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橋梁支座更換施工過(guò)程中如何能不破壞橋梁的結構

更新時(shí)間:2019-10-25 點(diǎn)擊次數:2185次
橋梁支座更換施工過(guò)程中如何能不破壞橋梁的結構,由于我國在上世紀八、九十年代建造的許多橋梁(主要是空心板和T梁居多)現在檢查發(fā)現多數橋梁橡膠支座經(jīng)過(guò)多年使用后已經(jīng)損壞、移位。因此,橡膠支座到一定年份損壞后就要更換,而且這些橋梁現在仍然承擔著(zhù)重要的交通運輸任務(wù),為了保證橋梁的行車(chē)安全和交通的通暢,必須在不斷交通的情況下更換舊支座,采用普通的千斤頂根本沒(méi)有辦法更換橡膠支座。

橋梁支座更換施工過(guò)程中如何能不破壞橋梁的結構,由于我國在上世紀八、九十年代建造的許多橋梁(主要是空心板和T梁居多)現在檢查發(fā)現多數橋梁橡膠支座經(jīng)過(guò)多年使用后已經(jīng)損壞、移位。因此,橡膠支座到一定年份損壞后就要更換,而且這些橋梁現在仍然承擔著(zhù)重要的交通運輸任務(wù),為了保證橋梁的行車(chē)安全和交通的通暢,必須在不斷交通的情況下更換舊支座,采用普通的千斤頂根本沒(méi)有辦法更換橡膠支座。

橋梁頂升過(guò)程中使用氣囊千斤頂是近年新開(kāi)發(fā)的一種頂升設備,主要配置有:氣囊膠墊、高壓膠管、氣壓分流器、高壓氣泵、制系統、電子監控等。氣囊千斤頂由高質(zhì)橡膠鋼絲材料制成,有關(guān)技術(shù)指標:設計最大應力1.6MPa,承受最大荷載40t;氣囊幾何尺寸為:長(cháng)70cm,寬58cm,厚3cm。由于其結構尺寸較小,特別是厚度超薄,實(shí)現了其他千斤頂所無(wú)法滿(mǎn)足的所需要施工空間小的要求,所以"超低高度氣囊式千斤頂"可以直接在蓋梁上起頂適合于空心板梁頂升以及頂升間隙較小的物體。"超低高度氣囊式千斤頂"不僅在結構尺寸上滿(mǎn)足了直接在蓋梁上起頂及頂升間隙小的要求,同時(shí)在頂起施工時(shí)的受力分析也完全符合有關(guān)要求。為了確保工程施工作業(yè)的順利進(jìn)行,做到心中有數,對空心板的受力、變形做了分析,并進(jìn)行了力學(xué)計算,重在了解結構受力后內部變化情況。

計算模型及參數取一座30m跨空心板橋作為算例,主要計算空心板的橫向受力,尤其是底板部位的橫向受力。分析計算按平面應力模型進(jìn)行,單元采用8節點(diǎn)等參元??v向受力長(cháng)度偏于保守地取用氣囊的順橋向長(cháng)度L一70cm。對于30m跨徑空心板橋,計算荷載:梁自重為43t,二期恒載為9t。計算結果通過(guò)有限元計算,支座更換施工過(guò)程中,梁體所受的最大剪應力為1.03MPa。梁體的最大主拉應力5。一3.33MPa,大于正常使用階段荷載組合Ⅱ下的c40混凝土容許主拉應力[d:-]一2.34MPd;與施工階段受彎構件中c40混凝土容許主拉應力[鰳]一3.38MPa非常接近。但考慮到出現較大主拉應力的范圍較小,并且計算時(shí)采用了比較保守的縱橋向只有70cm的梁體參與受力的假定,所以頂升過(guò)程中,梁體主拉應力基本處于安全范圍內。梁體最大主壓應力S。:==2.73MPa,遠小于正常使用階段c40混凝土的容許主壓應力一18.2MPa。因此,梁體的主壓應力滿(mǎn)足規范要求。

