预应力混凝土连续梁桥支座是的更换施工.doc
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1、预应力混凝土连续梁桥支座的更换施工第24卷第2期2006年3月市政技术MunicipalEngineeringTechnologyV01.24No.2March,2006文章编号:10097767(2006)02008705预应力混凝土连续梁桥支座的更换施工陈志远(潮州市交通工程质量监督站,广东潮州521011)摘要:在桥梁通车的情况下,对橡胶支座进行更换是一项难度较大的工作,文中对支座更换前后的高程偏差影响冈素进行了分析;对施工控制要点和监测数据做了较祥细的介绍,并提出了改进意见.关键词:预应力;连续梁桥;桥梁加固;支座更换中图分类号:U445.7文献标识码:BConstructionofB
2、earingReplacementforPrestressedConcreteContinuousGirderBridgesCHENZhi-yuanl工程概况潮州市韩江大桥竣工于1989年,是潮州市连接韩江两岸的主要通道.该桥全长1152.68m(主桥)+186.50m(匝道桥),总建筑面积24165m;其中东,西桥上部结构为预应力混凝土曲弦变截面连续T梁,下部结构为V型实体薄壁柔性墩.运营10多年来,交通量已远远超过设计值,再加上其他原因,大桥出现了一些病害,特别是主桥伸缩缝处的28个支座锈蚀严重.已无法正常工作,有的支座甚至已经脱空,严重威胁了桥梁安全.2004年25月,大桥在通车的情况下
3、进行了大修,其中28个单向活动盆式橡胶支座的更换是难度最大的工作.2支座更换特点(1)不同于简支梁桥,因顶升过程中全桥都会发生应力重分布.所以梁端允许顶升量很小.(2)不同于钢梁桥.因混凝土横隔梁和T梁上翼抗剪切和扭转能力差,且横隔梁已有不少裂缝,所以梁问允许顶升量差值很小.(3)工作空间只是顶升量加上支座高度,最小只有85mm,最大也只有125mm.空间狭小,难以操作.(4)支座更换后高程允许偏差没有相应的规范和收稿日期:20050620作者简介:陈志远(1975一),男.广东潮州人,工程师,学士,研究方向为交通建设T程.工程实例可参照.(5)必须保证梁体的自由伸缩变形.(6)无法封闭交通.
4、(7)支座更换失败很可能对桥梁结构造成致命的损害.3施工方案(1)每墩位处设4根065cm,壁厚为1cm的钢管支柱.钢管问设置剪刀支撑.中间2根支柱立于沉井顶面的混凝土基础上.边上2根支柱立于混凝土明挖基础上.(2)每根钢管上布置1只YSD一500型500t千斤顶,顶上安装1个高为100cm的钢箱平衡粱,中间垫四氟板和钢板.钢箱梁顶与桥梁底问垫板式橡胶支座,四氟板和钢板.(3)4台千斤顶并联顶升,均匀地将梁端顶离支座.(4)凿除旧支座,处理垫石和原梁底钢板,安装支座下摆.(5)在支座顶板上涂粘钢胶后安放上摆,调整支座位置,落梁至原位置.待胶液达到落梁强度后,松顶将梁落于支座上.4支座更换前后高
5、程偏差影响因素4.1主要因素(1)支座下摆安装偏差,温差,定位和检测测量误差,支座自身压缩变形和尺寸偏差,支座安装处墩台顶面是否找平.?88?市政技术第24卷(2)顶升平衡度.其影响主要因素为:地基沉降,千斤顶顶升速率的不同,钢梁的各种变形,梁体受力不同f边梁,车流的影响);次要因素为:百分表误差,混凝土基础与钢管压缩变形,钢板和四氟板,板式橡胶支座压缩变形.(3)千斤顶顶升量误差.4.2次要因素梁间互相影响,环氧树脂砂浆收缩和压缩变形,粘钢胶压缩变形,梁体横向位移.5支座更换后粱体高程偏差允许值计算支座自身压缩变形最大值为70mmx2%(标准规定最大变形率)=1.4mm,抽检平均值为70mm
6、x1.32%=0.924mm,允许偏差为1.400.9240.5mm;支座下摆安装允许偏差为0.5mm;梁体原位置和落梁后位置测量允许偏差均为0.5mm;温差造成的允许偏差取1mm:钢平衡梁设计挠度为lmm,其对梁体高程偏差带来的影响值可取0.5mm;粘钢胶压缩模量为1.2xl04MPa.承载力按支座设计值1.25MN计,上摆面积为3x10mm,胶层厚度即使为10mm(实际为几个毫米),压缩变形量也只为1.25x10xl0/(1.210X3xl05)=0.003mm,完全可以忽略不计;同理,环氧树脂砂浆的压缩和收缩变形量也可忽略不计;梁间相互影响应是使偏差量减小,且难于估计,故不计其影响;正常
