矮千斤頂頂升法更換連續(xù)梁橋支座

1、矮千斤頂頂升法更換連續(xù)梁橋支座論文關(guān)健詞：橋梁 支座 頂升 更換論文摘要：通過(guò)對(duì)某高速公路L1、L2、L4三座連續(xù)空心板梁互通式立交橋的支座更換，恢復(fù)橋梁的 安全正常運(yùn)營(yíng)。用矮千斤頂頂升橋梁上構(gòu)進(jìn)行支座更換施工工藝既科學(xué)、實(shí)效，又簡(jiǎn)便、安全，具有較強(qiáng)的適用效果和參考意義。一、冃U言某高速公路L1、L2、L4互通式立交橋建于1997年，至今運(yùn)營(yíng)時(shí)間已有6年，橋梁墩柱、梁底、橋面 都有不同程度的裂紋岀現(xiàn)，特別是橋面破損嚴(yán)重，經(jīng) 交通科研單位檢測(cè)鑒定為支座變形所造成，需對(duì)橋臺(tái) 及各橋墩處支座予以更換。二、工程概況該高速公路L1、L2、L4三座連續(xù)空心板梁互通式立交橋是一個(gè)多肢、混合型的立體交叉，按荷

2、載汽超20級(jí)，掛120設(shè)計(jì)。其中L1橋橋跨布置為16m+4X20m+16m,梁高0.85m，寬9m，橋墩為單 樁式樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)一側(cè)為雙樁式樁基礎(chǔ)，另一側(cè)為一字型樁基礎(chǔ)橋臺(tái)；L2橋橋跨布置為10m+16m+10m，梁高0.85m，寬9m，橋墩為單樁式樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)一側(cè)為一字型樁基礎(chǔ)橋臺(tái)，另一側(cè)為重力式U型橋臺(tái)；L4橋橋跨布置為13m+416m+13m，梁高0.85m，寬12m，其中左右兩邊各有2m寬人行道挑梁，橋墩為單樁 式樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為雙樁式樁基礎(chǔ)。L1、L2、L4橋均屬于彎橋，其平、縱斷面均處于曲線上。三、施工組織根據(jù)本次施工任務(wù)組建L1、L2、L4橋支座更換項(xiàng)目經(jīng)理部，制定詳細(xì)、嚴(yán)密的施工方

3、案，配置人力、 機(jī)械及設(shè)備，使本次施工安全、有序、順利地進(jìn)行。本頂目配置高70mm， $ =300mnm勺圓形扁式油壓千斤頂（最大頂升重量為 250T,最大行程為15mm） 共20臺(tái)。四、制定施工方案項(xiàng)目初步制定的是采用萬(wàn)能桿件拼裝支架支撐，大噸位千斤頂起頂?shù)闹ё鼡Q方案，為便于安裝支架 并提供足夠的支承能力，需在支架下設(shè)置鋼筋砼基礎(chǔ)。經(jīng)詳細(xì)審查設(shè)計(jì)圖紙，地基為人工素填土，鋼筋砼 基礎(chǔ)置于其上產(chǎn)生的沉降量較大，若采用大噸位螺旋千斤頂，同時(shí)高行程（80mm左右）起頂，當(dāng)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，同排一部分千斤頂受力增大（可能超岀千斤頂最大受力，使千斤頂損壞），另一部分千斤頂 受力減小而此時(shí)行程很大（大于

4、梁的允許變形值），會(huì)損壞梁體。為了減小沉降量，必須增大鋼筋砼基礎(chǔ) 尺寸，并對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，此方案工程量較大且工期加長(zhǎng)，安全性也不是很高。出于安全的角度考慮，充 分利用梁體與墩頂?shù)目臻g，制定了一個(gè)更加可靠的施工方案，此方案采用鋼管包箍墩柱，用高度為70mm,$ =300mm的圓形扁式油壓千斤頂（最大頂升重量為250T，最大行程為15mm）配電動(dòng)油泵進(jìn)行梁體頂升更 換支座，避免沉降造成突然卸載的影響，圓形扁式油壓矮千斤頂?shù)淖畲笮谐虨?5 mm,且為單油路，操作控制頂升量更為簡(jiǎn)便，使梁體的變形值控制在允許的范圍內(nèi)。由于千斤頂放置于梁體墊石與墩頂之間，方 案制定時(shí)需對(duì)每座立交橋各墩臺(tái)處頂升的重量、墩頂

