史良前+王勇
摘 要:以周梓中溝中橋位于G2高速公路江都至廣陵段,中心樁號K999+526,橋長70.4m,橋面全寬26m,上部結構采用5×13米簡支預應力混凝土空心板梁,斜角70度,下部采用柱式墩臺,鉆孔灌注樁基礎。原橋梁設計荷載:汽車-20級,掛車-100。
關鍵詞:橋梁 頂升 支座更換
一、同步頂升更換支座工藝流程。
1、施工準備
(1)搭設施工腳手架
在橋下搭設腳手架,便于施工人員和監(jiān)控人員通行,以及頂升設備安置,同時便于對梁體及墩帽進行檢查。
(2)現(xiàn)場檢查與測量
在梁體頂升、支座更換的整個過程中,梁的標高在發(fā)生變化,為了保證支座更換后梁能夠準確回復至更換前的標高(誤差不超過0.2mm),進場后的現(xiàn)場檢查與測量非常重要。
進場后應先進行現(xiàn)場檢查,持荷過程中也應進行檢查?,F(xiàn)場檢查主要通過目測針對梁體進行。針對各跨梁,檢查梁體是否有存在裂縫病害,對既有病害詳細記錄、標記,并對裂縫成因進行分析,在持荷過程中對裂縫寬度變化進行監(jiān)測,以確保結構受力安全。
在頂升前,需要對原支座處梁底面至墩臺頂面的凈高進行準確測量,確定原板梁底面的標高,為調平、千斤頂與輔助支撐布設以及新支座安裝做準備。
(3)清理墩帽施工垃圾
對橋梁墩帽頂面的垃圾,如影響千斤頂、臨時支撐安置或者新支座安裝,則應在施工準備階段即進行清理;其他部分施工垃圾,在梁體同步頂升到位后進行清理。
2、頂升施工
在完成液壓系統(tǒng)、控制器、千斤頂?shù)仍O備的安裝調試后,開始進行頂升施工。頂升過程采用頂升力和位移雙控,當實際頂升力接近設計噸位時,放緩頂升速度,并由專人在頂升過程中試取原支座。當頂升至合適高度后,鎖定千斤頂。具體施工措施如下。
(1)同步頂升梁體
我公司采用計算機同步頂升(下降)控制技術,對該橋進行同步頂升(下降),更換支座。橋梁同步頂升是一項繁瑣且重要的工作,必須有可靠先進的裝備和科學的工藝,因此,對橋梁結構在頂升、抬高過程中,進行位移和頂升力雙控,能確保構件在重載頂升中的安全。
①頂升過程中結構受力安全控制
支座更換的主要實施階段可以分為:頂升階段→持荷階段→落梁階段。在持荷階段,從設計上可以確保臨時支撐的穩(wěn)定性,采用合理的后續(xù)施工方案能夠確保順利實施,而對結構受力安全影響相對顯著的階段是頂升、落梁階段。
② 起頂力和頂升高度
根據(jù)以往經(jīng)驗,本項目對于墩、臺而言均采用整體頂升法,共需頂升5.5mm,確定橋臺、橋墩處的單級最大容許頂升高度均為1.1mm,分五次頂升,每次頂升后在升斤頂兩側安裝鋼板臨時支撐,同一墩臺的各支點頂升高度差應控制在1.0mm以內,同一跨內相鄰墩頂頂升高差應控制在2.0mm以內。
為準確控制起頂力,保證梁體在安全受力的狀況下完成整個頂升、持荷、落梁過程,在千斤頂安置完成后即進行試頂升,頂升量控制在1mm以內,以支座與梁底楔形塊脫離為準,此時的頂升力即為梁體起頂力。
按照設計要求,同一墩臺的各支點頂升高度差應控制在1.0mm以內,同一跨內相鄰墩頂頂升高差應控制在2.0mm以內。。
(2)持荷階段施工
① 支座墊石維修、加高或重澆
a.為了確保更換后安裝的支座均勻受壓,在拆除病害支座的同時對加墊鋼板、嚴重破損砂漿墊層等(如有)也一并進行拆除。在拆除病害支座后,應首先檢測現(xiàn)有支座墊石有無損傷(如破損、缺角等),如果存在損傷,采用結構膠進行分層批嵌修補后按設計要求進行加高處理;
b.如加高后支座墊石整體高度達到10cm以上,則整個支座墊石鑿除重做。
② 梁底調平處理
在梁體同步頂升到位后,對梁底預埋鋼板進行打磨除銹處理。若梁底預埋鋼板表面不平整,在除銹之后可采用結構膠進行調平處理。
③ 外露鋼板防銹處理
防銹處理工藝如下:
鋼板外露部分在涂漆之前必須除銹,用丙酮擦去油污,并保持干燥;
防銹涂料采用鋼結構阻銹劑,涂刷阻銹劑前,鋼板必須除銹,呈金屬光澤。由丙酮除油污,進行嚴格清潔處理后進行涂裝,后涂必需前涂固化后才能進行。
本次防銹涂料的用量為12~18平方米/升,選用涂料的色澤與混凝土色澤相近;
施工時空氣最低溫度5~7?C,鋼結最低溫度在12?C以上。
④ 支座安裝
支座墊石處理完畢且達到要求后,在各支座墊石上放置相應類型的新支座,相關注意要點如下:
a.梁體頂升前后,須測量各支座處梁底標高,保證支座更換完畢梁底標高與頂升前標高一致;
b.支座更換之前需要對原有支座在蓋梁上的位置進行標記,新支座安裝時,盡量按照原有位置安放。若原有支座出現(xiàn)明顯偏位,應在梁體同步頂升到位后根據(jù)梁底預埋鋼板位置重新確定新支座的安裝位置;
c.在同一墩(臺)上的同一排支座,其橫向位置成一條線,且到墩臺橫向中心線的垂直距離一致,以原預埋鋼板為準;
d.在同一橋墩上的兩排支座,各自與橋墩橫向中心線的垂直距離必須相等,避免在支座位置出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象;
(3)落梁施工
落梁過程采用頂升力和位移雙控。落梁前,檢查新支座頂面與梁底楔形塊底面之間的實際高度,并與理論計算值進行核對。先卸除臨時支撐,再同步進行千斤頂回油。
落梁過程中,嚴格控制同一橋墩相鄰頂升點之間的頂升高差在0.5mm之內。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗以及設計要求,縱橋向相鄰墩之間的頂升高差在1mm之內。
為減小頂升誤差,保證落梁后支座不脫空,本次分級落梁。即落梁前,將支座墊石全部修復完畢、調平,且墊石頂面與梁底面間的凈距滿足支座安裝厚度,然后再分級落梁。
支座病害處治、支座更換的控制原則是支座更換完畢后,支座處梁底標高維持不變。
(4)頂升、落梁關鍵施工技術
橋梁同步頂升、更換支座工程,同步頂升是關鍵,是核心。為了保證同步頂升順利進行,應該遵循安全第一的原則。頂升系統(tǒng)能夠順利將橋梁結構托起來,頂升過程中要保證頂升系統(tǒng)、橋梁結構安全穩(wěn)定,頂升高度除了要滿足結構安全的允許限值,還要有足夠的操作空間,保證支座能順利拆卸和安裝,最后梁體要下落到頂升前的標高處,避免給連續(xù)梁橋造成附加內力。
參考文獻:
[1]《公路工程技術標準》JTGB01-2003;
[2]《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004;
[3]《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTGD62-2004;
[4]《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTJ041-2000;
[5]《公路橋梁橡膠支座更換技術規(guī)程》DB32/T 2173—2012