湖北楚天联发路桥养护有限公司是一家专门从事桥梁支座更换及维修的专业公司,具备市政三级、桥梁专业承包三级及公司养护资质。拥有80多名专业技术人员,有20多人组建专业销售团队,10多人的售后服务团队,通过多年的施工积累了丰富的施工经验,取得了用户的良好评价。 我们将秉承“信用与口碑并在,专业与生命共存的企业理念”,之所以说专业与生命共存,就是因为我们是真正深刻的意识到了路桥养护者的责任有多么重大。我们将一如既往地做好服务,加大科技投入,用专业素质守护路桥的安全。公司技术力量雄厚,生产、施工、设备先进,检测设备齐全,团队素质专业。此外,本公司拥有同步顶升设备、千斤顶、异形顶等施工设备及车辆近千套,能很好的满足桥梁各类施工需求。我们立志以精湛的施工技术、严谨的施工态度、先进的施工设备以及完善的服务体系,保障每一项工程的安全与高效。
湖北楚天联发路桥养护有限公司注册资金5380万,总部位于武汉市核心商圈硚口区。湖北楚天联发路桥养护有限公司现有员工158人,在桥梁支座更换,同步顶升支座更换,支座顶升更换,铁路支座更换等拥有丰富的经验。
公司成立至今,已成功服务于鄂东长江大桥、武汉二七长江大桥、宜昌长江大桥、夷陵长江大桥、嘉鱼长江大桥、淮南淮河大桥、安徽卢铜铁路、天津铁路桥等桥梁支座更换、铁路桥梁支座更换。专业技术团队,专业施工团队,专业营销团队,专业售后服务团队,专业铸就精品,执着成就梦想。公司将一如既往地以“铸就优质典范、共赢品质未来”为核心理念,以“精益求精,争创一流”为质量方针,坚持“执着、务实、创新、协作”的企业精神,服务客户,造福社会,共创蔚蓝明天。
桥梁支座的作用:桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。简单来说,支座是架设与墩台顶面,支撑桥梁上部结构的装置。其功能为将上部结构固定于墩台,承受作用上部结构的各种力,并将它可靠的传给墩台;在荷载、温度、混凝土收缩和徐变的作用下,支座能适应上部结构的转角和位移,是上部结构可自由形变而不产生额外的附加力。
桥梁支座的检修检查工作内容:1.垫层支座的油毡是否有断裂情况;2.钢板滑动支座和弧形支座是否出现了锈蚀现象;3.摆柱支座各部件位置是否正确、受力是否均匀;4.滑动盆式橡胶支座的固定螺栓是否有损坏或螺母松动现象;5.橡胶支座是否有变形现象发生;6.活动支座是否灵活,实际位移是否正确。
此外,还需检测防水装置及其排水装置是否漏水,发现问题后若长期不管会让支座产生锈蚀、腐蚀等病害,从而无法保证桥梁支座的正常使用。
分别按变形的可能性、所用材料、结构形式三种方法分类。
(一)按支座变形可能性分类
网架橡胶支座:1)固定支座;2)单向活动支座;3)多向活动支座。
(二)按支座所用材料分类
1)钢支座:平板支座、弧形支座、摇轴支座、辊轴支座。
2)是否带滑动能力划分支座:滑动支座、固定支座。
3)橡胶支座:板式橡胶支座(含四氟滑板板式橡胶支座)、盆式橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼隔震
橡胶支座。
(三)按支座的结构形式分类
球形支座:1)弧形支座;2)摇轴支座;3)辊轴支座;4)板式橡胶支座和四氟版式橡胶支座;5)盆式橡胶支座;6)球形钢支座;7)拉压支座等。桥梁支座类型很多,主要根据支承反力、跨度、建筑高度以及预期位移量来选定。
传统的常用桥梁支座有:垫层支座、平板支座、弧形支座、摇轴支座、铰式固定支座以及铰式辊轴支座等。
①垫层支座。用油毛毡或石棉板做成垫层支承上部结构,用于跨度小于6米(铁路桥)或10米(公路桥)的简支板式桥和梁式桥。
②平板支座。由上、下两块平面铸钢板(座板)构成,用于跨度小于8米或12米的梁式桥。座板之间如加设销钉,即可构成固定支座。
③弧形支座。其活动支座系由平板支座中的下座板改为圆弧面板而成,可提高其滑移和转动性能,用于跨度小于20米的公、铁路桥。在座板间加销钉即成固定支座。
④摇轴支座。用铸钢摇轴与上、下座板组成的活动支座,用于中等跨度梁式桥。
⑤铰式固定支座。由铸钢上、下摆组成,两摆之间嵌以摆卡,以控制横向滑动。是用于大跨度梁式桥的固定支座。
⑥铰式辊轴支座。在铰式固定支座的下摆下面加设锻钢辊轴和铸钢座板而成,辊轴的数量及尺寸根据支承反力的大小来确定。常用于大跨度梁式桥的活动支座。
⑦双向活动支座。系由两层互相叠置,而在正交的两个方向均能滚动的铰式辊轴支座构成,用于宽度大的梁式桥。
252省道京杭运河大桥在2016年被评定为3类桥,桥梁支座损坏较多。针对此病害,贾汪区公路站对京杭运河大桥桥梁支座实施专项维修工程。该工程采用先进的多点液压同步顶升技术,更换损坏的桥梁支座。施工中,做到不限行、不断行。本次专项维修除对支座锈蚀的钢垫板进行除锈、涂刷防锈漆处理外,主要采用液压同步顶升技术更换剪切变形超限的支座,对脱空支座用钢板垫实、梁板顶升恢复。多点液压同步顶升技术是一种安全、方便、经济、快速的施工方法,在维修或更换桥梁支座时,在同一个桥墩的16片梁下,分别安置2台50T的千斤顶,同时实施举升,直到支座维修或更换成功。该工程于3月中旬开工,5月底完工,投资100余万元。
桥梁同步顶升施工
潭耒高速公路提质改造中桥梁顶升是其中改造内容之一,也是技术含量较高的一项工程。一期工程设计桥梁顶升主线桥36座,主线互通桥1座,天桥6座。第一期工程总体进度计划中安排桥梁顶升的工期,左幅是2012年5月25日~7月6日计43天,右幅从开工的第一天8月14日至9月17日计35天,一个标段整体PLC同步顶升最多为9座,最少的也有5座,其他四个标为7座、8座各半,摆在面前的任务,考验着人们的智慧和干劲。
1.桥梁与路基纵面衔接方案
1.1基本情况:
潭耒高速公路提质改造工程采用路面大修方案,即在原旧混凝土路面面层上加铺30.5cm路面。对于主线桥梁来说,如果直接在桥面上加铺30.5cm厚桥面,增加恒载太大,桥梁超负荷显然行不通。桥梁与路基纵面衔接,设计提出了桥梁顶升上构和调整主线纵坡两个方案。桥梁plc整体顶升上构方案是通过整体抬高桥梁上部构造的高度来消除路面铺装与桥面铺装结构厚度差,从而实现路面与桥面纵面平顺衔接。调整主线纵坡方案即维持原桥梁上部构造的高度,在桥台搭板面层两端的路基段设置一定长度的纵坡过渡段,挖除原旧路面和基层后,加铺C30混凝土进行调坡,消除路面铺装与桥面铺装结构厚度差,实现路面与桥面平顺衔接。对于天桥来说,桥下净空不满足正常路面加铺厚度的情况下,采用降低主线纵坡或抬高桥梁上部构造的方法,达到桥下净空大于或等于5m的要求。
2.桥梁顶升施工
主线桥根据桥梁结构各种受力状况下的计算结果富余度的大小,新桥面铺装有两种方案。方案一:顶升上构0.245m,对原混凝土桥面铺装喷砂凿毛,病害处治后,再在上面依次加铺1cm厚防水粘结层、5cm厚的沥青混凝土桥面铺装层。本方案适用于13m、16m、20m预应力空心板梁桥。方案二:顶升上构0.295m,对原混凝土桥面铺装喷砂凿毛,病害处治后,加铺小于1cm的路面环氧覆层。本方案适用于8m、10m钢筋混凝土空心板梁桥。