5、及墊石頂局部受壓、鋼管包箍增強(qiáng)等進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)由原設(shè)計(jì)部門提供起頂時(shí)梁板的允許變形值，以便在實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)施工工序進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保梁體 的變形在允許范圍內(nèi)，保證施工過(guò)程中的橋梁結(jié)構(gòu)安全。以L1橋?yàn)槔?，起頂重量、鋼管包箍增?qiáng)、局部受壓等計(jì)算過(guò)程如下：3 1 L1橋不等跨徑連續(xù)梁支承反力計(jì)算（按去掉橋面鋪裝計(jì)算）根據(jù)連續(xù)梁電算程序計(jì)算得各墩臺(tái)支承反力:墩臺(tái)號(hào)反力（KN）墩臺(tái)號(hào)反力（KN ）0#臺(tái)1055.51#墩3444.72#墩3487.83#墩3461.44#墩3493.75#墩3434.96#臺(tái)1060.42.局部承壓計(jì)算依據(jù)各墩臺(tái)受力情況，在各橋墩順橋向支座兩側(cè)安設(shè)兩臺(tái)250噸圓形扁式

6、千斤頂（規(guī)格為$ 300X 70m） 在各橋臺(tái)橫橋向三個(gè)支座之間安設(shè)兩臺(tái) 250噸圓形扁式千斤頂（規(guī)格為$ 300X 70mm，千斤頂最大行程為 15mm,每次頂起時(shí)控制在10mm左右。由于千斤頂作用，使墩臺(tái)頂部處于局部承壓狀態(tài)，根據(jù)最不利原則， 以4#墩為例進(jìn)行局部承壓應(yīng)力計(jì)算：R-41A5墩柱混凝土加鋼管包箍后通過(guò)鋼管預(yù)壓緊箍作用可提高砼抗壓強(qiáng)度（如圖 4,單位cm）.鋼筋砼短柱軸心受壓組合強(qiáng)度計(jì)算式為:NO=Ra39.686/2)=1624.284cm2Ac=3.14X152=706.5cm23 = ( 1629.284/706.5)1/2=1.519Nc=0.6X.519 X1.963

7、 X.14 502=2058110 N=2058.11 KN4#墩的支承反力為3493.7KN，每個(gè)千斤頂反力為1746.85KN,小于Nc=2058.11KN,局部承壓滿足要求。四、施工步驟及施工工藝1. 舊橋面鑿除、清理采用小型鑿巖機(jī)、把橋面板分成兩幅，從橋臺(tái)一側(cè)開(kāi)始，一幅一幅鑿除，小型鑿巖機(jī)在施工中嚴(yán)格控 制風(fēng)鎬的功率，使風(fēng)鎬正好鑿至橋面與梁板的接觸面，以免鑿傷梁體，鑿除完后采用小型拖拉機(jī)人工裝運(yùn) 至廢舊場(chǎng)丟棄。這樣可以減輕一部分恒載。2. 拆除伸縮縫拆除橋頭兩側(cè)伸縮縫，在兩橋臺(tái)與梁板的間隙處用木板或橡膠臨時(shí)填塞，避免起頂時(shí)梁體的縱向滑移。3. 支架搭設(shè)采用竹子、木材、鐵線搭設(shè)施工平臺(tái)安

8、放設(shè)備，平臺(tái)寬度要求滿足油泵、材料、工作人員操作的要求， 支架要穩(wěn)固。4. 制作包箍鋼管砼及安裝千斤頂?shù)仍O(shè)備。墩柱直徑為120cm,鋼筋保護(hù)層厚7cm,舊支座所占中心面積為6606 cm2，$ 300mm矮千斤頂?shù)闹| 位置較窄，為保護(hù)墩柱頂局部砼承壓安全，需采用鋼板包箍包裹墩柱頂提高邊緣砼抗壓強(qiáng)度。先在墩柱頂 支座鋼板范圍以外鑿開(kāi)部分砼，深度大約 3cm，清理干凈，按墩柱頂面尺寸（扣除支座鋼板面積）加工好 四塊厚度為2cm的鋼板并開(kāi)好坡口，將四塊鋼板焊接在支座鋼板的四周，相鄰鋼板相互焊接，形成一個(gè)直 徑為122cm的圓板蓋在墩頂。鋼板焊縫要密實(shí)，后焊鋼板要與支座鋼板平齊，然后加套包箍，包箍厚

