鐵路橋梁支座更換施工方案-眾拓
隨著橋梁使用時(shí)間增長，我國公路和城市道路橋梁破壞越來越多，對于橋梁各種破損和老化維修加固已成為道路主管部門日益重視的問題。橋梁支座的剪切破壞和老化是其中常見的病害，通過采用整體頂升技術(shù)可以解決在狹小空間更換大體積橋梁的支座的問題。
　　1 施工準(zhǔn)備
　　1.1 更換支座前要對橋梁整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，包括基礎(chǔ)、墩臺、梁體和撟面系等，并做好記錄。
　　1.2 對有病害的部位進(jìn)行處理，確定橋面系和附屬設(shè)施的去留部分。
　　1.3 對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，分析梁體在自重荷載下各個(gè)支座的反力大小和分配比例，進(jìn)而確定所需要的千斤頂型號和數(shù)量，制訂合理的千斤頂布置方案，進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，并對千斤頂和油泵配套標(biāo)定。針對不同的橋梁結(jié)構(gòu)形式和施工條件，千斤頂?shù)牟贾靡灿胁煌姆椒?，大致分為以?種情況：
　　(a)墩臺結(jié)構(gòu)完好無病害，能夠足夠承載力并且具有足夠作業(yè)空間(放置頂升設(shè)備、臨時(shí)支撐以及更換支座所需空間)的，可以在墩臺蓋梁頂面布置頂升設(shè)備。
　　(b)墩臺頂部沒有足夠作業(yè)空間的，可利用擴(kuò)大基礎(chǔ)和承臺搭設(shè)頂升支架進(jìn)行作業(yè)，頂升點(diǎn)盡可能靠近原支點(diǎn)。
　　(c)墩臺頂部既沒有足夠作業(yè)空間，又沒有擴(kuò)大基礎(chǔ)和承臺可以利用的(如樁柱一體的橋墩結(jié)構(gòu))，就需要澆注臨時(shí)承重基礎(chǔ)布置頂升支架，在支架上布設(shè)頂升設(shè)備。也可以用特制的鋼箍加固或進(jìn)行擴(kuò)大截面施工后再進(jìn)行梁體的頂升施工。
　　2 拆除約束構(gòu)造及梁體限位
　　頂升前對橋梁上部結(jié)構(gòu)存在的約束構(gòu)造進(jìn)行拆除，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，對梁體上的防撞護(hù)欄和扶手進(jìn)行解固作業(yè)，切斷約束的梁體橫向連接構(gòu)造(比如鋼板、鋼筋等)，梁體能夠自由頂升。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(dòng)。橋縱向限位可以把與伸縮縫同樣厚度的橡膠塊放入伸縮縫內(nèi)，在梁體兩側(cè)設(shè)置側(cè)向支撐，以防止梁體傾覆，側(cè)向支撐應(yīng)具有足夠的剛度和防側(cè)移頂推力。
　　3 選擇和設(shè)置頂升設(shè)備
　　3.1 選擇頂升千斤頂，根據(jù)梁體的自重和承受活載，配置一定數(shù)量的千斤頂，足夠的頂推反力，一般1.5倍系數(shù)。根據(jù)頂升的高度選用足夠行程的千斤頂。
　　3.2 千斤頂布設(shè)，按照設(shè)計(jì)方案在梁底縱軸線兩側(cè)對稱布置千斤頂，布置時(shí)應(yīng)考慮更換后支座所占位置和舊支座取出時(shí)的作業(yè)空間，并千斤頂放置的平整度。在千斤頂?shù)纳舷路椒胖媚軡M足凈空要求的鋼板，為避免在千斤頂上下部位出現(xiàn)應(yīng)力集中對混凝土造成局部損傷，上層和下層所用鋼板厚度應(yīng)大于2cm，面積要加大。
　　4 預(yù)頂升
　　整體頂升更換橋梁支座對頂升過程中千斤頂操作的同步性要求較高。一殷要求千斤頂頂升高度差≤2mm，否則會由于千斤頂反力不均在梁體控制截面產(chǎn)生較大應(yīng)力而導(dǎo)致梁體結(jié)構(gòu)受到損傷。采用位移和壓力雙控的自動(dòng)同步頂升方法，位移傳感器采集位移，壓力傳感器采集壓力，結(jié)合數(shù)據(jù)軟件分析處理等控制系統(tǒng)可工程精度和安全。
　　在頂升設(shè)備和控制系統(tǒng)安裝完畢后進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試，各部件正常運(yùn)行后進(jìn)行梁體預(yù)頂升。預(yù)頂升的目的是為了避免全套頂升系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問題，同時(shí)消除同步頂升過程中可能出現(xiàn)的非彈性變形。
施工準(zhǔn)備
　　（1）搭設(shè)施工腳手架
　　在橋下搭設(shè)腳手架，便于施工人員和監(jiān)控人員通行，以及頂升設(shè)備安置，同時(shí)便于對梁體及墩帽進(jìn)行檢查。
　?。?）現(xiàn)場檢查與測量
　　在梁體頂升、支座更換的整個(gè)過程中，梁的標(biāo)高在發(fā)生變化，為了支座更換后梁能夠準(zhǔn)確回復(fù)至更換前的標(biāo)高（誤差不超過0.2mm），進(jìn)場后的現(xiàn)場檢查與測量非常重要。
　　進(jìn)場后應(yīng)行現(xiàn)場檢查，持荷過程中也應(yīng)進(jìn)行檢查。現(xiàn)場檢查主要通過目測針對梁體進(jìn)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(xì)記錄、標(biāo)記，并對裂縫成因進(jìn)行分析，在持荷過程中對裂縫寬度變化進(jìn)行監(jiān)測，以確保結(jié)構(gòu)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(jìn)行準(zhǔn)確測量，確定原板梁底面的標(biāo)高，為調(diào)平、千斤頂與輔助支撐布設(shè)以及新支座安裝做準(zhǔn)備。
　?。?）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(shí)支撐安置或者新支座安裝，則應(yīng)在施工準(zhǔn)備階段即進(jìn)行清理；其他部分施工垃圾，在梁體同步頂升到位后進(jìn)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(shè)備的安裝調(diào)試后，開始進(jìn)行頂升施工。頂升過程采用頂升力和位移雙控，當(dāng)實(shí)際頂升力接近設(shè)計(jì)噸位時(shí)，放緩頂升速度，并由專人在頂升過程中試取原支座。當(dāng)頂升至合適高度后，鎖定千斤頂。具體施工措施如下。
