橋梁支座更換設(shè)計-眾拓
橋梁支座病害及原因分析
　　1、橡膠支座受壓不均勻，有的支座局部脫空，有的甚至完全脫空，不參與結(jié)構(gòu)受力，從而造成其它 支座壓力增大 ，發(fā)生較大變形。
　　2、 橡膠支座開裂。產(chǎn)生橡膠支座開裂的原因很多，主要可分為兩類：一是橡膠支座本身的質(zhì)量問題。二是施工安裝的問題。
　　橡膠支座本身的質(zhì)量問題主要有：橡膠質(zhì)量不符合要求，比如：使用再生橡膠；膠料中有夾雜、微孔含量低；膠層厚度不均勻，保護膠層的厚度達(dá)不到要求，另外，橡膠支座在運輸，儲存過程中受到污染，損傷，影響了支座的質(zhì)量。
　　施工安裝中的問題主要有：1 支座墊石高度不符合要求，墊石與梁底支承面之間偏差過大，造成有的支座脫空有支座受壓過大2上支座墊石表面，梁底支承面不平整，造成支座偏壓3 支座墊石，梁底支承面位置，尺寸施工偏差過大4 支座安裝的位置偏差過大
　　3、橡膠支座剪切變形，橡膠支座剪切變形過大，甚至產(chǎn)生裂縫，造成這種現(xiàn)象的主要原因是支座安裝時初始剪切入形過大。
　　4、 支座墊石高度不夠，用普通砂漿找平，造成砂漿壓碎，其上支座基本不承擔(dān)上部荷載，有的支座上部脫空，竟用砂漿封涂空隙
　　5、 墩臺墊石上有雜物，如混凝土模板，泥土，造成成此現(xiàn)象的原因有：澆筑濕接頭時漏漿，伸縮縫安裝前落入的雜物未清理，臨時固定設(shè)施未拆除，墩臺上的雜物有的會污染橡膠支座，有的包圍著支座，影響支座發(fā)揮正常的作用。
　　6、 安放支座的墩臺頂面標(biāo)高超標(biāo)，為了保持梁底標(biāo)高而將支座處留成凹槽湊合。
　　7、四氟滑板橡膠支座剪切變形，開裂。造成此現(xiàn)象的主要原因是安裝過程中方法不正確，比如：支座各部位沒有清理干凈，四氟滑板與不銹鋼板接觸面間進入泥沙，不銹鋼板表面保護膜未清除，四氟滑板上未注入硅脂油或用潤滑油代替硅脂油，支座安裝偏位過大，甚至有的四氟板支座安裝顛倒，將不銹鋼板設(shè)置在墊石上。
二、橋梁支座更換步驟
搭設(shè)支架、施工平臺：
　　1、橋臺支座更換利用橋臺作為施工平臺，對空間不夠部位采用措施，以確保施工的安全實施。
　　2、對于橋墩支座的更換，采用特制鋼掛架固定于墩身或橋梁上作為施工平臺。
臺帽、蓋梁頂面清理：
　　1、清理臺帽或蓋梁頂面積的土石塊及砼塊，必要時可采用鋼針對砼垃圾進行清理。
　　2、用鋼絲刷或?qū)ε_帽或蓋梁頂面進行清潔，支座更換時作業(yè)干凈整潔。
　　3、清理伸縮縫內(nèi)沉積的垃圾和雜物，以防止頂升內(nèi)梁體間互相擠壓。
千斤頂、百分表安放與設(shè)置：
　　1、千斤頂數(shù)量應(yīng)與每個橋臺下的支座數(shù)量相同。
　　2、布設(shè)百分表：為測量頂升高度并在梁體頂升過程中控制梁體姿態(tài)，需在梁臺兩側(cè)布設(shè)百分表頂升過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)記錄百分表讀數(shù)。
頂升系統(tǒng)調(diào)試：
試頂：
　　1、試頂前的檢查：千斤頂安裝是否垂直牢固、影響頂升的設(shè)施是否已全部拆除、頂升部分結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)連接是否已全部去除。
　　2、頂升系統(tǒng)啟動后現(xiàn)場各組人員全部就位，密切觀察橋梁是否有異常情況出現(xiàn)，設(shè)備、儀表是否正常工作，顯示讀數(shù)是否在合理范圍內(nèi)。
　　3、控制頂升速度不超過1mm/分鐘，大頂升高度不超過5mm。
　　4、頂升就位后，持荷10分鐘，觀察梁體及設(shè)備狀況。如有異常情況，應(yīng)立即回油、落梁，問題解決后再進行試頂，直至梁體受力及設(shè)備運行正常。