9、度為 1.2cm，直徑為120cm,寬為50cm的兩個(gè)半環(huán)，兩個(gè)半環(huán)間采用高強(qiáng)螺栓連接（規(guī)格為$ 27mm長(zhǎng)為120mm）， 在包箍下緣與墩柱接觸面粘貼寬5cm、厚0.5cm的環(huán)形橡膠條，使下緣密封，在包箍上緣焊接方形5cn1X5cm 厚0.5cm的6塊小鋼板（均布于圓周），包箍上緣接觸到墩頂鋼板后，上緊高強(qiáng)螺栓，將鋼板與包箍上緣 接觸面焊接緊密，再把高強(qiáng)螺栓部分加焊緊密，在頂鋼板開(kāi)一個(gè)壓漿孔，兩個(gè)排氣孔，在墩頂鋼板壓漿孔 處壓灌環(huán)氧樹(shù)脂砼，使墩柱與鋼管包箍緊密結(jié)合為一體形成鋼管砼，達(dá)到提高砼強(qiáng)度的目的。待環(huán)氧樹(shù)脂砼強(qiáng)度達(dá)到要求后，將矮千斤頂放置于各墩頂順橋向盆式支座兩側(cè)，臺(tái)帽頂則放置于三個(gè)板

10、式支座的中間，并安裝好油泵。5. 梁體頂升及支座更換（1）.更換方法由于舊盆式支座上、下板的錨固螺栓全部扭曲，下板與支座墊石混凝土結(jié)合在一起，要取岀上、下板， 需要鑿除上、下板粘結(jié)的混凝土并割除連接件，要求墩頂與墊石必須有足夠的空間，即梁體頂升需有較大 高度，施工的危險(xiǎn)性較大。考慮到以上因素，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同研究，決定在不拆除舊 盆式支座上、下板的情況下，頂升橋梁至一個(gè)新盆式支座的高度后，取岀舊盆中的橡膠塊，填充一塊大小、 高度一致的圓形鋼板把整個(gè)盆塞滿（保證支座傳力良好），然后將新盆式支座的上、下板與舊盆式支座的 下、上板焊接在一起（舊盆式支座的上、下板安裝反了），達(dá)到更換舊

11、支座的目的。新的盆式支座安裝后， 整個(gè)梁體比原來(lái)抬高了一個(gè)相同的高度（約 12cm），在橋臺(tái)板式支座處通過(guò)調(diào)節(jié)支座墊石高度來(lái)協(xié)調(diào)，在 橋頭兩側(cè)通過(guò)引道來(lái)調(diào)整抬高的高差。（2）.頂升施工頂升前要對(duì)每個(gè)墩臺(tái)的左、右原始高度進(jìn)行記錄，以便比較和控制頂升量，由于采用高度為70mm,$ 300mn的圓形扁式液壓千斤頂（最大頂升重量為 250T，最大行程為15mm），其活塞面為 扯50mm的圓 面，加油壓后圓面受力必須均勻，否則就會(huì)岀現(xiàn)活塞拉缸損壞，在施工過(guò)程中要仔細(xì)觀察活塞面上升是否 均勻，岀現(xiàn)不均勻情況要停止加油壓并馬上卸載，重新放置鋼板調(diào)整好位置再加油壓頂升。首先進(jìn)行L1橋的頂升，L1橋跨徑為16m

12、+4X20m+16m，整個(gè)橋位于豎曲線內(nèi)（基本以3#墩為對(duì)稱中心），頂升順序?yàn)?先從6#臺(tái)至0#臺(tái)每個(gè)墩臺(tái)頂升高度為10mm （千斤頂?shù)男谐蹋?。由于支墊鋼板有空隙，在卸載過(guò)程中產(chǎn)生壓縮，所以在墩臺(tái)每次頂升幾個(gè)毫米后，需馬上比較各墩臺(tái)之間的頂升量及一個(gè)墩臺(tái)左、右兩側(cè)的頂升量 之上偏差，按照偏差值從0#臺(tái)至6#臺(tái)每墩臺(tái)頂升來(lái)調(diào)節(jié)平衡，完成一個(gè)來(lái)回，使每個(gè)墩臺(tái)之間的頂升高差控制到小于10mm范圍內(nèi)。不斷重復(fù)以上過(guò)程直至符合新盆式支座的安裝高度要求。(3) .更換支座頂升完成后，取岀盆內(nèi)的舊橡膠塊，在新支座上板定位好加工成與盆大小一致的圓形鋼板，用千斤頂把上板頂升到舊支座上板，使上板及圓形鋼板與舊支座