　?。?）同步頂升梁體
　　我公司采用計(jì)算機(jī)同步頂升（下降）控制技術(shù)，對該橋進(jìn)行同步頂升（下降），更換支座。橋梁同步頂升是一項(xiàng)繁瑣且重要的工作，有可靠的裝備和科學(xué)的工藝，因此，對橋梁結(jié)構(gòu)在頂升、抬高過程中，進(jìn)行位移和頂升力雙控，能確保構(gòu)件在重載頂升中的安全。
　　①頂升過程中結(jié)構(gòu)受力安全控制
　　支座更換的主要實(shí)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(shè)計(jì)上可以確保臨時(shí)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(shí)施，而對結(jié)構(gòu)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(yàn)，本項(xiàng)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(cè)安裝鋼板臨時(shí)支撐，同一墩臺的各支點(diǎn)頂升高度差應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)，同一跨內(nèi)相鄰墩頂頂升高差應(yīng)控制在2.0mm以內(nèi)。
　　為準(zhǔn)確控制起頂力，梁體在安全受力的狀況下完成整個(gè)頂升、持荷、落梁過程，在千斤頂安置完成后即進(jìn)行試頂升，頂升量控制在1mm以內(nèi)，以支座與梁底楔形塊脫離為準(zhǔn)，此時(shí)的頂升力即為梁體起頂力。
　　按照設(shè)計(jì)要求，同一墩臺的各支點(diǎn)頂升高度差應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)，同一跨內(nèi)相鄰墩頂頂升高差應(yīng)控制在2.0mm以內(nèi)。。
　?。?）持荷階段施工
　?、?支座墊石維修、加高或重澆
　　a.?榱巳繁８?換后安裝的支座均勻受壓，在拆除病害支座的同時(shí)對加墊鋼板、嚴(yán)重破損砂漿墊層等（如有）也一并進(jìn)行拆除。在拆除病害支座后，應(yīng)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(jié)構(gòu)膠進(jìn)行分層批嵌修補(bǔ)后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加高處理；
　　b.如加高后支座墊石整體高度達(dá)到10cm以上，則整個(gè)支座墊石鑿除重做。
　?、?梁底調(diào)平處理
　　在梁體同步頂升到位后，對梁底預(yù)埋鋼板進(jìn)行打磨除銹處理。若梁底預(yù)埋鋼板表面不平整，在除銹之后可采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行調(diào)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除銹，用丙酮擦去油污，并保持干燥；
　　防銹涂料采用鋼結(jié)構(gòu)阻銹劑，涂刷阻銹劑前，鋼板除銹，呈金屬光澤。由丙酮除油污，進(jìn)行嚴(yán)格清潔處理后進(jìn)行涂裝，后涂必需前涂固化后才能進(jìn)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(shí)空氣低溫度5～7?C，鋼結(jié)低溫度在12?C以上。
　　④ 支座安裝
　　支座墊石處理完畢且達(dá)到要求后，在各支座墊石上放置相應(yīng)類型的新支座，相關(guān)注意要點(diǎn)如下：
　　a.梁體頂升前后，須測量各支座處梁底標(biāo)高，支座更換完畢梁底標(biāo)高與頂升前標(biāo)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(jìn)行標(biāo)記，新支座安裝時(shí)，盡量按照原有位置安放。若原有支座出現(xiàn)明顯偏位，應(yīng)在梁體同步頂升到位后根據(jù)梁底預(yù)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(yù)埋鋼板為準(zhǔn)；
　　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相等，避免在支座位置出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象；
　?。?）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(shí)際高度，并與理論計(jì)算值進(jìn)行核對。先卸除臨時(shí)支撐，再同步進(jìn)行千斤頂回油。
　　落梁過程中，嚴(yán)格控制同一橋墩相鄰頂升點(diǎn)之間的頂升高差在0.5mm之內(nèi)。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)要求，縱橋向相鄰墩之間的頂升高差在1mm之內(nèi)。
　　為減小頂升誤差，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(fù)完畢、調(diào)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(biāo)高維持不變。
　　（4）頂升、落梁關(guān)鍵施工技術(shù)
　　橋梁同步頂升、更換支座工程，同步頂升是關(guān)鍵，是核心。為了同步頂升順利進(jìn)行，應(yīng)該遵循安全的原則。頂升系統(tǒng)能夠順利將橋梁結(jié)構(gòu)托起來，頂升過程中要頂升系統(tǒng)、橋梁結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，頂升高度除了要滿足結(jié)構(gòu)安全的允許限值，還要有足夠的操作空間，支座能順利拆卸和安裝，后梁體要下落到頂升前的標(biāo)高處，避免給連續(xù)梁橋造成附加內(nèi)力。

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