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德陽橋梁橡膠支座頂升更換方案及工藝
橋梁支座頂升更換方案及工藝1 頂升前準(zhǔn)備工作
1.1 設(shè)腳手架
搭設(shè)的腳手架支架和施工平臺要有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能承受豎向和水平推力作用,變形小,便于安裝鋼結(jié)構(gòu)和吊裝使用。本次墩柱上的頂升系統(tǒng)采用鋼結(jié)構(gòu)套箍作為輔助支撐系統(tǒng),體積較大,每個套箍的重量超過1200Kg。因此為了施工安全,支架需要有足夠的剛度,施工平臺要滿足其安裝的操作空間,局部需要滿堂腳手架,以便安裝監(jiān)控設(shè)備,實際搭設(shè)過程中需根據(jù)現(xiàn)場情況再作調(diào)整。
1.2橋梁檢查:腳手架搭設(shè)完畢后,頂升施工之前必須對頂升梁段及其相應(yīng)的上、下部結(jié)構(gòu)進行全面的檢查,以了解橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,排除影響頂升施工的安全隱患。
1.2.1墩柱檢查:檢查是否有裂縫等缺陷,避免已有病害對頂升施工安全造成不利影響。施工過程和結(jié)束后進行檢查,對比施工前的狀況,以判斷支座更換施工是否對其造成新的損傷。
對支座墊石中心線位置進行放樣,作為新支座中心線放樣的依據(jù)。標(biāo)定支座區(qū)域內(nèi)支座墊石高度(厚度)f。(cm),墩頂表面到梁底板高度h。作為落梁前凈高的控制依據(jù),f。h。測試時應(yīng)采用布設(shè)在支座周邊的4個固定永久點,這些點在整個施工階段需妥善保護。
1.2.2 箱梁檢查:主要檢查腹板、底板、翼緣板是否存在裂縫病害,對既有病害詳細記錄、標(biāo)記,必要時在支座更換過程中對裂縫寬度變化進行監(jiān)測,以確保結(jié)構(gòu)受力安全。
1.2.3 伸縮縫檢查:必須保證頂升聯(lián)的伸縮縫內(nèi)的清潔,防止頂升過程中伸縮縫橡膠條破損。
1.2.4 支點處梁底標(biāo)高測量:對于已建成的混凝土連續(xù)梁橋,自重作用下的內(nèi)力分配已完成,為保證結(jié)構(gòu)受力安全,頂升施工操作應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分配。因此,必須保證頂升前、后梁體各支點間的相對位置不變,即各支點處不產(chǎn)生強迫位移。為此,正式頂升施工前,必須測量各頂升點處的梁底標(biāo)高,以此來控制落梁后的梁底標(biāo)高。
1.2.5 頂升支撐平臺及臨時輔助支撐制作:梁體頂升,必須將千斤頂安放在頂升支撐平臺上才能對梁體施加頂升力。根據(jù)設(shè)計方案,橋臺支點頂升時,可以充分利用臺帽,將千斤頂安放在臺帽頂面。而頂升橋墩支點時,在5#墩、22#~25#墩墩頂設(shè)置了鋼套箍支撐平臺。正式頂升前,各墩臺的頂升支撐平臺必須提前制作,經(jīng)調(diào)試安裝到位后才能正式進行頂升施工操作,具體制作安裝要求見后面章節(jié)。
橡膠支座更換需要耗費一定時間,如果施工誤操作將千斤頂油管割破、漏油,則容易引發(fā)安全事故,在此期間不能僅依靠千斤頂來支撐梁體,必須采用臨時輔助設(shè)施來支撐梁體。因此,本次正式頂升前,需要根據(jù)梁體頂升高度、千斤頂量程、各支點處梁底凈空等來制作合適的輔助支撐,以保證頂升施工安全、順利進行。
2 同步頂升施工方案
2.1 5#墩頂升方案:對第二聯(lián)(22.8+2×34.2+22.5)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的5#墩采用單墩頂升方案,頂升高度為5mm,橫橋向相鄰支座頂升高差不得超過0.3mm。
2.2第五聯(lián)箱梁頂升方案:對第五聯(lián)(4×25)m鋼筋砼連續(xù)箱梁采用整聯(lián)同步頂升方案,整體頂升高度為5mm,橫橋向相鄰支座頂升高差不得超過0.3mm。
2.3 頂升施工安全措施保障:一般情況下當(dāng)曲率半徑≤250m時,應(yīng)計算離心力。本橋為曲線彎橋,曲率半徑為380m,可不計算離心力,為確保支座更換的施工安全和避免頂升過程中箱梁發(fā)生側(cè)翻的安全事故,在支座頂升過程和更換過程中,進行交通封閉,但不設(shè)置橫向限位裝置。
該橋縱坡為1.68%,上部梁體結(jié)構(gòu)整體頂升回復(fù)過程中,完全擱置在四氟板上,為防止梁體順橋向滑移,正式頂升施工前,在26#臺梁端與背墻之間設(shè)置一定剛度和強度的橡膠板,以阻止梁體滑移致使梁端與背墻密貼。
2.4 頂升原則:1、頂升高度控制原則:以支座能取出,能安裝支座的最小高度為頂升高度。全橋上部結(jié)構(gòu)整體各支點同步頂升相同的高度,不可超出預(yù)定的頂升高度,并且同一墩臺上的各支點頂升高差應(yīng)控制在0.3mm以內(nèi),縱向各墩間高差控制在1mm以內(nèi),總體頂升高度為5mm。2、頂升過程控制原則:采用頂升力和位移雙控原則,分級頂升,分級落梁。當(dāng)頂升力接近梁體恒載噸位時,放慢頂升(1mm/3min),緩慢頂升或落梁至預(yù)定高度。3、安全原則:每道工序結(jié)束,必須保證梁體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的情況下,再進行下一道工序。
3墩柱鋼套箍制作及其安裝施工要點
墩柱頂面采用鋼套箍構(gòu)件作為頂升梁體結(jié)構(gòu)的支撐點,為保證頂升施工的安全性和穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)各墩柱尺寸,先試驗并制作鋼套箍樣品:
3.1鋼套箍制作采用 Q235 鋼板,所有構(gòu)件均采用厚20mm 的鋼板,坡口焊。且鋼結(jié)構(gòu)焊接按國標(biāo)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50250-2001)執(zhí)行,同時,為了便于制作、運輸及其安裝,一個完整的鋼套箍構(gòu)件由4個塊件組成,各塊件90度。塊件之間采用高強螺栓10.9級承壓型連接高強度螺栓,設(shè)計抗拉強度400MPa,螺栓的預(yù)緊力為355kN,擰緊螺栓后,鋼套箍可以密貼在墩柱表面。
3.2安裝時,采用角向砂輪打磨處理套箍頂面鋼板與墩頂接觸面,保證其與墩頂混凝土密貼,避免出現(xiàn)局部應(yīng)力集中,造成墩柱頂面混凝土局部破損。
3.3在安裝鋼套箍時,將支座墊石四邊切割掉5cm,以滿足鋼套箍安裝空間。