13、上板結(jié)合良好，焊接穩(wěn)固。安裝完上板后，取岀千斤頂進(jìn)行下板安裝，將下板安放在墩頂中心位置，焊接穩(wěn)固。在四氟板上涂硅脂油。在橋墩進(jìn)行盆式支座安裝的同時(shí)，澆注好橋臺(tái)四氟板橡膠支座墊石，待達(dá)到強(qiáng)度70%80%后，安裝好新的板式橡膠支座，就可以卸載了。卸載施工工藝與頂升施工工藝正好相反，施工順序是先從6#臺(tái)依次至5#、4#、3#、2#、1#各墩、最后至0#臺(tái)，再?gòu)?#臺(tái)依次至各墩、最后至6#臺(tái)為一個(gè)來(lái)回。卸載完成后，對(duì)盆式支座進(jìn)行補(bǔ)焊(因?yàn)橹|鋼板處，卸載前無(wú)法焊到)，支座更換結(jié)束。L2橋一部分位于直線內(nèi)一部分位于豎曲線內(nèi)，從 0#臺(tái)至3#墩為上坡，采用的頂升順序?yàn)?#臺(tái)-1#墩 f 2#墩-3#墩，為

14、一個(gè)回合，不斷地重復(fù)直至完成。卸載也采用與頂升一樣的順序。L4橋與L1橋情況比較相似，采用與L1橋相同的施工順序來(lái)進(jìn)行頂升和卸載。 橋梁支座更換完成后，澆注橋面鋪裝及引道路面 砼，圓滿完成全部施工任務(wù)，立交橋恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)。L1、L2、L4橋支座更換的頂升和卸載每一步操作都要進(jìn)行記錄，作為資料存檔。因這次更換支座數(shù)目較多，而篇幅有限，僅附L1橋1#墩的頂升和卸載記錄作為參考，詳見(jiàn)表1、表2。11 11 墩臺(tái)號(hào):L1橋起頂（卸載）記錄表時(shí)間終始高 度cmSg)高度on左實(shí)歸頂 （卸）高度m油壓MP包右原始高 度on右頂后（卸 勒高摸鋸左實(shí)就 御）高度帥袖壓訊氏r 19:35EO.O80.40.43

15、080.080.6L62S210:30BO. 48L00.53180.68L 10,530315:61.08L50.52981,161.70.331 .416:42BLE82.00.630SL782.10.43250:38&2.082.5as3182. 1&Z50.43061G:3582.58X00.532B2,5800,631715: ItB3,03140u430&3.0：E3.6H632816:1283.484*00*631.8X6.84.00.43099:32&4.034.6(X?3384.084.40.4311010:2364.635.00.43084,405,0CL方321114:5

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17、490.00.63289.590.1L53021&:號(hào)90,090,4a43090.19a 60,532229:5290.491.0as3190.691.00.431 r 2315;02&L09L40.432SLO0L6LQ312416:07乳492,9Q.53251,6S2.00.430258:3091,992.3a 43192,092.431269:30如j92.8as3192.492 70.3312714:0?&2. 893,40.6 r319Z7S3.10.4322815:0193.49170.33093.193,50,4312918:4593.794. Caa3093.594,00,531日期；2003 77 112LI橋起頂（卸載）燉吿號(hào)1憒日期：2003.7.20r徴時(shí)可(hntin)度on勒惑cmfflBVIPa庫(kù)cm戟惑on同;高飯m19-4094093.40.63294,09150,531210:3533.493.0a 43193.593.10.430316:0093.092,40,63293.19150.631417:009X492.0123092.592.00.530五、結(jié)束語(yǔ)近年來(lái)各省市建造的類似L1、L2、L4橋類型的橋梁有很