桥梁支座更换施工方法及安全技术措施

2019-09-12 版权声明 举报文章

桥梁支座更换施工方法及安全技术措施

【摘要】随着经济的发展,对交通运输行业提出了的更高的要求,桥梁也面临着巨大的交通负荷承载压力。桥梁支座作为承载桥面的基础,是保证桥梁安全和正常使用的重要保障。然而,一些桥梁支座因为破损严重,需要及时更换,针对这种情况,本文浅析了桥梁支座更换的施工原理,并针对性的提出了施工方法和安全技术措施,供业内人士参考。

【关键词】桥梁支座;更换;原理;施工方法;安全技术措施

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:

桥梁支座作为连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件,具备两种功能,一是承受作用在上部结构传输过来的各种力,并将它们有效的传输给桥墩;其次是适应桥体因温度、湿度、混凝土热胀冷缩以及负荷作用下的所引起的水平位移,使桥梁上部结构可以在允许范围内自由变形而不导致额外的附加力。

随着交通运输行业的发展,公路、铁路桥梁所负载的运量和负荷不断的增长,桥梁支座受到结构预应力的影响越来越大,出现不同程度的破坏和毁损,影响了桥梁的质量和安全。为了保证桥梁的正常使用,需要及时更换破坏了的桥梁支座,下面,将介绍桥梁支座的施工方法和安全技术防范措施。

一、施工原理

桥梁支座更换的主要原理是利用超薄型油压千斤顶,将其安放在桥台或者盖梁顶面,通过主控制器,所有千斤顶同步工作,将整个半幅桥全部同时举起约小于30mm后,再更换支座。

二、桥梁支座更换施工方法

1、安装防侧移装置

在顶升更换支座的过程中,由于不中断桥面交通,因此受汽车等动荷载的影响,加上桥梁横坡较大(2.5%),桥梁可能发生偏移,尤其是向外侧滑移,因此在盖梁上安装防侧移装置确保万无一失。防侧移装置根据盖梁上的空间位置(约35cm)、梁体侧移推力决定材质和尺寸,装置主体采用高60cm、宽30cm、纵向20cm的型钢骨架,在型钢与T梁间加2cm厚的橡胶板(仅与型钢面粘牢固定),并使橡胶板紧贴于T梁上,在盖梁上植入4颗直径20mm 的高强膨胀螺杆固定,每颗螺杆植入深度不小于18cm,4颗螺杆的设计剪力为22T,破坏剪力可达30.56T,可足以抵抗车辆振动等不利因素产生的桥梁侧向滑动力。同时建议该装置作为永久装置予以保留,既允许桥梁因温度或荷载而产生的横向偏移,又限制了桥梁偏移的位移范围。

2、安装千斤顶

采用薄型超高压千斤顶,千斤顶放于盖梁上,对同一盖梁上的所有支承点同步顶升。(因设计为中央分隔带漏空,桥梁左右幅为完全分离的两座桥,施工时完全可以做到半幅施工)。每个盖梁上使用10台200T千斤顶和4台超高压ZB4/800B油泵。为了保证起梁均衡和位移的一致,每片梁采用2台200T千斤顶,用1台油泵的两个油路分别控制中梁的3个千斤顶和边梁的2个千斤顶。根据实际情况,防止顶升时损坏梁体,本案例特采用无变形刚性托架,很好的保护梁体安全。千斤顶上部垫钢板,钢板与梁体接触中间垫5毫米的胶垫,防止损坏桥梁的外观,如图1所示。将原支座按照不同位置编号,以便查对和更换。清除杂物,以便取下原支座,更换新支座。支座更换完毕后,如垫石出现损坏,用环氧砂浆进行垫石修补。在实际施工过程中,对环氧砂浆进行合理配置,可使其在修补后3~5小时内达到C30强度。在橡胶支座也标上十字交叉中心线,使支座的中心线同墩台上的设计位置中心线相重合,调节施工完毕,就可以慢慢落梁。

3、设置观测点

(1)按顶升梁体理论所需压力值的50%进行试顶, 检查钢板、千斤顶等的安装是否正确以及受力是否均匀。

(2)在确认各受力部件无塑性变形后, 即可开始整体顶升梁体。顶梁时, 主要控制各梁底与盖梁顶面间的垂直距离变化是否均匀, 在差值超过1mm时,应暂停加压, 及时调节相应的油阀, 使得梁体的提升速度均匀。

