城市高架道路支座更換設計_工程管理

1、城市高架道路支座更換設計本文以杭州市中河立交橋一期支座更換工程為背景，簡要介紹了該工程的設計和施工方案，為城市高架道路支座更換供應參考。1.引言上世紀九十年月，全國各城市進入城市建設快速進展期，特殊是大中型城市都規(guī)劃和建設了城市快速路系統(tǒng)。受當時技術水平的限制，早期建設的城市高架道路多采納空心板梁結(jié)構(gòu)和橡膠板式支座。經(jīng)過近二十年的運營，橋梁在車輛荷載和溫度等因素的作用下，已經(jīng)引起部分結(jié)構(gòu)與材料的性能退化和局部病害，尤其是部分支座已經(jīng)消失了病害，嚴峻部位已導致梁體消失較大的滑移，給城市高架橋的平安造成巨大隱患。本文以杭州市中河立交橋一期支座更換工程為背景，簡要介紹了該工程的設計方案和施工步驟，盼

2、望為類似的城市高架橋支座更換供應一些參考。2.工程概況杭州市中河立交橋一期建于1989年，為互通式立交橋，是連接中河高架和上塘高架，是杭州市區(qū)內(nèi)唯一一條南北向的高架道路及快速干道，設計荷載為汽-20，掛-100，工程范圍為水道以南16跨簡支空心板梁，墩號自北向南編為“中高墩0-10-17”，見圖1、圖2。本次工程包括的0-10-17墩上共有支座974個，每個墩上各有南北側(cè)兩排支座，原設計將0-9墩設置為固定支座(一般板式橡膠支座)，其余的均設為滑動支座(四氟板式橡膠支座)。由于當時橋梁設計時支座設計不盡合理，在長期的車輛荷載和溫度等因素作用下，部分梁體消失較大的位移，橋梁部分結(jié)構(gòu)件消失病害，主

3、要病害表現(xiàn)為支座鋼板銹蝕、支座混凝土碎裂、支座嚴峻錯位，給橋梁的運營平安造成很大的隱患。中河高架橋是杭州市南北向交通的大動脈，在城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮著重大作用，必需要保證橋梁的平安運營狀態(tài)。因此，主管單位要求在盡可能減小對交通影響的狀況下，更換立交橋全部支座，并優(yōu)化支座設計，解決目前的問題并消退橋梁存在的隱患。3.施工方案設計3.1 設計原則(1) 更換支座時必需保證橋梁結(jié)構(gòu)平安，不能由于更換支座而損壞橋梁，更換支座后橋梁仍能滿意原設計要求和今后的運營要求。(2) 由于更換支座時，必需將梁體頂升，所以更換期間需短暫中斷交通，故要求施工便利、工期短，盡可能削減對交通的干擾。(3) 方案應具有較好的

4、經(jīng)濟性和可行性。3.2 方案選擇橋面連續(xù)的簡支空心板結(jié)構(gòu)更換支座一般有兩種方法：(1)單塊板吊裝更換。即先斷開橋面板之間的縱橫向聯(lián)系，然后用吊機起吊橋面板后更換支座。這種方法的優(yōu)點是不需要搭設支架，施工便利。缺點是工程量大，施工時間很長，對交通影響很大。從工程實際狀況而言，這種方法明顯是不符合要求的。(2)整體頂升法更換。顧名思義整體頂升法是將橋面板整跨或整聯(lián)的抬升，這種施工方法的優(yōu)點是工作量較小，施工時間相對較短，對交通的影響較小，但是需要特殊的頂升設備和設施，對施工方案及施工掌握的要求較高。依據(jù)橋面板頂升的范圍，可以分為三種整體頂升更換方式：a、單跨頂升更換法。即斷開每跨之間的橋面聯(lián)系(包

5、括鋪裝層、欄桿及照明線路)，使被頂升的橋跨成為完全簡支，再使用頂升設備將整跨頂升后更換支座。這種方法的特點是能夠?qū)⑹┕r間縮短，整個工程對交通的干擾較小，但是需要有特地的頂升設備，b、單墩頂升更換法。即在不斷開橋面聯(lián)系(不包括欄桿)的前提下，只在單個橋墩處使用頂升設備頂升橋面板，待橋面板抬升到肯定高度后再進行支座更換。這種方法的特點是不需要斷開橋面聯(lián)系，使用頂升設備在橋墩處強行抬升橋面板。這種方法的施工時間較短，對交通的干擾最小。但是對橋面板的抬升類似于連續(xù)梁的強迫位移，因此需要更大的頂升力，另外由于單墩頂升造成梁體有較大的傾斜，簡單使頂升設備傾覆，具有肯定風險性。c、一聯(lián)(數(shù)跨)頂升法。即將