2.1施工队伍的选择。桥梁整体PLC同步顶升的关键技术是同步顶升,如何做到几十个千斤顶同步(误差<2mm)顶升,这需要有一支设备先进、技术熟练的施工队伍。目前已有液压同步控制系统应用于桥梁整体PLC同步顶升,设备有国产的和进口的。液压同步控制系统是由液压系统(油泵、油缸等)、传感器、计算机控制系统等几部分组成。该系统用位移和顶升压力的双控作为顶升控制的依据,外部数据采集以位移电子传感器作为位移采集,压力传感器作为压力采集。系统采用软件作为采集数据的综合处理,合成了微位移误差控制,微油路压力控制,异常自锁控制,自动开关油泵控制,断电自锁控制,屏显数据控制等自动化控
制系统。通过控制箱自带屏幕显示的方式,能直接观测顶升过程中的千斤顶的位移、压力变化,监测各工作点的工作情况,同时还能够在控制台自行设置顶升的最大高度位移,油顶在达到最大位移后自动停止顶升,不会因顶升工作人员偶尔失误而出现超顶升的情况,以更好保证梁体安全。因此,选择施工队伍的首选条件应具有液压同步控制系统设备。
2.2桥梁整体PLC同步顶升施工方案的确定。主线桥宜单跨顶升,空心板梁桥一般一跨布置22个千斤顶,多跨顶升千斤顶太多不易控制同步顶升。桥梁同步顶升施工技术方案的要点是千斤顶反力座的确定,千斤顶的选择和千斤顶的布置。
2.2.1千斤顶反力座的确定。
根据桥梁结构情况、跨径、桥梁所处地理环境等不同情况,选择千斤顶反力座,一般有下列四种型式。
2.2.1.1千斤顶在台(墩)上直顶。盖梁顶面与梁底面具有一定的空间安放千斤顶和千斤顶上、下所需垫的钢板,其空间至少6~7cm高,选择100T超薄千斤顶4cm高即可。有的现浇空心板空间只有3~4cm高,施工队凿除盖梁顶部混凝土保护层后用环氧砂浆抹平安装超薄千斤顶顶升,顶升到一定高度后改用行程大的千斤顶继续顶升,顶升完工后用环氧砂浆修补好盖梁。直顶工序简单,受力可靠。但要注意当冒梁有悬臂(10cm)时,千斤顶应尽量安装在悬臂以内,避免悬臂混凝土崩裂而出事。
2.2.1.2牛腿反力座。在桥台(墩)盖梁上或台身上植入锚固栓,安装钢牛腿,千斤顶放在牛腿上顶升梁板。牛腿采用钢板制作,在竖板、翼板上钻锚栓孔,用高强锚栓,粘胶剂植入盖梁或台身内,根据顶升力的大小设计牛腿,要有足够的安全系数;锚栓直径、锚栓植入数量、植入深度等都需要进行验算,特别是牛腿上方锚栓需要受拉受剪验算,确保安全。牛腿虽然初次使用投入较大,但适用性很强,几乎所有桥梁都可用,利用率高,可以用大行程千斤顶,顶升速度相对快,可以提前做植筋准备工作,加速工程进度,因此得到广泛应用。
2.2.1.3支架法(分配梁法)。在桥下搭设立柱支架,立柱上安装千斤顶,千斤顶上安放工字钢与梁底面接触。千斤顶顶升工字钢,由工字钢托起梁上升。该方案适用于桥下净空不高、跨径小、地基承载能力较好的桥梁。一期工程左幅施工K1590+215长源分离式桥和K1588+258榜头分离式桥均采用支架法,两桥均为1×10m钢筋混凝土空心板桥。该方案要对支架、工字钢梁进行强度和稳定性验算,对地基进行承载力验算。先顶的长源分离式桥试顶时,地面破坏下沉,重新在地面铺碎石上加大而厚钢板,扩大立柱基础受力面积处治后成功顶升。
2.2.1.4抱箍式方案。该方案适用于独柱墩顶升连续梁,其具体做法是按照立柱的直径加大约2mm在工厂加工成两个半圆的抱箍,高度约70cm,箍的上面挂在立柱上,挂的宽度以不影响支座的拆除和安装新支座垫石为原则,尽量宽一点,使千斤顶底面主要放在立柱上受力。立柱顶面一定要修补平整后才安装抱箍,抱箍与立柱竖向之间加垫橡胶皮,然后用锚栓将抱箍箍紧立柱。千斤顶安装在抱箍上面,保证了千斤顶顶升时不破坏立柱边缘混凝土。
2.2.2千斤顶的选型及千斤顶的布置。
选择千斤顶要根据支座反力来确定施工方案,在台(墩)直顶空间小的首先要选用超薄千斤顶,也要准备行程大的千斤顶在顶升一定高度后使用。按照60%的顶升效率确定千斤顶数量,如100T千斤顶,按60T计算顶升力。根据不同的结构型式布置千斤顶。潭耒高速空心板梁桥一般为10片梁组成,千斤顶宜布置在9条绞缝处和边块的边缘,每端布置11台千斤顶,每孔22台千斤顶。10m空心板有的一片梁内为双空心孔,布置千斤顶应避开空心部分。总之,千斤顶应布置在混凝土的实体处,避免顶升时将空心板顶穿。天桥顶升多为3孔或4孔连续箱梁或连续肋板,各个墩台上的支座反力都不相同,一座桥要选择同样型号的千斤顶才能同步。独柱墩上布置千斤顶横向应对称布置二对或以上,以防横向位移。
2.3桥梁同步顶升施工工艺流程。
桥梁同步顶升施工工艺流程图
2.4桥梁同步顶升顶升前的准备工作。
2.4.1预制支座垫石。主线桥根据设计顶升高度,按图纸预制支座垫石,支座垫石底面要拉毛,顶面要平整,注意混凝土养生,待混凝土强度达到75%以上方可使用。天桥预制支座垫石前要复测桥下净空,测量净空最不利的位置即桥下纵坡、横坡最高点,结构断面尺寸最大处,确保桥下净空≥5m。
2.4.2梁板与桥台混凝土必须完全分离。
预制安装的空心板桥梁,拆除两端伸缩缝,清除缝内的杂物,梁板与桥台即已分离;多孔空心板梁桥拆除桥面连续而分离;单孔桥只做一条伸缩缝另一端与台背墙固结的应拆除或切断固定端。现浇空心板13m、16m、20m预应力梁桥是在浇筑梁板混凝土预应力张拉以后浇筑台背墙;8m、10m钢筋混凝土梁桥是现浇桥台和背墙而后现浇梁板混凝土。无论先浇筑梁还是后浇梁,都是在梁板与背墙之间放泡沫板隔开形成缝。现浇混凝土振捣时,泡沫板压缩变形破坏,加上两端参差不齐,于是背墙与梁板粘在一起,如果不彻底分开,根本顶不动,因此梁板与桥台彻底分离成了顶升桥梁最耗时间、最延误工期的关键工序。我们请来专门从事切割混凝土的队伍,他们的混凝土切割机,锯片Φ160cm,可切75cm深,对于16m、20m空心板桥,梁高加桥面15cm厚度,显然大于75cm,还应先凿除路面15cm或35cm深的槽,把切割机放入槽内才能切到底。切割前用小电钻钻探,准确找到梁板与背墙的界面后才切割,防止切缝切到空心板梁的锚具。
2.4.3设置横向位移限位装置。在墩台两边安装限位装置要有足够的强度和刚度。
2.4.4进行技术交底,组织人员进行详细分工,各守岗位,各负其责,包括总指挥,自动控制系统操作员,千斤顶操作手,千斤顶操作手,测量员和安全员等。
2.4.5搭设施工操作平台,安装千斤顶油压管和百分表传感器等自动化控制系统,并进行调试。一切准备工作完成并逐项检查无误后,可以试顶升。
2.5试顶升。在控制台自动设置顶升最大高度5mm。逐步加压顶升,当顶升达到设计荷载丝毫不动时,应暂停,检查、分析顶不动的原因;排除阻力,当顶升力超过设计荷载110~120%时,应停止顶升,检查梁板与背墙粘结情况或者防震锚栓的情况,如梁板与背墙分离不彻底,再用切割机切割后再顶,不可急躁蛮干。试顶升高度宜在1cm左右。
2.6正式顶升。试顶升后,应进行总结,并对各项顶升设施进行一次全面检查。然后开始正式顶升。
2.6.1开始正式顶升前,在控制台自行设置顶升最大高度5mm~10mm,反复循环顶升,各千斤顶之间误差应控制在2mm以内。超薄千斤顶一个行程完成后(1cm~2cm,行程的2/3)应塞钢板作临时支撑,当临时支撑达10cm左右高时,要有钢垫块做临时支撑,防止多层支撑钢板滑移。
2.6.2顶升过程中,经常出现又有顶不动的现场,是因为小石子落入切缝中卡住了梁所致,需要重新切缝。
2.6.3顶升过程中,勤观测各设施位移,变形和桥面标高变化等情况,如有异常应停止作业。施工中要认真详细做好各项记录。
