公路橋梁、涵洞通道等混凝土構造物為交通運輸?shù)臉屑~ ,直接影響著交通的流量和荷載 。當它投入使用一定時間后,往往由于設計的 局限和施工的欠缺,使其難以適應日益繁重的交通量,而且隨著運輸 設備的高速發(fā)展和車輪負載的不斷增長 , 橋涵結構物常常處于超負荷 運行的狀態(tài),經(jīng)常會出現(xiàn)各種病害。橋梁支座是連接橋梁上部結構和下部結構的重要構件,可謂一座橋梁的咽喉所在,關系重大,一旦出現(xiàn)病害,將影響到上下部結構的使用壽命和交通安全。目前, 新建的公路橋梁幾乎全部選用橡膠支座。特別是高速公路橋梁,橡膠支座的用量大,病害多,事故頻繁發(fā)生,支座病害處治及更換刻不容緩。
一、支座的病害癥狀及原因分析 (一)支座脫空:支座墊石和梁底鋼板不水平。 
(二 ) 支座異常變形:大多因為落梁時不夠平穩(wěn),支座存在較大的初始剪切變形。 
(三 ) 支座不能正?；瑒?墩頂落有大量的混凝土垃圾,不銹鋼板銹蝕,摩阻力變大。 
(四 ) 支座開裂:施工因素、支座質(zhì)量問題、 超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。 
二、主要更換方案 
(一)超薄式千斤頂法 
把超薄的液壓千斤頂安放在主梁與蓋梁的狹小的空間內(nèi),直接頂升梁體,利用百分表觀測梁體上升的速度,以保證橋跨各梁體受力均勻同步提升。該方法是目前使用最廣泛的頂升方法。 
(二)鞍型支架法 
用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設支架,設計成“鞍型支架”,放置千斤頂來頂升梁體。 
(三)枕木滿布式支架法 
在地面上設置枕木,以枕木為基礎,設置滿布式或部分木支架至橋梁梁體處,在支架上安置千斤頂頂升梁體。 
(四)鞍型支架法 
用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設支架,設計成“鞍型支架”,放置千斤頂來頂升梁體。 
(三)施工準備 
在更換支座以前,做好機具物品的準備工作,同時,要做好千斤頂?shù)男ｒ炁涮坠ぷ?小型機具要準備充分,頂升機具要有備用頂和油泵,測量數(shù)據(jù)要制成表格,計算出頂升高度,發(fā)給頂升小組,以備頂升控制。 
(四)施工工藝流程 
施工準備→病害調(diào)查→搭設施工平臺→安裝頂升設備→試頂→整體頂升→支座更換滑維修→卸荷落頂 
(五)施工方案 
1搭設施工作業(yè)平臺 
在貼近墩 ( 臺) 帽邊沿全橋?qū)挻钤O平穩(wěn)、牢固的工作支架,工作平臺面距梁底 約16m,橫橋向?qū)?2m,順橋向?qū)?m,采用普通鋼管腳手架搭設,支架固定在墩柱、蓋梁上,側面設置工人的上下階梯,平臺兩側設置防護圍欄以確保安全。 
2檢測支座 
頂升更換支座施工前,詳細檢查各支座情況,包括支座位置、剪切變形、脫空間隙、是否偏壓、鋼墊板厚度等,對脫空支座選擇厚度合適的鋼板,對傾斜支座選擇楔形鋼板,保證支座更換后,梁體與支座密貼。 
3荷載計算 
4安裝千斤頂、百分表 
千斤頂附近位置蓋梁頂面處理平整,梁底面處理平整,安裝千斤頂墊鋼板 , 并擺放平整、密貼;安放千斤頂、百分表,連接電動油泵。 
千斤頂安放要求:
( 1 ) 將放置千斤頂位置的蓋梁頂面和梁底面進行清潔打掃及打磨處理,將千 斤頂上下墊鋼板，防止局部壓力過高。 
( 2 ) 如千斤頂還不能與蓋梁和梁底面接觸良好,則需要加墊相應厚度的鋼板,保證相互良好接觸。 
( 3 )千斤頂?shù)陌卜挪荒苡绊懜鼡Q支座。 
5試頂 
在正式頂升前進行試頂,檢查各千斤頂?shù)耐叫?、穩(wěn)定性和梁板的完好性。確認一切正常后開始試頂。 