6、一聯(lián)整體頂升。這種方法的特點是能夠?qū)蛎姘屙斏拇螖?shù)和時間大大縮短，從而使工程對交通的干擾減小到最低限度。但是要求設備投入多，對施工協(xié)同掌握要求高，工程不行預見性較大，具有較大的不確定性和風險性。綜合以上分析，本設計優(yōu)先推舉單跨頂升法。3.3 總體設計依據(jù)方案選擇的思路，假如采納單跨頂升法，中河立交橋一期支座更換的頂升體系主要由托梁、頂升設備、支架、和基礎四個部分組成(如圖3所示)。<P 托梁采納貝雷桁架拼接，橫向為3排1500mm×3000mm貝雷架，排與排之間間距為 25cm，分別采納支撐架連接。頂升設備為千斤頂和鋼墊塊，設計考慮千斤頂?shù)某叽?70×240mm。鋼

7、墊塊用以調(diào)整千斤頂?shù)母叨取ＶЪ芏罩?00×8mm的鋼管拼接而成，每個橋墩處設有5個臨時墩柱。為了節(jié)約材料和便利運輸，將鋼管設計成若干節(jié)段，依據(jù)橋墩的實際高度選擇節(jié)段進行拼接?；A由臨時澆注的混凝土擴大地基和橋梁原有承臺組成。另外，在鋼管墩對應位置預埋入25mm鋼板底座和螺栓，使鋼管墩能夠與基礎固接。支座更換完畢之后，0-1墩和0-17墩需重新安裝伸縮縫，0-6墩和0-11墩斷開原來的縱向聯(lián)系后，增設伸縮縫，改善橋梁的跨數(shù)設置。4.施工步驟1) 施工預備。為了滿意設計要求，事先應鑿除各跨板梁間橋面聯(lián)系，制定嚴密的施工方案，與交通管理部門協(xié)商交通管制方案。2) 搭設頂升設施。澆注臨時承

8、重地基，對承臺頂面的坡面用混凝土層找平。在鋼管墩的位置預埋入鋼板底座以及螺栓。根據(jù)設計高度現(xiàn)場拼接鋼管墩，架設鋼托梁，鋼托梁底部千斤頂頂升位置鋪設鋼板，使用卷揚機將鋼托梁架設在千斤頂上。對千斤頂泵油使鋼托梁抬升，頂部略微貼緊橋面板底部不致產(chǎn)生晃動即可。3) 試頂。試頂是為了消退支撐的非彈性變形和承重地基的沉降。對千斤頂同時泵油，同步抬升，整個抬升過程中應保持千斤頂?shù)男谐檀笾孪嗤?，整個橋面板即將離開支座時停止頂升。停放12小時進行觀看基礎的沉降和托梁的變化。4) 整體頂升。試頂停放12小時觀看頂升體系無任何變化后，開頭整體頂升。頂升時統(tǒng)一泵油步驟，每臺千斤頂?shù)谋糜退俾氏嗟龋３指髑Ы镯數(shù)男谐倘?/p>

9、，緩慢平穩(wěn)地抬升橋面板。同時派專人在橋面上觀看橋面板的頂升狀況，準時指揮協(xié)調(diào)。將橋面板抬離支座10cm左右即可停止頂升，隨后在每個鋼管墩上加設2個鋼墊塊，形成臨時支承點幫助千斤頂共同受力，千斤頂在施工過程中不回油。5) 支座更換。清除蓋梁上積累物后,即可去除原有支座,精確計算出需增加的高度,支座下方重新用環(huán)氧砂漿找平,粘上新的支座。待砂漿強度達到強度要求,清除蓋梁上的雜物，千斤頂漸漸回油，直至橋面板重新回到支座。6) 橋面修補。拆除整個頂升施工架，清場預備下一個墩臺的支座更換。對不需要增設伸縮縫的橋跨，對破壞的橋面聯(lián)系和鋪裝進行修補，并按設計要求加設伸縮縫的。5.結(jié)語中河立交橋支座更換規(guī)模之大，在杭州尚屬首次，在全國市政道路維護中也不多見。由