2.6.4顶升达到设计顶升高度加1cm即顶升到位,应做如下工作:
(1)原垫石如有破损应清除或修补好,原盖梁高低不平,应修补平,原支座垫石上应凿毛并清洗干净,垫石如果潮湿,应用喷火器烘干后才能涂抹环氧混凝土胶结料安装新支座垫石,环氧混凝土胶结料必须符合设计要求。
(2)顶升现浇梁板的桥,检查梁端如混凝土有破损,应及时用环氧砂浆修复,必要时还需梁底加钢板。
2.6.5落梁。做到同步缓慢下降,落梁后如发现支座偏压、脱空现象,需要进行调整,使每个支座均衡受力。
2.6.6测量桥面标高应等于设计标高,达到路面与桥面平顺衔接。
桥梁整体PLC同步顶升施工工艺
1前言
桥梁整体PLC同步顶升技术是一项桥梁改造技术,通常用于净空不足的航道桥梁、跨线立交桥梁、线路整体改造桥梁以及桥梁支座更换等。本文结合厦门仙岳路改造湖滨东路口跨线桥梁顶升工程,阐述桥梁同步顶升的施工方法和施工步骤。
2工程概况
湖滨东路口跨线桥全长685m,孔跨布置为2×(4×35)+(35+42+35)+3×36+(35+45+35)+2×35,共六联,采用等高度连续箱梁。本次顶升范围为第一联4×35连续混凝土预应力箱梁。h1、h2、h3、h4桥墩采用上端略为张开的双矩形门式墩身、钻孔灌注桩基础,桩、柱对应,通过承台相连。h0为桥台。
3主要工程内容
由于现既有桥梁于2006年建成通车不久,如拆除新建经济效应差,社会反响太大,在满足功能需求的基础上尽量能保留改造的予以保留,以达到经济适用的要求。因此按设计要求有本跨线桥梁一联4孔需进行顶升升高,顺接新建桥梁。4plc电脑控制液压桥梁整体PLC同步顶升系统为保证顶升中桥梁结构的安全,必须严格控制顶升千斤顶的顶升同步性。本工程拟采用plc控制液压同步顶升系统,该系统已在多项大型桥梁顶升工程中成功运用。
4.1桥梁整体PLC同步顶升系统组成
plc控制液压整体PLC同步顶升系统由液压系统(油泵、油缸等)、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步移位,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。
4.2系统特点
整个操纵控制都通过操纵台实现,操纵台全部采用计算机控制,通过工业总线,施工过程中的位移、载荷等信息,被实时直观地显示在控制室的彩色大屏幕上,使人一目了然,施工中的各种信息被实时记录在计算机中,长期保存。由于实现了实时监控,工程的安全性和可靠性得到保证。
4.3位移控制
位移控制点的划分原则为顶升过程安全可靠,特别着重同步性和桥体的姿态控制。每个监控点均设一台监测光栅尺,精度为0.01mm。控制区域设置光栅尺控制位移的同步性,根据桥梁的结构,位移同步精度控制在2mm。光栅尺与中央控制器相连形成位移的闭环控制从而实现顶升过程中位移的精确控制。
5桥梁同步顶升施工方法及步骤
施工步骤为:施工准备→拆除伸缩缝等连接构造→基础施工→安装分配梁→安装千斤顶支撑钢柱→安装顶升系统(包括控制系统、泵站、千斤顶等)→安装纵、横向限位→安装监控系统→顶升系统调试→循环比例同步顶落梁至设计标高→截断墩身→顶升帽梁至设计标高→接高墩身→浇筑垫石、安装支座→落梁→临时设施拆除。
5.1桥梁整体PLC同步顶升
由于桥梁顶升高度较高(顶升最大高度达到3625mm),使用的千斤顶最大行程为140mm,为确保顶升安全,在实际顶升过程中千斤顶行程一般控制在100mm,要达到设计顶升高度,必须进行倒顶施工。千斤顶顶升按100mm一步阶,每5mm为一个步长。每步长(5mm)顶升完成后及时在临时钢管支撑处上方安放5mm厚钢板作为临时保护支撑,当顶升到100mm再顶升3mm后应及时在墩柱顶上安放临时钢管支撑(100mm高),缓慢回油落梁作为一个顶升阶段。全部顶升系统须进行实时监控,桥梁同步顶升中千斤顶须缓慢加力,竖向顶升速度应小于5mm/min。箱梁顶升每个步阶(一个循环)有4个关键的工艺环节。第一环节,千斤顶顶升代替临时钢垫高块,撑起梁体。第二环节,千斤顶顶升100mm+3mm后停止动作,加高垫实垫高块。第三环节,千斤顶缓慢回油下降,梁体荷载转换至临时钢管垫块撑起。第四环节,千斤顶活塞回缸到底,加高顶升钢管支撑处垫块。为确保整个顶升过程中操作人员和临时支墩的安全,桥梁同步顶升时千斤顶和临时支墩的压力不容许超过设计压力的10%。
顶升时严格按下列程序进行:
①操作:按预设荷载进行加载和顶升;
②观察:各个观察点应及时反映观察情况。
③测量:各个测量点应认真做好测量工作,及时反映测量数据;
④校核:数据报送至现场领导组,比较实测数据与理论数据的差异;
⑤分析:若有数据偏差,有关各方应认真分析并及时进行调整。
⑥决策:认可当前工作状态,并决策下一步操作。
5.2断柱接高
当桥梁同步顶升完成后,需将桥墩接高以支撑桥梁重量。墩柱接高采用断柱接高的方法,首先将墩柱沿水平面割开,然后将割开后的墩柱上半截顶升至桥梁下方,再将顶升空隙灌注混凝土完成接高施工。
5.2.1原桥墩的切割
采用新型无震动直线切割设备(绳锯)对立柱水平面进行切割,切割后墩柱沿切割面上下分离,墩柱中钢筋亦被切断。
5.2.2墩柱顶升
桥梁整体PLC同步顶升墩柱顶升同梁体顶升过程类似,即采用千斤顶同步循环顶升,临时支撑设置在墩身切割面内进行配合。
5.2.3墩柱的接高
首先对上下截断面各凿除30cm左右高度的混凝土,并将立柱新老混凝土结合部分进行表面凿毛处理,以利于新老混凝土的连接。混凝土凿除后须用水清洗,不得留有灰尘和杂物。根据设计图纸,立柱加高部分钢筋采用与原立柱同规格等数量的竖向主筋和箍筋。竖向主筋与立柱两端露出部分的主筋采用机械套筒连接,此种接头型式属于ⅰ级接头,同一截面接头百分率可不受限制,特别适用整体切割后的钢筋连接。钢模板按设计制作,上部做成“喇叭口”形状,以方便混凝土的浇筑。连接立柱的混凝土采用缓凝、微膨胀混凝土。
有关plc整体顶升控制系统的专业介绍,绝对靠谱!
1、plc整体顶升系统即PLC控制液压同步系统由计算机控制系统、液压系统(油泵、油缸等)及检测传感器等几部分组成。液压系统在计算机控制下可以实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能,还可以全自动完成同步移位。
2、plc整体顶升系统控制原理:PLC液压同步控制是一种力和位移综合控制的方法,建立在力和位移双闭环的控制基础上。由比例阀、压力传感器和电子放大器组成压力闭环,根据每个顶升缸承载的不同,调定减压阀的压力,将几个千斤顶组成一个顶升组,托举起桥梁板,但是如果仅有力平衡,则桥梁的举升位置是不稳定的。为了稳定位置,在每组安装光栅尺作精密位置测量,进行位置反馈,组成位置闭环,一旦测量位置与指令位置存在偏差,便会产生误差信号。该信号经放大后叠加到指令信号上,使该组总的举升力增加或减小,于是各油缸的位置发生变化,直至位置误差消除为止。由于组间顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出,因此可保持顶升组同步顶升,只要改变数字积分器的时间常数,便可方便地改变顶升或回落的速度。
桥梁plc整体顶升有哪些技术特点?施工流程又有哪些内容?