　　5、頂升就位后，根據(jù)控制系統(tǒng)顯示的頂升重量復(fù)核支座型號及各支座承受的壓力，如有異常，則應(yīng)考慮調(diào)整支座型號。
　　6、試頂正常后，應(yīng)平穩(wěn)落梁。
梁體同步頂升：
　　1、頂升過程中以每頂升為2mm為一步，分級頂升，各項高差嚴(yán)格控制在0.5mm范圍內(nèi)，全程采用位移傳感器檢測梁體頂升位移情況。實時監(jiān)測整個千斤頂間位移傳感器升量高差，若高差超過控制值時，進行適時調(diào)整后才進入下一個調(diào)整周期，達(dá)到同步頂升的目的。
　　2、箱梁二側(cè)布設(shè)百分表監(jiān)測箱梁轉(zhuǎn)動的情況，同時也作為位移傳感器的對比驗證數(shù)據(jù)，箱梁每頂升百分表讀數(shù)一次。觀測人員隨時根據(jù)監(jiān)測值反饋致控制室，指導(dǎo)操作人員進行操作。
　　3、頂升時梁每升高5-6mm，臨時支撐加墊一塊鋼板。
　　4、同步頂升高度為可拆除既有支座和安裝新支座所需的工作空間，約為10-15mm。
　　5、頂升到位后將梁體由千斤頂轉(zhuǎn)落至臨時支撐上。
支座更換：
　　1、用鐵勾或人工取出舊支座，如舊支座與墊石粘結(jié)而較難取出可用鋼纖、鐵錘敲擊松動后取出，取出舊支座前應(yīng)拍照記錄其缺陷情況。
　　2、用人工配合鋼絲刷清潔支座墊石表面，如有支座下鋼板，則應(yīng)打磨去除鐵銹。
　　3、測量墊石頂面標(biāo)高，如頂不平整，則用環(huán)氧砂漿抹平。墊石頂面如需加高，則應(yīng)采用環(huán)氧砂漿加高至設(shè)計標(biāo)高并抹平；墊石頂面如需降低，則應(yīng)鋼纖砸除部分砼至設(shè)計標(biāo)高并用環(huán)氧砂漿抹平。支座墊石頂面高程允許偏差不超過2mm，軸線偏位不超過5mm。
　　4、在支座墊石上根據(jù)設(shè)計圖紙標(biāo)出支座位置中心線，同時在橡膠支座上也標(biāo)出十字交叉線，將橡膠支座安放在墊石上，使支座的中心線與墩臺的設(shè)計位置中心線重合，支座就位準(zhǔn)確。
1 施工準(zhǔn)備
　　1.1 更換支座前要對橋梁整個結(jié)構(gòu)進行全面檢查，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)進行計算，分析梁體在自重荷載下各個支座的反力大小和分配比例，進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，進行施工組織設(shè)計，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，可利用擴大基礎(chǔ)和承臺搭設(shè)頂升支架進行作業(yè)，頂升點盡可能靠近原支點。
　　(c)墩臺頂部既沒有足夠作業(yè)空間，又沒有擴大基礎(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行擴大截面施工后再進行梁體的頂升施工。
　　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，對梁體上的防撞護欄和扶手進行解固作業(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。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)計方案在梁底縱軸線兩側(cè)對稱布置千斤頂，布置時應(yīng)考慮更換后支座所占位置和舊支座取出時的作業(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)安裝完畢后進行統(tǒng)一調(diào)試，各部件正常運行后進行梁體預(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，同時消除同步頂升過程中可能出現(xiàn)的非彈性變形。