7、情况下.梁体横向位移应很小,不计其影响.综上所述.总允许偏差为0.5+0.5+0.5+0.5+1+0.5=3.5mm,取4mm.6施工控制要点6.1顶粱前的准备(1)所有进场材料和设备须附有出厂合格证和产品质量检验单等有关质量证明材料,并经抽检合格;百分表,全站仪等检测仪器应在检定合格有效期内:千斤顶,百分表等仪器设备应有备用件.(2)基础施工前和施工中应精确定位,以确保起顶位置控制在距梁端约2.6m处.(3)将基底置于中砂层,开挖到位后,先用平板振动器将基底砂层振动密实,铺设10em厚的碎石垫层,使基底得到足够的夯实和平整,然后再绑扎基础钢筋;混凝土基础顶,底面要水平.混凝土密实均匀,早强稳
8、固;4个基础顶面标高应一致,以确保预埋件位置准确.(4)4根钢管支柱应等长(压缩量相等).焊接时应使用垂球和水平尺以确保钢管垂直和顶端支承钢座顶面水平.特别要注意焊接温度的影响,焊接工作全部由有经验的师傅负责.(5)千斤顶就位时应确保焊接稳固,顶面水平.(6)采用20mm厚钢板制作钢箱梁,将挠度控制在1mm以内.(7)调整千斤顶的高度,使其均与钢箱梁紧密接触.(8)在梁底和钢箱梁间垫设板式橡胶支座,以平衡7片粱梁底不在同一平面内的微小高差;通过抄垫调整,使每片梁底距板式橡胶支座顶面的距离相同(梁底高程并不一致).(9)为确保同步缓慢顶起平衡梁,4台千斤顶采用1台油泵进行供油,油管并联,以使油路
9、相等,不泄漏.(10)检查千斤顶及电动油泵是否正常工作,以确保加压及升降稳定,均匀.(11)过桥管线,电缆应不影响顶梁作业.(12)检查防震挡块是否顶住T梁.(13)梁体顶高后,在桥面伸缩缝处会形成高差,故在临近顶梁作业前,应将桥面伸缩缝两侧梳型钢板锚同螺丝松掉,且在伸缩缝上铺设钢板,下垫橡胶,以保证桥面行车平顺,减缓对梁体的冲击.(14)检测粘钢胶在当地的气候环境下,不同温度的固化时间.(15)清除墩台顶积土,杂物.(16)在顶梁到落梁期间,集中大量的人力,物力对桥区实行交通管制,并限载20t,限速5km/h,确保交通和施工安全.6.2监测的准备在顶梁前,顶梁过程中,顶梁后,落梁前后,须监测
10、梁端支座处位移情况,梁控制断面应变和应力,基础的沉降和相关结构的状态等,以确保结构安全和支座更换成功.(1)细致检查顶梁处的横隔梁,梁体,桥面板,墩台,伸缩缝,铺装层等处,如发现裂缝或其他病害,应标明其位置,长度,宽度等参数,并编号,记录,录像,将结构的原始状态记录下来;病害严重的,应先给予加同.(2)用全站仪在墩台侧面上端设置检测基准线,在每片梁梁底两边缘和其垂直下方的基准线上设置检测点,记录每片梁顶前位置和测量时的温度.(3)在1号,7号梁内侧边缘与墩台侧面处各设置基准线,以便控制T梁的横向位移.(4)在墩台顶,梁底标明支座中心线位置.(5)在l号,3号,4号,5号,7号5片梁上布置应变测
11、点(纸基应变片和温度补偿片贴在距支座约10m处)及位移测点(百分表设在梁底中心玻璃片基准面与墩台侧面玻璃片基准面之间).在两侧明挖基础上2006年第2期预应力混凝土连续梁桥支座的更换施工?89?布置位移测点(一侧百分表设在钢管支柱和架立在地面的钢管之间,另一侧百分表设在基础顶面和架立在地面的钢管之间).应变片阻值为119n,灵敏系数K=2.086.整个测量和分析工作是采用东华测试DH3817动静态应变测试分析系统进行的.(6)检查所有监测仪器设备,试运行,确保工作正常.6.3人员组织为了确保支座更换的顺利进行.设现场总指挥1人,技术负责1人,千斤顶操作检测人员4人.梁下百分表检测人员5人,其他
12、检测人员2人.油泵操作1人,录像1人,安全员1人.顶梁前应确保对所有人员的培训到位.6.4顶梁(1)顶梁前检查所有临时结构,仪器设备和人员到位情况,确保没有问题;作所有监测对象的初始记录.(2)顶梁采用分级加载,分别加压至5MPa,10MPa,15MPa,约18MPa,约20MPa.5MPa时持压5min.其他持压10min;末级加压值接最终顶起量控制.最终应托起T梁1520mm;前3个压级顶起量很少.除最大顶升率15%#b.其他顶升率均<1%.最大累计顶升量为3.3mm:原未采用约18MPa级加压,结果末级顶升率为90%以上,过大.增加约18MPa级后,末级顶升率为60%以下,一般为3
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