有很多桥体由于受到本身结构与桥下净高的限制,所以无法满足交通运输和通航的要求,这些桥梁结构功能尚且良好,还能继续使用,为解决上述问题,理想的方法就是采取相应的提升施工。现今,桥梁plc整体顶升施工主要可以划分为分段顶升和桥梁plc整体顶升。整体抬升技术适用于当桥体结构为连续梁结构,且需要抬升的高度较大时的情况。
桥梁plc整体顶升施工涉及的工程技术有些许复杂。首先,要根据工程技术要求对桥梁的整体结构形态和结构性能进行准确检测。然后,根据桥梁施工技术规范要求,对桥梁结构进行受力分析,计算桥梁顶升所要承受的重量,选择合适的千斤顶,根据桥梁工程图的结构布置特点分配顶升受力点,使得在进行整体顶升过程中,桥梁整体的受力合理均匀。确定合适的顶升反向力矩,提高顶升整体稳固性可以采用限位技术,在保证受力平衡的情况下,完成桥梁plc整体顶升施工。同时,需要注意的是,在桥梁plc整体顶升过程中,要对施工流程进行全程监测,主要包括桥梁整体形态监测、顶升位移监测与桥梁内力监测等。
桥梁plc整体顶升工艺流程的确立要结合桥梁的结构特点与设备技术参数,在确保桥体的主体结构功能良好的前提下,对桥梁净高进行抬升。在施工准备阶段中,主要进行施工平台的搭建与桥面梁板和台背伸缩缝的开凿,完成液压千斤顶的选用和安装。正式开工前,完成顶升系统和检测系统的调试。最后,进行落梁、台帽和盖梁的安装和桥面修复工作。
湖北楚天联发路桥养护有限公司更换江阴省道桥梁盆式橡胶支座成功,为日后进一步保障桥梁通行安全打下扎实基础。根据省公路局2014年危桥维修计划,于11月29日,对辖区内340省道的陶城大桥进行了桥梁维修。陶城大桥建于2005年,是340省道东段连接江阴和张家港的重要节点,但是经过近十年的承载,桥梁上行东侧有一个盆式橡胶支座出现病害。为了确保桥梁通行安全,楚天联发经过前期现场勘查和商议,决定对陶城大桥该盆式橡胶支座进行更换。此次,楚天联发接触桥梁盆式橡胶支座更换特种维修,得到了业主单位的一致好评。
桥梁盆式支座更换技术
泵站、 位移传感器接口、 压力传感器接口、 油压顶接口
盆式支座更换具体施工步骤为: 主要机具材料及人员进场准备→牛腿处顶升支架的搭设、钢抱箍安装→施工平台搭设→临时设施搭设及水电引接→顶升支架、 钢抱箍安装检查→顶升梁体处安装千分表监控梁体位移→千斤顶级垫板安装、 对中→分级同步加压顶举梁幅到位→边顶升边调整手动千斤顶以临时支撑梁体→取出原支座并清理支座垫石和不锈钢板→更换新支座并就位→分级卸压同步落梁→支座更换完成。
1. 施工材料及施工机具就位;
2. 搭设施工平台;
清除主梁梁端之间的杂物及垃圾安放百分表监控梁体顶升落梁过程的同步情况支座垫石施工以及支座更换
拆除千斤顶
同步顶升系统
安装千斤顶
3. 查看现场情况, 接触影响施工的所有约束结构。检查桥墩顶面及箱梁底面,尤其是需要搁置千斤顶和支撑垫块处。 要求此处混凝土面无破损, 平整。
4. 安装千分表, 监控施工过程中梁体纵向、 横向、 竖向位移变化情况, 确保整个施工过程处于监控状态, 以保障桥梁结构的安全以及人身安全。
5. 落实施工荷载, 选配施工设备;
6. 检查机具, 新支座的规格型号及数量, 施工人员组成, 交通管制、 动力、信号系统, 以及施工辅料等是否齐备; 具体落实模拟演习的场地;
7. 模拟演习, 检查设备性能, 修正施工参数, 熟悉施工操作, 检验施工方案,校正施工细节。
1. 安放千斤顶, 要求千斤顶必须安放平稳竖直。
2. 顶升主梁时, 要求每个千斤顶的顶升速度均匀, 顶升过程中, 控制好相互的协调性、 按一定的阶梯高度顶升。
3. 保护措施。 在梁体顶升时, 在梁端与支架顶面间垫临时支撑, 临时支撑建议采用手动千斤顶, 边顶升边垫, 以防千斤顶因意外事故突然失灵而造成主梁损坏或人员伤亡。
4. 更换支座。
(1) 梁体顶升后取出支座, 并将支座附近建筑垃圾清除;
(2) 根据施工现场确定支座高度, 工厂定制支座, 然后安装中间位置支座;
(3) 根据施工现场及中间支座反复调试后确定两边支座高度, 工厂定制支座后安装;
(4) 安装后三块支座应处于同一受力面上。
5. 落梁。 落梁时要步调一致, 随抽垫板随落梁, 直至梁体就位为止。支座安装实测项目表:
为了 确保顶升过程中各顶升点处的位移同步, 真正实现同步顶升, 液压顶升设备以及同步控制系统至少能够做到每个墩柱处的千斤顶顶升力能够单独调控而不受其他墩柱处千斤顶调控的影响; 并且要求同步控制系统能够做到位移同步、 千斤顶油压自动调节。 位移同步的控制精度设计要求为 1mm。千斤顶应采用薄型扁千斤顶, 在每个墩柱处设四个千斤顶时, 千斤顶吨位不小于 150 吨, 行程不足时可通过表面平整的钢垫板、 薄钢板调整。 在千斤顶附近设钢辅助支撑, 由千斤顶主要承力、 辅助支撑辅助承力。由于墩柱加固、 柱顶及梁底楔形块维修、 支座拆换、 挡块改造等施工需要较长时间, 为确保箱梁在施工期间的受力安全, 要求千斤顶、 辅助支撑均具备长时间稳定性。 千斤顶在整个持荷施工期间应保证有一定的油压, 避免完全卸除。 通过千斤顶、 辅助支撑的协同工作, 确保整个持荷施工过程中支撑系统的稳定和箱梁的受力安全。在分析了现场条件、 结构受力特点、 施工可行性等因素后, 可直接在台帽、墩帽顶面设置千斤顶和辅助支撑等设备进行竖向顶升。对于各联的中间桥墩, 因墩柱顶面平面空间不足, 无法直接安置千斤顶等设
备, 在经对抱箍托架法顶升和支架法顶升两种方案进行对比分析后, 可采用抱箍托架法顶升方案。 相对于支架法顶升方案, 该方案具有如下优势:
①托架支撑体系不受原墩柱高度限制, 且规格易于统一、 方便在工厂内制作,钢板平整度、 焊接质量容易保证, 并可加快施工进度;
②无需开挖地基, 且不受地下水、 地表水的影响, 支撑体系稳定、 可靠;
③墩柱伸入匝道路基较深时, 如采用支架法顶升势必会影响匝道路基的稳定性, 而抱箍托架体系可避免这些影响;
④抱箍托架体系并结合有效的构造措施, 可尽量减小支撑体系的竖向变形,合理利用原墩柱顶的空间, 省去竖向支撑钢柱, 因此相对较为经济。托架支撑体系通过套箍与墩柱四周侧面挤压产生的压力并借助于摩阻力作用, 以及托架顶板与墩柱顶面对顶升设备的竖向支撑作用形成支承系统。 对分段安装的套箍施加紧固力, 对墩柱形成四周闭合的垂直径向压力, 对原混凝土墩柱起到一定的加固作用。为了确保托架自身受力、 变形的稳定, 并保证托架与墩柱四周侧面紧贴, 采取分三段制作、 加力抱合的方式安装。 分段之间的接缝应设置在千斤顶、 辅助支撑以外, 在接缝处加力收紧。 各段套箍顶板的平整度以及分段接缝处的相对高差控制非常关键, 应尽量避免焊接造成的钢板发生过大变形, 平整度误差不得超过1mm。
根据实际操作净空情况, 并考虑到支撑体系的稳定、 安全, 减小托架竖向变形对竖向同步顶升箱梁的影响, 托架的结构和尺寸, 但必须保证其强度、 刚度和稳定性, 经设计、 监理和业主同意后进行方可使用。
⑤柱顶粘贴碳纤维加固
由于柱顶边缘在顶升过程中将承受较大的局部压力作用, 根据现场检查情况, 墩柱顶面平整度较差甚至存在局部脱空现象, 尤其是顶升过程中将承受很大压力的柱顶边缘, 存在麻面、 凹凸现象, 不利于顶升施工。 经过现场实测, 墩柱