　　5 更換支座
　　預(yù)頂升順利完成之后可以進行橋梁的頂升和支座更換。利用同步頂升系統(tǒng)，按照規(guī)定分級加載控制程序?qū)⒘后w頂起到控制高度之后。及時放置由不同厚度累積的鋼板組成的臨時支撐。臨時支撐放好之后可由控制臺統(tǒng)一緩慢落梁至臨時支撐上，落梁是以千斤頂恢復(fù)零荷載為標(biāo)準(zhǔn)。然后進行支座的更換。
　　5.1 同步頂升。由于墩臺頂部至梁體底部高度較小，橋梁的同步頂升工作多采用扁式千斤頂進行頂升工作，千斤頂頂升行程較小，并且頂升時千斤頂不宜超過極限行程的80%。有時為更換支座提供充足的作業(yè)高度或要進行橋面提升等因素影響，梁體頂升高度會出現(xiàn)超出千斤頂頂升行程的情況，這就需要在頂升過程中多次頂升。多次頂升需要把千斤頂用鋼墊板墊高后再次進行頂升，千斤頂和臨時支撐之間相互承壓轉(zhuǎn)換，直至梁體上升到控制高度。頂升時荷載位移分階段控制，每到一個階段暫停一下，檢查梁體和頂升設(shè)備以及數(shù)據(jù)無異常后繼續(xù)進行頂升。當(dāng)千斤頂達(dá)到極限行程的70%-80%時，將臨時支撐設(shè)置到適當(dāng)高度，控制臺統(tǒng)一操作千斤頂回油至無頂升狀態(tài)，梁體落在臨時支撐上后，將千斤頂用鋼墊板墊高，進行下一部頂升操作，以此反復(fù)把梁體頂升至控制高度。
　　5.2 支座更換。當(dāng)梁體穩(wěn)妥降落在臨時支撐上之后，可采用手工工具將原有支座取出。支座取出過程應(yīng)注意輕取輕放，避免產(chǎn)生大的振動，同時嚴(yán)禁有物品碰撞到臨時支撐和千斤頂，盡量保持原有支座下方墊石的完整性和持續(xù)承載能力。
　　支座取出過程中如出現(xiàn)墊石局部破壞的情況，可用高強聚合物砂漿進行修補找平。對于需要調(diào)節(jié)墊石高度的，計算出所需增加高度，用合適厚度的鋼板來調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完畢后安裝新支座。如果原支座存在抗震錨栓，應(yīng)采用冷切割的方法處理，對于梁和墩臺混凝土表面的錨拴頭，要進行打磨與混凝土面找平，處理過程中不能損傷混凝土。
　　5.3 新支痤安裝。新支座的安裝要位置和高程的準(zhǔn)確性，并對安裝的新支座采取定位措施，以免再次落梁時新支座產(chǎn)生位置的移動。更換支座和落梁的工序間隔應(yīng)盡量緊湊，應(yīng)用臨時支撐作為持續(xù)承載支撐。支座應(yīng)盡量水平安裝，當(dāng)橋梁縱坡超過2%時，應(yīng)采取措施(如在梁底加設(shè)楔形墊塊)使支座平置。落梁程序與頂升程序相反，嚴(yán)格按照預(yù)定程序分階段落梁，落梁后檢查支座和梁體是否壓緊，梁體位置是否正確等。新支座的安裝是支座更換施工中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)支座安裝工序不合理、支座墊石處理不當(dāng)或支座中心線與設(shè)計位置中心線不重合時，落梁后支座將會受力不均，出現(xiàn)偏壓或不符合要求的初始剪切變形，影晌到支座和梁體的使用效果和壽命。
　　結(jié)語
　　在橋梁工程中，支座尤其是橡膠支座的使用壽命往往遠(yuǎn)低于橋梁主體結(jié)構(gòu)的使用壽命，成為影響橋梁使用性能的重要原困。對現(xiàn)有橋梁加固改造，提高撟粱的技術(shù)等級和服務(wù)水平已經(jīng)成為公路管理部門的一項重要任務(wù)。
　　利用整體頂升更換橋梁支座，既可以合理利用性能尚好的橋梁主體結(jié)構(gòu)，節(jié)省大量資金；又可以縮短工期，減少對通行道路交通的影晌，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

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