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哈爾濱濟青高速橡膠支座更換工程概況及施工準備
濟青高速公路是山東省的重點建設(shè)項目和山東交通規(guī)劃“五縱連四橫,一環(huán)繞山東”高速主框架的主要通道,作為山東省交通的東西主動脈,隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,濟青高速交通運輸任務(wù)日趨繁重,多數(shù)路段交通量接近飽和,橋梁部分構(gòu)件產(chǎn)生了不同程度的病害和損害,嚴重影響了結(jié)構(gòu)的整體壽命。濰河大橋為全線最長的大橋,其主梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工字梁,全橋共180片,單幅每孔5片,橋跨組合為6-(3-25.0)共6聯(lián)18孔。濰河大橋主梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁,全橋共330片,單幅每孔5片,橋跨組合為4-(4―25.0)+5-25+2-25+2-(5-25.0)共8聯(lián)33孔。支座的主要病害為橡膠老化開裂與剪切變形、支座墊石破損、脫空等。由于支座損壞情況較為嚴重,本次維修全部更換,更換支座采用梁體一聯(lián)整體頂升方法進行。具體方法:如下圖。
施工準備
1、資料的收集、采集
整聯(lián)頂升施工前需對濰河大橋的竣工資料進行仔細的收集,這對前期計算橋梁自重尤為重要;但同時還要注意現(xiàn)場資料采集的工作,由于通車多年,維修多次后橋梁構(gòu)件可能會有些變化,限于資料的完整性及連續(xù)性,施工后現(xiàn)場與資料的差異性不可避免會出現(xiàn),所以現(xiàn)場采集工作的重要絲毫不亞于收集工作,最終要將收集和采集到的資料匯總到一起比較,最終來確定頂升方案的初步設(shè)計。
2、重要分項工程組織機構(gòu)設(shè)立
由于本分項工程十分重要,根據(jù)實際情況,為保證施工能夠順利開展,特為整聯(lián)頂升更換支座設(shè)立QC小組,從資料收集、采集、方案設(shè)計、方案比選、掛籃設(shè)計、荷載計算、千斤頂定制、安全系數(shù)驗算、過程控制措施制定、試頂、支座安放、工期安排等等細節(jié)安排,QC小組成員全過程參與,以確保全過程順利實施。
3、人員安排、設(shè)備安排
考慮濰河大橋最多為5孔一聯(lián),頂升控制細節(jié)極高,需設(shè)置專門指揮領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu),F(xiàn)場總指揮1人,副總指揮一人,出現(xiàn)異常情況副總指揮立即與小隊長聯(lián)系并及時到達掛籃處,將細節(jié)情況匯報總指揮。測量觀測人員5人,每套掛籃安排3人,其中1人為小隊長,設(shè)油泵操作手6名,現(xiàn)場人員40余人已全部就位。
設(shè)備數(shù)量必須滿足5孔一聯(lián)的頂升要求,配備油泵7臺,千斤頂57臺,24KW發(fā)電機1臺,卡尺30把等零星工具。
4、工作平臺-掛籃設(shè)計
傳統(tǒng)作業(yè)一般考慮搭設(shè)支架系統(tǒng)形成工作平臺,支架系統(tǒng)、頂升采用的液壓系統(tǒng)、操作工等全部的質(zhì)量由系梁、承臺或地基直接承擔(dān)?紤]本工程的進度要求及現(xiàn)場條件后,對傳統(tǒng)工藝進行改進,梁端設(shè)置可供工人進行操作的工作平臺---輕型掛籃(約500kg),掛籃現(xiàn)場加工,掛籃兩端由鋼絲繩同橋面上部行走車連接,同時,掛籃兩側(cè)安裝扶手,確保施工安全。行走車配重時要考慮掛籃、人、零星工具的質(zhì)量等,本工程掛籃下部質(zhì)量估算:R1=500(掛籃)+400(人)+100(零星工具)=1000kg,行走車配重將安全系數(shù)設(shè)為S=1.5,所以配重質(zhì)量R配=1.5×1000=1500kg。每孔橋梁上部布置4輛行走車,質(zhì)量R2≤1500kg。
5、千斤頂?shù)恼{(diào)試及安裝
由于對傳統(tǒng)頂升工藝進行了改進,所以頂升設(shè)備相應(yīng)調(diào)整,千斤頂要安放在梁端馬蹄下,由于過去設(shè)計時沒有過多的考慮將來頂升支座更換的間距,在對現(xiàn)場實地踏勘后發(fā)現(xiàn),梁端馬蹄與蓋梁頂部的間距普遍在7.8~8.8cm,所以千斤頂?shù)暮穸燃纫獫M足間距要求,又要滿足頂升的行程要求(抽換支座),我公司聯(lián)系專業(yè)千斤頂生產(chǎn)廠家根據(jù)本工程量身定做,千斤頂厚度定為7.5cm,行程2cm,100t薄型板式千斤頂(異型千斤頂),重量約10kg。同橋墩的10臺千斤頂使用一臺油泵控制,從而10臺千斤頂同步。
(1)千斤頂安裝前需進行試運行并調(diào)試,使提供一定頂升力時其速率大致相同,誤差控制在1mm內(nèi)。
(2)安裝前檢查千斤頂及其密封情況,保證千斤頂密封良好,油液品種及油量符合要求。
(3)檢查完成后,人工安裝千斤頂就位,并調(diào)整千斤頂預(yù)行程,保證千斤頂與墊塊間密貼。
(4)千斤頂上安裝高度測量尺,采用鋼板尺固定方式,以便可以準確控制頂升量。
6、千斤頂?shù)氖芰Ψ治?/span>
通過查閱濰河大橋的竣工圖紙和現(xiàn)場核實,一孔的梁體總荷載不超過R3=386000kg,不可預(yù)見因素產(chǎn)生的質(zhì)量R4假設(shè)為2500kg。
橋梁一孔荷載計算:R荷=(R1+R配)×2+ R2+ R3+ R4=395000kg
安裝在一孔的千斤頂為10個,每個千斤頂?shù)挠行С休d力為100000kg
橋梁一孔千斤頂有效承載和力R支=100000×10=1000000kg
安全系數(shù)RS=R支/R荷=1000000/395000≥2,所以一孔設(shè)置10個千斤頂完全可行。
7、拆除約束構(gòu)造及梁體限位
(1)頂升前對橋梁上部結(jié)構(gòu)存在的約束構(gòu)造進行拆除,以一聯(lián)為整體,間隔鑿除中梁擋塊一個,解除伸縮縫之間的橡膠條和連接構(gòu)件,使伸縮縫完全斷開,保證梁體能夠自由頂升。
(2)需要采用梁體限位措施.以防止梁體在頂升過程中產(chǎn)生側(cè)向移動。橋梁縱向限位可以把與伸縮縫同樣厚度的厚鋼板塞進伸縮縫內(nèi),鋼板要經(jīng)過磨光和涂油處理,以減少摩擦力;
(3)在邊梁端部兩側(cè)與擋塊之間放置適宜厚度的鋼板,以防止梁體產(chǎn)生橫向移動,鋼板要經(jīng)過磨光和涂油處理,以減少摩擦力;
(4)頂升前需將兩幅橋邊梁連接的光纜承托支架割斷,以確保頂升過程中將通車一幅的震動傳遞減到最小,從而將影響頂升過程的震動盡量降到最低,防止意外發(fā)生。割斷支架時,注意保護光纜安全運行。