截面并不完全为规则圆形, 如仅通过钢抱箍环向挤压对柱顶进行加固, 墩柱尺寸的不规则性可能会影响加固效果, 而且如抱箍制作不当则容易发生局部空鼓和应力集中现象。 为了避免柱顶因承受较大压力发生劈裂, 以及避免应力集中现象引发的墩柱压碎现象, 顶升前先对柱顶采用粘贴碳纤维法进行加固。 综合通过碳纤维布和环向包裹抱箍对墩柱顶部进行加固。
⑥竖向同步顶升过程中结构安全控制原则
箱梁在配重后整体竖向顶起, 现有挡块、支座将失去对梁体的位移约束作用,为保证结构安全, 根据箱梁已经移位、墩柱倾斜变形的实际情况进行了理论分析,结果表明在恒载状态下箱梁不会发生整体横向变位。 因此, 设计要求在顶升、 持荷以及落梁等施工期间, 不得随意在前面堆放物件, 对顶升桥跨封闭期桥面交通,避免活载作用影响。现场实施达到以下原则:
A、 施工过程中顶升里和顶升点位移双控, 以顶升点处的箱梁位移为主要控制指标, 尤其应严格控制同一墩、 台处横向各顶升点处的竖向顶升高差不大于1mm;
B、 必须进行试顶升以检验各支点处的顶升力量值是否与设计相符, 顶升力的总体分配是否正常, 应根据试顶升称重的实际情况调整千斤顶布置方式和油路连接方式, 同步顶升设备必须具备称重功能;
C、 根据千斤顶的行程以顶升 1mm~2mm 作为一个阶段, 缓慢、 平稳顶升;
D、 根据实际监测箱梁应力变化和位移情况, 在监理和监控监督下进行施工,一旦出现位移超限或其他异常情况时, 立即停止施工, 及时查找原因。
⑦理论顶升力合顶升高度、 高差根据以往同类项目的设计经验, 为便于各墩、 台处原支座取出、 垫石与楔形
块维修、 新支座安装施工, 整体顶升高度为 5mm。 在顶升前做好持荷期间各项改造施工的准备工作、 具体实施方案以及预案(尤其考虑千斤顶损坏、 油路损坏故障的处置预案) , 并尽量考虑在现有箱梁与墩柱(台帽) 之间的净空范围内完成操作。 新支座的压缩变形根据支座厂方提供的资料确定, 在整体顶升量控制时应注意预留。考虑箱梁整体顶升过程中会出现各顶升点位移不同步的情况, 箱梁竖向顶升过程中, 纵桥向相邻墩之间最大容许顶升高差为 3mm, 同一墩、 台处各顶升点之间的横桥向顶升高差最大不得超过 1mm, 以确保顶升过程中的箱梁受力安全并且不至因顶升引起箱梁的偏转、 平移。
⑧钢抱箍托架设计抱箍应分为三块制作(圆弧角为 120° ) , 块与块之间采用螺栓锚紧, 起到预紧作用。 分块连接处, 必须设置锚固点半, 要求垫板采用 20mm 厚度钢板, 并采用加劲助局部加强, 确保支垫刚度。 顶板中间的圆孔半径应尽量小, 满足支座更换操作需要即可, 应保证千斤顶, 辅助支撑安置时尽量靠近原支座。
⑨千斤顶及辅助支撑布置
根据托架平台顶面距箱梁底面的净空情况, 以及顶升所需要的顶升力、 顶升量分析, 在每个墩柱上分别采用 4 个薄形千斤顶进行同步顶升。 扁千斤顶厚度在10cm 左右, 直径为 21cm 左右。每个墩柱上, 在原盆式支座下钢盆的横桥向两侧布置 2 个千斤顶。 千斤顶与托架顶板之间设下钢垫板, 下钢垫板紧靠原支座下钢盆边缘布置。 辅助支撑每墩柱设 4 个, 安置在千斤顶两侧。 为使得千斤顶和辅助支撑能够尽量靠近原支座,增加墩柱的直接受力面, 减小托架变形, 应在原支座的横桥向两侧采用结构胶对墩柱顶面进行修复、 垫高, 形成临时垫层, 其顶面应调平且与托架顶面相齐平,
使千斤顶的下钢垫板可以安置在托架顶板和临时垫层的顶面。因薄形千斤顶本体高度不大, 当柱顶与箱梁底面之间净空较大时, 需增加下钢垫板的数量, 以垫高千斤顶。 可采用水平、 平整的钢板填塞在钢垫板与千斤顶、辅助支撑之间, 但应确保钢板之间紧密贴合无缝隙。由于箱梁底面存在横、 纵坡, 千斤顶安置前必须对梁底进行调平, 可采用结
构胶在梁底逐层批嵌、 底面找平, 然后在调平楔形块与千斤顶、 辅助支撑之间放置 30mm 厚钢垫板。为了保证顶升、 持荷期间箱梁在温差作用下有适当的伸缩变形, 减少千斤顶所受摩阻力以避免损坏, 设计考虑再千斤顶与上钢垫板之间设四氟滑板, 滑板粘贴在上钢垫板的底面。 辅助支撑于箱梁的链接构造与千斤顶相同。千斤顶、 辅助支撑以及钢垫板安置时, 如与梁底原混凝土楔形块位置冲突,可先局部凿除楔形块, 然后采用结构胶进行局部找平, 再进行安置。 千斤顶、 辅助支撑的安置位置根据施工操作需要做适当调整。通过桥面内侧配重, 可改善上部结构恒载作用下的受力状态, 避免墩柱不平衡受力状态。根据原版式橡胶支座、 垫石、 楔形块所占用的墩帽顶面位置, 结合施工操作需要, 将千斤顶布置在原支座垫石的内侧, 共布置 2 个千斤顶和 2 个辅助支撑。
顶升过程中, 应缓慢、 分级顶升, 并由专人随时在顶升过程中检查支座上、下钢板的脱空情况。 当顶升至合适高度后, 安置辅助支撑。 辅助支撑与箱梁、 托架顶面之间放置 3cm 厚钢垫板。 辅助支撑应可以微调高度, 且采用机械锁定, 防止锁定松动。顶升过程中, 严格控制同一桥墩相邻墩柱之间的横桥向顶升高差在 1mm 之内, 纵桥向相邻墩(台) 之间的顶升高差在 3mm 这内。应分阶段进行竖向顶升, 以 1~2mm 为一阶段, 缓慢顶升箱梁。箱梁顶升、 持荷、 落梁的各个施工阶段中, 应采取临时限位措施以限制箱梁的纵桥向位移, 并严密关注箱梁的横向位移情况。 操作控制界面如下:
落梁过程的施工要求、 安全控制指标与顶升相同。 落梁前, 应先微量顶升以卸除辅助支撑, 再同步进行千斤顶回油, 直至落梁。 落梁过程中, 严格控制同一桥墩相邻顶升点之间的顶升高差在 1mm 之内, 纵桥向相邻墩之间的顶升高差在3mm 之内。 为了确保落梁后同各墩柱处支座受力均匀、 符合设计要求, 落梁前应对各墩柱处支座垫石顶面至上钢板底面的净空进行测量, 以确保各墩柱处净空差异在 1mm 之内。
虽然顶升采用同步控制系统, 但由于实际支反力和理论支反力的差异以及其他因素的影响, 顶升和落梁过程中仍会在机构内产生附加内力。 为确保结构安全和施工安全, 以及保障施工质量和加固改造效果, 应在箱梁竖向顶升过程进行施工监控。 对梁体控制截面的位移、 混凝土应变、 裂缝进行监测, 为同步控制提供准确的量化依据, 发布施工指令。 施工监控采用位移、 应力双控的原则, 以位移监控为主。
①位移监控
在各跨箱梁底板各个竖向顶升点处设置位移计, 顶升、 落梁过程中通过位移计读数监测箱梁位移, 并监测各个顶升点处的横桥向、 纵桥向位移差, 严格控制箱梁弯曲、 扭转变形; 在各墩处横向设置位移, 以监测顶升过程中箱梁的复位情况, 必要时根据位移监控情况对顶升工艺流程作出调整。
②梁体变形监测
顶升过程以及持荷施工过程中, 由于箱梁处在双向纵坡以及圆曲线上, 桥面超高横坡明显, 顶升后完全由千斤顶与辅助支撑承担恒载, 在温度以及纵坡、 超高横坡影响下, 梁体存在变位, 伸缩缝变形, 并造成落梁后支座中心线偏离原设计位置, 不利于结构受力及变形。竖向顶升完成后, 固定支座处位移约束解除时, 应监测梁体和墩柱的横向变形回复情况。 因此, 在顶升、 持荷以及落梁的各个阶段, 应采取措施对梁体变为进行监测。 如变位过大, 应及时预警, 并采取相关对策。
③箱梁控制截面混凝土应变监测
混凝土应变监控主要是在顶升、 持荷以及回落过程中对受力关键截面(如顶升点、 跨中截面) 进行监测, 将实测应变数据与理论计算数据相比较。 如果施工过程中出现实测与理论差异较大的情况, 立即停止施工, 查找原因并及时调整。