試頂作業(yè)嚴格按照頂升作業(yè)的要求進行。頂升總行程以讓所有支座松動來控制, 并控制在計算允許范圍內(nèi),分多次完成,每次頂升約2mm。每級頂升到位后穩(wěn)定10分鐘,在穩(wěn)定期間測量各百分表處梁體的位移,如果各測點位移差不超過1mm,再進行下一級的頂升。穩(wěn)定期間注意觀察百分表,發(fā)現(xiàn)梁體位移有減小趨勢,說明千斤頂工作不穩(wěn)定,立即回油卸頂,檢查油泵、輸油管、千斤頂是否有漏油現(xiàn)象,修復后重新試頂。頂升過程中,對主梁、蓋梁、橋面板等進行監(jiān)測,觀察有無異常變化,如有開裂、混凝土破碎等病害,應立即停止頂升 。 
6頂升 
頂升施工時將同一橋墩上的全部千斤頂并聯(lián)起來,通過一臺油泵進行加壓,以保證每臺千斤頂出力一致;頂升中嚴格控制油壓和千斤頂行程,確保整體頂升。當梁體達到頂升設計高度后,持荷、穩(wěn)壓 ,更換支座。由于千斤頂為超薄型扁千斤頂,行程為20mm,且油槍截面積小,在加壓過程中必須緩慢加壓,控制流量,單個千斤頂每級加載量為5t通過預安裝的百分表隨時監(jiān)控梁體頂升的位移量;待整體頂升后,每級頂升2mm ,頂?shù)轿环€(wěn)定5分鐘后,觀測并記錄 ,檢測是否同步,不同步隨時調(diào)整,然后進行下一級頂升。頂升高度達到10mm時,如不影響支座更換施工,穩(wěn)定油壓,更換支座;如不能正常更換,繼續(xù)頂升,但頂升高度不得超過15mm。 
頂升過程中,安排專人對主梁、蓋梁、橋面板等進行監(jiān)測,觀測有無異常變化，確保施工中均勻頂升,上部結構不出現(xiàn)裂縫、偏移。出現(xiàn)異?，F(xiàn)象,應立即停止頂升,查明原因,以確保施工安全。
7 .支座拆除 
如屬支座變形引起的沉降,則證明墩頂無沉陷,用鋼釬將支座撬活動后,用卷揚機拉出即可,若屬墩頂沉陷引起的沉降,則須將墩頂剔一平槽,撬動支座后,將支座拉出,一般支座與墩頂?shù)恼辰雍芾喂?,不宜拆除,作業(yè)時應備足專用工具,考慮多種方法進行。 
8墩頂處理及支座安裝 
在支座拆除后,將墩頂支座位置找平、清理干凈、吹干、按原位置鋪設環(huán)氧砂漿,更換支座時,在更換前應對原有支座的位置進行測量記錄,控制更換位置,支座更換后符合支座安放位置要求并檢查是否合適,接觸是否良好、是否有脫落。 
板式支座安裝時應注意: 支座應按設計支撐中心準確就位,安裝前應對梁體和支撐墊石進行檢查,梁底鋼板與支撐墊石頂面盡可能保持平行和平整,支座上下面關聯(lián)處應能保證密貼接觸,不得出現(xiàn)空隙,同一片梁的各個支座應在同一平面上,避免支座的偏心受壓,不均勻支撐與個別脫空的現(xiàn)象。對于個別干澀的開裂尚不需要更換的支座,安裝時應涂刷充滿不會揮發(fā)的“5201硅脂”作潤滑劑,以降低摩擦系數(shù)。安裝支座時,應盡量選擇年平均氣溫時進行。支座與不銹鋼的位置要視安裝時溫度而定 , 若不銹鋼有足夠的長度,則按支座距不銹鋼中心安置。 
9卸荷落頂 
落梁時由現(xiàn)場技術員統(tǒng)一指揮,以5mm為一級,逐級緩慢回落,逐級退出枕木和木楔,使梁體均勻徐徐落下。同時為防止梁與支座發(fā)生縱橫向滑移,采用木制三角墊塊在梁體兩側加以定位,待落梁工作全部完畢后拆除。每片梁落下后,不要急于拆除槽鋼凳子,應仔細檢查板式橡膠支座是否有初始剪切現(xiàn)象和有無懸空現(xiàn)象,如果發(fā) 生懸空,則重新將梁體同步頂起,在懸空支座下加墊不銹鋼板。 發(fā)現(xiàn)有剪切變形現(xiàn)象,則應稍微起高一側梁端,讓橡膠支座在自身彈性作用下自動復位,避免橡膠支座在落梁的時候產(chǎn)生初始剪切變形。支座安裝符合要求后,回收千斤頂,拆除臨時支撐,讓梁回到原來位置,完成支座更換工作。 
(六)結語 
支座更換工程采用同時、同步的頂升作業(yè)方式進行全斷面頂升,為確保在橋梁頂升過程中主梁不產(chǎn)生過大的拉壓應力,造成梁體損壞,這就要求施工過程中應做到精確、各方協(xié)調(diào)一致才能完成,因此在施工中嚴格執(zhí)行施工操作規(guī)程和技術要求 , 才能確保結構安全及更換工作的順利進行。 
 
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