(3)同时将梁体顶升5mm后, 检查各千斤顶的工作性能是否正常; 确认安全后再同时顶起3mm- 5mm, 使得梁体的平均顶升量均达到8mm- 10 mm。

(4)顶升时应及时添加钢板垫块,梁体顶升到预定高度时, 充分填塞保险垫块与梁底的空隙。

4、更换支座

拆除旧支座, 清理旧支座周围的杂物;对梁底的生锈钢垫板除锈并作防锈处理;用环氧材料垫平支座垫石及梁底表面的不平行部分(两者以水平面为准) ;按放样位置准确安装新的支座。

5、卸载并拆除千斤顶

落梁前, 先顶起千斤顶1mm-2 mm, 以便撤除保险垫块。分级回落,每次回落量不宜大于3mm。保险垫块拆除也要相应分级进行,以使落梁过程中梁体可一直得到有效保护。在千斤顶压力表归零后,需再次检查支座与梁底是否完全接触。否则要重顶一次,调整后再次落梁, 直到支座上下表面相互平行且同梁底、垫石顶面全部密贴后,即可完全卸下千斤顶。

三、确保桥梁结构安全的技术措施

在更换桥梁支座的过程中,重要的是如何保证桥梁结构不会因为支座的更换而发生结构性的破坏,因此,需要采取一定的安全技术措施,保证桥梁支座更换的正常安全施工,下面列出以下几个需要注意的地方:

1、保证顶升时梁体不会因局部应力突然增加而受到破坏。在顶升梁体时,梁体会出现因局部应力的突然增加而造成应力集中的现象,而当取消梁体顶升时,应力会突然得到释放,这样一来,梁体的薄弱环节会因为受力的变化造成对梁体的破坏。针对这种现象,在进行梁体顶升时,我们要进行精密的计算,来控制总的顶升量。当采取分级顶升的方法时,总的顶升会通过几级小的顶升来分别完成,因此需要注意的是当每一级提升量到位后要用垫块垫牢,然后才能对当前级的千斤顶进行卸载,在对桥梁支座采取顶升后静止1个小时,再进入到下一级的顶升作业,并逐步依次进行。

2、保证顶升时梁体局部混凝土不受破坏。在顶升梁体时,因梁体的巨大自重所应用的大吨位千斤顶,在梁体的局部单位面积上产生的顶升力会大于混凝土的抗压强度,因此会造成混凝土局部压碎现象,影响梁体的完整度和质量安全。因此,针对这种现象,可以在千斤顶上下各设置一块钢板,通过计算确定钢板的面积和厚度,增加梁体的受力面积,分散千斤顶的破坏力,以实现单位面积上的顶升力小于混凝土的抗压强度,并在钢板与混凝土之间垫一层起缓冲作用的硬木板,确保梁体混凝土局部不受破坏。

3、防止梁体横向位移而导致失稳破坏所有的中小桥的盖梁,两端已有防侧移的钢筋混凝土挡块,在顶升前仔细检查,每一个挡块发现有破损现象时要进行修复,待修复后才能进行顶升施工,必要时可在两侧设置防侧移的限位装置。

4、防止梁体纵向滑移而导致构件间的破坏,顶升因桥梁规模较小,根据桥梁施工方的指导意见更换支座时,不影响桥面系统。当每座桥为三跨简支空心板桥,在每座桥的两端桥台处各设有一道毛勒伸缩缝。所以我们考虑先整体顶升中间盖梁上的四个梁端,然后再单独顶升桥台处的梁端。在顶升中间盖梁上的四个梁端时,桥台处梁端有可能产生滑移,造成毛勒缝处梁端与桥台产生挤压破坏。顶升时毛勒缝内用钢板设置一限位装置,但必须保证该梁端处于铰接状态。

5、建立观察系统,顶升系统较单一力学模型简单、直观,所以不采用应力应变仪监测,但必须派两名技术人员在顶升过程中对梁体进行观察,一旦发现问题,立即停止顶升,待问题解决后再进行顶升。

四、结语

桥梁支座更换是一个复杂而又系统的工程,它不仅要求先进的施工技术,还要采取一定的安全防范措施,以保证桥梁的结构安全。需要注意的是,桥梁支座的更换要结合施工现场的特定的地理环境和桥面的交通状况来采取相应的措施,全面考虑出现的各种状况,以保证桥梁的安全。当然,在桥梁支座更换领域里,还有许多地方需要我们进一步完善,促进我国交通运输行业的发展。

参考文献:

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