【板式橡胶支座更换】有关支座产生病害的描述
板式橡胶支座更换的病害、缺陷形式各样,常见的病害主要有以下几种:
(1)板式橡胶支座更换支座的质量。橡胶材料暴露在空气之中很容易受到光、热、氧等外界环境的影响,时间一长的话很容易发生橡胶材料的开裂等问题。我国在上世界的八十年代曾经对橡胶板式支座利用热空气加速老化的原理进行了研究,结果表明在橡胶支座的使用初期,材料老化的速度较快。之后随着时间的延长,老化的速度在逐渐变缓,并且呈现出较为平稳的一个状态。通常橡胶支座所处的环境差异性较大,支座本身的质量也有较大的差异性。所以对于其寿命的影响也是不尽相同。
(2)橡胶支座受压不均匀。有的支座局部脱空,有的甚至完全脱空,不参与结构受力,从而造成其它支座压力增大,发生较大变形。
(3)支座垫石高度不够。用普通砂浆找平,造成砂浆压碎,其上支座基本不承担上部荷载。有的支座上部脱空,竟用砂浆封涂空隙。
(4)橡胶支座剪切变形。橡胶支座剪切变形过大,甚至产生裂缝,造成这种现象的主要原因是支座安装时,初始剪变形过大。
(5)支座受压外鼓。支座胶层厚度和支座胶层不均匀分布,将会产生支座局部应力集中,局部胶层表面裂纹萌生概率大幅增加,导致支座提前损坏。
(6)安放支座的墩台顶面标高超标。为了保持梁底标高而将支座处留成凹槽凑合。
(7)墩台垫石上有杂物。如混凝土、木板、泥土。造成此现象的原因有:浇筑湿接头时,漏浆、伸缩缝安装前,落入的杂物未清理;临时固定设施未拆除。墩台上的杂物,有的会污染橡胶支座;有的包围着支座,影响支座发挥正常的作用。
某城市立交桥板式橡胶支座更换施工解析
某城市立交桥为预应力空心板简支梁结构,桥面连续构造,经检查,该桥引桥部分存在部分支座脱空的情况,同时还有橡胶支座老化开裂和钢板严重锈蚀等病害,为确保桥梁整体运营安全、提高其使用寿命,故决定进行板式橡胶支座更换的施工。
(1)操作平台搭设:对离地高度≥4m的桥墩采用挂篮支架;对离地高度<4m的桥墩采用碗扣式满堂支架。
(2)脚手架搭设后,检查墩台支座,了解支座和盖梁的病害情况,并详细记录和拍照。
(3)清除盖梁与梁板之间的砂石和混凝土垃圾,凿除盖梁表面松散的混凝土,并用电吹风吹净,检查盖梁与梁底高度,如安装千斤顶的净空不够,需用电锤在盖梁上开槽达到净空高度要求。
(4)板式橡胶支座更换千斤顶安装:千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直,以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。盖梁顶面用砂浆找平并垫1-2mm钢板作为整体顶升千斤顶下支撑点,梁板底部在两片板梁处用薄钢板垫平作为整体顶升千斤顶的支撑点。
(5)板式橡胶支座更换顶升作业:准备工作完成后,在统一指挥下,启动油泵,顶住梁底,观察光栅尺的变化,记录初读数。顶升至10mm左右时,支座可顺利取出。整个顶升过程均须对梁体、桥面及附属设施进行认真观察,如有异常立即停止顶升。
(6)板式橡胶支座更换顶升到位后,在支座边与板梁底间立即放入垫块进行临时支垫,支垫采用钢板加工而成。
(7)板式橡胶支座更换支垫设置完成后,取出旧支座及翘曲变形的上下钢板,并清除原梁底的锈迹、污垢及盖梁顶面。
(8)根据原位置安放下钢板:下钢板安放必须保证水平,摆放时用水平尺进行四角调平,调平后下钢板与混凝土面之间用结构胶固定。
(9)安放支座,支座摆放位置应正确且保证水平。
(10)板式橡胶支座更换支座上方安装上钢板,安放时必须保证水平。上钢板与空心板梁之间缝隙灌注粘钢胶。
(11)待胶体完全固化之后,再继续对桥梁板顶升1mm,,然后抽出橡胶支座上方的临时钢板,千斤顶慢慢回抽,使梁体慢慢回落至原位,撤除千斤顶和临时钢结构支垫。
(1)空心板梁桥四个支座在使用过程中存在受力不均匀的现象,支座出现了滑移,有的板梁桥的甚至其中一个支座未参与工作发生脱空,使得四个支点均匀支承的板梁成了“三点受力”的状态,结构的受力体系发生了与设计不符的不利转化,支承处支座、梁底混凝土局部受力超过标准要求。(2)部分空心板梁桥的一侧梁端支座全部缺失,甚至全桥仅存在一个支座工作,虽然施工时严格控制桥墩盖梁、桥台的标高,但空心板在支座缺失的情况下使得主梁在受力过程中的翘曲、扭转变形,造成板梁桥桥面铺装凹陷、开裂、变形,在反复荷载作用下将导致梁板的不正常振动和变形,加速板梁之间铰缝的损坏。(3)空心板梁桥在建设完成使用后支座出现了老化的现象,空心板梁桥的支座类型大多采用的是板式橡胶支座,其是将多层的橡胶与薄钢板进行嵌合、硫化形成,在长时间使用过程中由于未得到有效的养护管理,支座中的保护层橡胶产生了裂缝、硬化等老化现象,其剪切变形、压缩变形过大并且梁底面的调平钢板锈蚀严重,使得支座失去了部分弹性与变形协调能力,桥梁的使用寿命与支座的使用年限不匹配。(4)空心板梁桥支座部位周围存在垃圾、杂物堵塞,墩台、台帽处积水,且部分支座表面残存油脂、机油,造成橡胶老化、变质失去作用。
一、箱梁支座更换与支座更换整体顶升方案不同,局部顶升方案是把主墩顶升到可支座更换的高度,逐墩逐台进行支座更换的技术方案。局部方案的支座顶升、更换是一项复杂、系统的工作,需要密切配合,在较短时间内共同协作完成,对安全保障措施、人员安排及配置、机械设备的安装控制、施工技术要求及配合,相对复杂得多。因此箱梁支座更换施工的工艺和施工方案有必要作为重点进行设计。
1.箱梁支座更换搭设施工监测工作平台
起梁、安装支座、检测人员安装检测设备、试验过程位移观测和裂缝观测以及记录数据等是高空作业,搭建高空作业平台是一项必不可少的工作。要求如下:
桥墩的每墩两侧搭设钢吊架工作平台,带有围栏的钢筋悬梯下至箱梁两侧,吊架用钢横挑固定,铺木板形成工作平台。施工平台要有足够的强度、刚度和稳定性,能承受竖向、水平推力作用,变形小,稳定性好。平台要保证操作人员的通行和箱梁支座更换施工方便;木板范围要宽,并用铁丝将木板和框架绑牢实;安装安全护栏绳网,保证人员安全和防止工具跌落伤人和砸坏工具。
2.箱梁支座更换设备安装
(1)千斤顶安装。安装千斤顶和布置油管工作量大,且要在短时间内完成,由8人同时进行。千斤顶安装要先定位,保证千斤顶中心线与承重中心线在同一条中心轴上;后安装钢座板,座板上放置千斤顶,千斤顶上再放钢楔块;此外还要注意输油管的排放,避免缠绕和有碍施工。上部结构的平衡顶升通过油量的控制,每台油泵由两个调节控制阀控制20支千斤顶,其中中梁8个、边梁12个。
(2)监控设备安装。安装监控设备。百分表安装在盖梁侧面的被顶升梁宽的中间,由特制支架固定,观察平衡顶升。应变计的安装采用特制的安装架,在打磨的混凝土表面清洗后用环氧树脂类胶粘固。应变片的安装严格按应变片粘贴工艺进行,每墩一温度补偿片。
3.箱梁支座更换箱梁顶升
箱梁支座更换箱梁顶升是由桥面指挥人员指挥,桥下技术员协调并指挥施工,桥面测试和桥下监测等,形成一盘棋,是支座更换施工的核心。 桥面上油泵控制人员检查油泵工作状态,支座更换的准备工作如调胶工具、胶料比例、量等。 桥面下各人员到位,更换支座按墩台分配10人,在墩两侧,检查支座更换的支座是否正确,垫板、工具等是否到位,明确工作程序、安装方向。每个墩台下1名技术人员,确保顶升的顺利与安全,并对箱梁支座更换支座顶升进行监控。桥面上控制高压油泵的技术人员、指挥人员以及监测人员到位后进行试顶。试顶可以检查输油管是否有漏油现象。升顶加载要分级缓慢加载,油压从10MPa开始,每次加载2MPa,每次加载要恒压3~5min。此间观测人员务必观察千斤顶的上下与混凝土的接触面有无局部压溃、裂纹现象,观察各关键部位有无异常。