為了解決這個(gè)問(wèn)題,我公司根據多年的預力施工經(jīng)驗,依據公司現有的技術(shù)優(yōu)勢,成功的研制開(kāi)發(fā)了分離式可控起頂系統,該系統在保證橋梁不間斷交通正常營(yíng)運下,不要破壞橋梁結構(且不破壞橋面連續系統)段時(shí)間單邊斷交通的情況下安全,快捷的更換受損支座。該系統可分為液壓分離式可控全自動(dòng)起頂系統和氣壓分離式可控全自動(dòng)起頂系統。

對于"超低高度氣囊式千斤頂"的施工工藝施工的主要步驟為:準備工作、試頂、整體頂升、支座更換、梁體落位等。下面以一典型工程施工進(jìn)行介紹。3.1工程簡(jiǎn)介某空心板梁橋,每跨19片梁,橋面寬20m,橋面鋪裝層為連續結構,空心板梁為鋼筋混凝土預應力結構。單片梁寬0.99m,高1.2m,長(cháng)30m。單片梁斷面為兩箱室結構,頂底板均厚20cm,兩外腹板均厚lOcm,中腹板厚8cm,單片梁自重43t,每片梁?jiǎn)味嗽O板式橡膠支座2塊,支座尺寸14cm×14cm×3cm,不設支座墊石。該橋通車(chē)至今已9年,因長(cháng)時(shí)間超限車(chē)輛通行造成支座損壞嚴重,為保證橋梁安全,業(yè)主決定對支座進(jìn)行更換。

橋梁支座更換過(guò)程中,一定要對橋梁按基礎、墩臺、主梁、橋面系和附屬工程逐一進(jìn)行全面檢查,并做好記錄和拍照。對于基礎、墩臺所存在的病害應先進(jìn)行處治,然后再處治主梁。需更換支座的,視橋面系和附屬工程的具體情況,決定是否對橋面系和附屬工程予以保留或全部清除;需保留的,要事先對各橋孔的縱向連接予以解除,最后才進(jìn)行支座更換施工。傳統的施工方法,需要在可利用的擴大基礎或承臺上搭設頂升支架實(shí)施作業(yè),但頂升點(diǎn)應盡可能地靠近原支點(diǎn)。如果沒(méi)有可以利用的擴大基礎或承臺,需重新澆注臨時(shí)承重基礎,再搭設頂升支架實(shí)施作業(yè),這種情況多發(fā)生在柱樁對接的橋墩或實(shí)體式墩臺結構,遇到深水基礎更為困難。

根據施工經(jīng)驗和實(shí)際情況,在墩臺結構無(wú)任何病害的情況下,可直接在蓋梁頂面和空心板梁翼緣板下實(shí)施頂升,但要求千斤頂高度不超過(guò)3cm。為此可采用"超低高度氣囊式千斤頂"來(lái)實(shí)施。準備工作在墩位處設置操作平臺,對于無(wú)水地段采取搭設支架方式,用普通腳手架鋼管,扣件連接即可;對于水中墩則采用船拼搭設支架。支架強度、穩定性均應滿(mǎn)足作業(yè)安全的要求。支架完成后,對各墩位支座進(jìn)行全面檢查,并做好記錄和編號。根據檢查情況,確定更換支座部位、橋跨和數量,再根據交通運行『青況,制定最佳支座更換計劃。在作業(yè)前應對千斤頂安放處進(jìn)行清理,以利于千斤頂及墊板的安放平穩。同時(shí)確定千斤頂所使用的墊板,墊板采用鋼板(厚10mm),尺寸不得小于14cm×14cm,在相對應的板式支座前面放置,并準備一定數量的薄鋼板或楔型鋼板,以利于在板梁頂升過(guò)程中超墊楔緊。氣囊千斤頂、氣管、閘門(mén)使用前應進(jìn)行荷載試驗,以檢驗各設備的有效性。3.4試頂支撐架、操作平臺、千斤頂安裝完畢后即可試