顶,拆除临时支撑,让梁回到原来位置,完成橡胶支座更换工作。
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