电子百分表和应变仪、电子应变仪信息由计算机在桥面控制,油泵油压、位移观测裂缝情况都让指挥人员掌握。每一行程中,若一切正常,则继续顶升;若有异常,则应采取应急措施,解决后方能继续顶升,切不可大意或鲁莽行事。
4.箱梁支座更换与安装
箱梁支座更换当梁顶升到足以把橡胶支座掏出的高度时停止顶升,稳定油压,在千斤顶靠外位置放置临时钢支撑,并用垫板塞实,照片1,用以支承梁重,防止千斤顶回油导致落梁。(1)混凝土表面处理。凿去2~3mm的表层,吹去粉尘,清水洗净,干燥后用丙酮擦拭表面。(2)钢板表面处理。钢板表面要除锈、粗糙加工处理,再用丙酮擦净。(3)建筑结构胶JGN。用抹刀涂抹在粘合面上,厚度为1~3mm,中间厚边缘薄,胶体挤出来为度,必须在30min内用完。(4)支座顶板及底板的粘结质量必须检查,然后落座。施工进度表是根据施工方人力、物力情况,以及实际工程量、作业难度以及业主的要求而编制,考虑到支座更换施工的紧凑性,应尽量采取流水施工,缩短工期。
二、支座更换施工时桥面交通
支座更换施工时不断行,但一定要搞好交通管理,严格按照有关交通批复方案实施。设置专门安全员,施工、来工地车辆必须按规定停放,设备、杂物要按要求放置,严禁扩大施工范围,消除一切交通隐患,保持道路通畅。汽车以一定速度在桥上行驶,桥梁会产生动应力和动变形,连续体系桥梁尤为明显。短时限速和限制大吨位的车辆通行很有必要。
三、支座更换施工监测
1.测点布置方案
更换支座过程中主要对梁体结构的标高、横坡、平面轴线位置、顶升高度、顶升荷载、梁体控制部位的应力等进行监控观测,保证梁体平稳顶升,使得在支座安全更换的同时不破坏梁体结构,保证支座更换质量。
安全性应该包括整体的安全性和局部的安全性。整体的安全性是指支座更换过程不出现上部结构的滑脱、断梁等现象。局部安全性是构件的局部损伤。桥梁出现局部损伤虽然近期是安全性的,但是会影响到结构的使用寿命,存在结构安全隐患,特别是对重交通路段的桥梁尤为重要。现场监控是安全施工的重要保障。
现场监控包括:(1)顶升荷载监控;(2)梁体标高监控;(3)梁体轴线监控;(4)梁体应力监控。
先简支后连续箱梁、板梁的支座更换时,墩台附近施加顶升荷载,改变了既有桥梁的受力状态,弯矩的改变集中在顶升力作用的地方,桥墩附近是结构的薄弱环节,因此箱梁两侧、底面、翼板底面以及桥面位置布置应变测点,监控截面上的应力变化,保证梁体在顶升时不发生损伤或破坏。
T梁支座更换桥梁支座的主要作用是将桥跨结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去,同时它又能保证桥跨结构所要求的位移和转动,以便使结构的实际受力情况能与设计时所采用的计算图式相吻合,因此保证支座的正常使用和完好是一项很重要的工作。但是现有的一些桥梁由于在设计、施工、养护过程中存在一些问题,导致其支座产生了不同程度的病害。病害如继续发展,将严重影响桥梁的使用寿命和行车安全,因此需对桥梁的支座进行更换或维修。楚天联发今天就为大家介绍一种T梁支座更换的方法。该桥原为3212.5m三跨钢筋混凝土T型简支梁桥,横向由6片等截面T梁组成,纵向设置了6道横隔梁,桥面宽度为9m。下部结构采用双排架钢筋混凝土桩墩及钢筋混凝土枕梁式桥台。 由于结构使用时间较长,年久失修,加上超载车辆的长期作用,桥梁主要构件均出现不同程度的病害和损伤,原桥梁结构已不能满 足目前交通使用的需求,已属于危桥,需要对其进行加固改造。原T梁支座更换为钢支座,局部已见锈蚀现象。本次改造将原钢支座替换为板式橡胶支座。下部桥墩改造工程结束后,进行T梁支座更换工程。将原抗震加固钢板拆除,整体顶升主梁,将原钢支座更换,对桥墩盖梁、桥台枕梁顶面进行清理,摆放板式橡胶支座,最后将主梁搁置在支座上。
1、施工方案
T梁支座更换方法,一般都是在牢固的支承面上放置千斤顶或其他起重设备将桥面顶(吊)起。通常支承面都架设在专门搭建的临时支架上。这样就会受到河床地质、水深和其他各种自然条件的限制,从而导致施工复杂,费用较高。本次施工为了避免搭设支架,以降低更换支座的费用,缩短施工时间,提高经济和社会效益,用了将千斤顶放置在主梁上,利用杠杆原理单边起吊主梁更换支座的方法。
1.1 T梁支座更换施工准备
1)拆除桥面及桥头两端的混凝土和夹石混凝土,使所有的大梁外露。
2)每根梁钻4个15cm×10cm的洞,便于穿钢索。
3)割 除台帽与大梁所有的连接铁件。
4)认真检查千斤顶进行压力试验,为了保证梁的顺利吊升,共选用50t千斤顶8个(每梁1个,备用2个)。
5)对操作人员讲解操作要领,并进行模拟操作训练,以保证6人动作协调,使千斤顶上升速度平稳、高度一致。
1.2 T梁支座更换T梁起吊
1)用钢构件将每一片T梁固定。钢构件由工字钢、钢索及钢板构成。钢构件与梁肋底接触处为防止混凝土局部承压强度不足,应放置加强钢板。
2)放置千斤顶,千斤顶必须竖直放置,不 能倾斜。千斤顶下面用油毛毡垫好,在油毛毡下安放厚钢板以保证梁受力均匀。
3)T梁支座更换进行T梁吊升。起升千斤顶由一人指挥,千斤顶操作人员应以相同的按压频率将梁的一端平稳吊升至所需高度。在起吊大梁的过程中,应全面封闭交通并做好宣传和交通管制工作,确保起吊安全、顺利。
1.3 T梁支座更换
1)拆除原有钢支座,拆除钢支座时,应注意避免对其他结构 造成损坏。
2)对墩台的盖梁顶进行清理,将盖梁顶面的杂物、尘土清除干净,确保顶面平整,以使更换支座前后各梁的相对高度不变。
3)安放板式橡胶支座,放置支座时可用专用钳子将其放至规定位置,支座与盖梁的连接应牢固可靠。
4)T梁支座更换落梁就位。检查支座位置无误后,方可落梁就位,落梁时,应保证梁体平稳均匀下落。梁体落实后应检查各支座的支承情况,如不符合要求,应采取措施进行调整,直到支座支承符合要求。更换完一边的支座后,再按照以上的施工步骤进行该桥其他T梁桥支座更换。
T梁支座更换施工时如遇恶劣气候该怎么处理?
首先我们需要明确一下恶劣气候对T梁支座更换施工会造成什么影响:(1)恶劣气候多伴随集中降雨,易引发洪水、滑坡、泥石流;(2)恶劣气候造成视线不良,驾驶员判断滞后,引发交通事故;(3)恶劣气候造成路面情况不良,制动系统失效,引发交通事故;(4)雷暴天气除导致雷击伤害外,还可能引发火灾、爆炸事故;(5)恶劣气候易导致电气故障,引发触电事故;(6)台风气候可能造成房屋倒塌及其他物体打击事故。
因此,事先做好危急事件预防工作非常有必要:一,关注气象变化,提前做好准备,恶劣气候期间不组织施工;二,加强对员工进行安全教育,使员工熟知恶劣气候可能造成的危害,掌握避险既能。
另外恶劣气候发生时,应急领导小组应密切关注受灾情况,应急组长根据具体情况,确定是否启动预案;现场作业人员应配合医疗人员做好受伤人员的紧急救护工作;恶劣天气转为正常,善后工作完毕后,应急行动也宣告结束,由应急领导小组组长宣布应急状态的结束。
【球型支座更换】为什么说球型支座的“能力”非常出众呢?
球型支座由凹球板、球冠板、平面及球面聚四氟乙烯板及不锈钢滑板等组成,其是在盆式橡胶支座的基础上发展起来的一种新型桥梁支座。球型支座通过球冠板在球面聚四氟乙烯板上滑动来满足桥梁大转角的要求(Θ=0.02、0.04、0.06rad),所以能适应桥梁多向转动,并且允许水平位移量大,因而性能优越。目前在国内城市立交桥及公路桥梁中,球型支座的“身影”随处可见。
通过设置的球面摩擦付,可使支座灵活转动,在克服球冠钢板与球面聚四氟乙烯板的滑动摩擦后,支座即发生转动,其转动力矩的大小与转角无关,因此适应多向大转角的桥梁。主要用于公、铁路及市政桥梁,特别适用跨度大、宽度大的桥梁及曲线桥、城市互通式立交桥。
球型支座传力可靠,转动灵活,它既具备盆式橡胶支座承载能力大、位移大等特点,而且能更好地适应支座大转角的需要,与盆式支座相比具有下列特点:
(1)球型支座通过球面传力、不出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀;
(2)球型支座通过球面四氟板的滑动来实现支座的转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座球面半径及四氟磨擦系数有关,与支座转角大小无关。因此特别适用于大转角的要求,设计转角可达0.05rad以上;
(3)球型支座各向转动性能一致,适用于宽桥、曲线桥、坡道桥、斜桥及大跨径桥梁;
(4)球型支座不用橡胶承压、不存在橡胶老化对支座转动性能影响,特别适用于低温地区。
桥梁支座是桥梁重要的传力装置,支座质量直接影响桥梁寿命。影响支座质量的因素主要有两个,一是支座本身的质量,二是支座安装质量。支座安装质量最常见的质量问题是支座安装不密实,即支座脱空。桥梁支座脱空改变了桥梁的受力状态,易引起桥面早期破损等病害,影响行车安全,增加了养护成本,缩短桥梁使用寿命,增加了全寿命周期成本。
第一种情况,梁板预制时板底预埋钢板没有考虑桥梁纵坡,钢板角度与梁底平行,吊装后,钢板不水平,引起的支座脱空。这种情况的现象表现为脱空在纵坡上坡方向的前端,在下坡方向的后端,而且整孔梁板都有脱空现象。
第二种情况,支座垫石施工标高控制不严格,个别支座标高偏低,表现为出现支座脱空的梁板为桥面路拱和边缘中间的某一片梁。
第三种情况,支座垫石施工不水平,支座垫石四角高差超出允许范围,表现为支座脱空位置方向随机,出现脱空的梁板随机。桥梁支座脱空现象除以上3 种情况,也有预埋钢板中心位置偏离支座中心点;安装时支座位置不准确或被移动后没有及时校核调整等情况。
分析引起支座脱空的原因:一是预制梁板时,没有认真阅读设计文件,调整板底预埋钢板的角度;二是支座垫石施工不精准;三是施工人员责任心不强,管理粗糙,出现失误。(二)支座垫石施工时,严格控制四角高差一方面加强梁板预制的监理,确保板底预埋钢板角度合格;同时加强支座垫石施工监理,严格控制好两点,一是根据桥面高程、T 梁间距和横坡度,准确计算每个垫石的高程;二是在垫石施工时严格控制四角高差。以0 号桥台为例,西山大桥0 号桥台, 桩号为K0+017.430,设计高程为549.778,桥面结构依次为12cm 沥青混凝土,防水层,12cmC50 防水混凝土;T梁高度为110cm,支座为CY ZF4300×54 型四氟滑板式橡胶支座。
支座脱空支座垫石施工,监理工程师要控制好以下几点:1. 监理试验工程师在垫石浇筑混凝土前要控制坍落度。在满足工作性的前提下,采用较小的混凝土坍落度。罐车运输混凝土坍落度控制在100mm ~120mm ;泵送混凝土坍落度控制在130mm ~140mm。2. 三角垫层施工前,必须固定好模板,监理测量工程师要复测拱顶2 点(两侧,下同)、两边4 点和拱腰4点高程;每个垫石4 点高程点;发现偏差超出允许值,及时通知施工单位调整。3. 总监办安排监理人员在浇筑垫石过程中旁站,混凝土浇筑过程中必须保持模板不被移动,并严格按照测量定线浇筑。垫石顶部抹面初平后,施工单位和监理测量工程师立即测量垫石中心高程和四角高程,发现偏差(控制四角高差数值应为0mm),在垫石顶部精平抹面过程中进行校正。4. 支座垫石必须和三角垫层同时浇筑。浇筑三角垫层混凝土稍粘稠,安装支座垫石钢筋,准确控制扣除保护层的钢筋顶部标高,再浇筑支座垫石混凝土,必须在三角垫层混凝土初凝前完成。
第一步:临时存梁
1.将支承垫石顶打磨平整,13#墩垫石顶标高45.377m,14#墩垫石顶标高45.664m,高差不大于1mm,确保水平。
2.加工临时支墩,临时支墩采用3cm钢板焊制,顺桥向长80cm,横桥向长120cm,加劲勒间距见图。13#墩临时支墩高75cm,14#墩临时支墩高46.2cm。
3.将临时支墩安放在支承垫石上,13#墩临时支墩靠近支承垫石大里程侧安放,保证临时支墩距提篮拱系梁81cm,预留张拉作业空间。
4.在临时支墩安放完毕后,用电子水准仪测量四个支墩标高,确保在一个水平面上。
5.每个临时支墩安放3cm厚60*60cm橡胶垫片,由架桥机将梁吊装在临时支墩上,位置准确,路线及前后梁缝满足设计要求。
第二步:落梁准备
1.加工垫块和垫板。垫块由3cm厚钢板焊制,加劲勒间距见图。垫块1尺寸80*80cm,高56cm;垫块2、
3、4尺寸80*80cm,高30cm;垫块5尺寸60*80cm,高56cm;垫块6尺寸60*80cm,高30cm;垫板尺寸60*60,厚3cm。
2.在防落梁位置安放垫块及垫板,分别在梁端侧安装千斤顶,安装形式见图。
3.在垫块、垫板及千斤顶安装完毕后,用千斤顶顶升梁5mm,使梁体与临时支墩脱离,拆除临时支墩,安装支座。做好落梁准备。
第三步:落梁至14#墩顶
1.用千斤顶升梁5mm,使梁体与垫板脱离,抽出一块3cm厚垫板,然后落千斤顶,使梁体支承在垫板上,再抽除千斤顶下方的垫板。
2.测量梁体水平情况。
3.交替抽除垫板及伸缩千斤顶,使梁体每3cm水平下落一次,直至垫块5上方垫板全部抽除,此时14#墩落梁到位,梁处于水平状态。
4.将垫块2更换为10块垫板,做好下一步落梁准备。
第四步:落梁至13#墩顶
1.由于该段处于1.24%纵坡,14#墩比13#墩垫石高28.8cm,在14#墩落梁到位后,进行13#墩单端落梁,此时梁体向小里程倾斜。
2.为防止失稳,在提篮拱与简支梁之间(梁缝宽26cm)设高1.1m、宽30cm、厚24cm(8层)钢板带3道。
3.保持14#墩顶支承稳定,交替抽除13#墩顶垫板及伸缩千斤顶,使13#墩落梁到位。
4.每一循环测量一次梁体稳定性。
5.在梁体分别落到垫块1和垫块5上之后,即落梁工作完成。最后用千斤顶调整梁体标高,灌注支座砂浆。
项目名称 | 桥梁结构 | 合作单位 | 工作内容 |
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夷陵长江大桥 | 斜拉桥 | 宜昌长江大桥总公司 | 支座更换、桥梁加固 |
嘉鱼长江大桥 | 斜拉桥 | 中交第二工程局嘉鱼长江大桥项目部 | 支座顶升更换、承台植筋 |
棋盘洲长江大桥连接线 | 斜拉桥 | 中铁十四局集团第二工程有限公司 | 斜拉桥支座更换 |
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武汉金银湖马池桥项目 | 连续T梁 | 中建三局第一建设工程有限责任公司 | 支座更换、混凝土缺陷修补 |
广西崇靖高速 | 连续箱梁桥 | 湖南路桥建设集团有限责任公司 | 支座更换、裂缝修补 |
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湖北汉鄂高速一期土建2标 | 空心板梁 | 中交二航局 | 支座更换 |
引江济汉一标 | 简支+连续 | 中铁十一局一公司 | 同步顶升支座更换 |
武汉四环线三标 | 简支+连续 | 中国建筑第七工程局有限公司 | 盆式支座调整 |
江西船广高速五标 | 简支梁 | 辽宁省路桥建设集团有限公司 | 支座脱空修复、垫石开裂 |
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湖北汉鄂高速一期土建8标 | 连续箱梁 | 湖北省路桥集团有限公司 | 支座更换、裂缝修补、混凝土缺陷修补 |
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