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梁體頂升施工工藝

梁體頂升施工工藝

作者:衡水慶興橋梁養護工程有限公司 來源:http://www.oiyee.com 發表時間:2017-11-22 瀏覽:次  百度一下

    濟青高速公路是山東省的重點建設項目和山東交通規劃“五縱連四橫,一環繞山東”高速主框架的主要通道,自1993年底建成通車以來,隨著通車年限的增長,以及車流量的增多,橋梁部分構件產生了不同程度的病害和損害,嚴重影響了結構的整體壽命。位于濟青高速公路膠河大橋支座的出現不同程度的損壞,主要病害為:左幅橋52個支座老化開裂,1個支座局部脫空;右幅橋97個支座老化開裂,3個支座局部脫空,5個支座墊石開裂。為確保結構物的構造安全,2009年下半年對全橋伸縮縫部位的四氟滑板支座80塊,其他部位260塊板式橡膠支座進行了更換。膠河大橋采用了多孔一聯的橋面連續構造,梁體頂升全過程必須保持其結構完好,整個梁體頂升及支座更換過程在橋面維持正常交通的情況下進行。

梁體頂升施工工藝

    施工設備采用扁式電動油壓千斤頂組,由一臺油泵機控制。同步頂起同一蓋梁上的所有梁體,用同時控制油表壓力和梁體位移的方法(即所謂“雙控法”)對整個頂梁過程進行控制。就千斤頂組的整體頂升能力,與橋上恒載及活載乘以各自分項系數后相加之和相比,前者應不小于后者的兩倍及以上時,可保證千斤頂及油泵機的工作壓力小于等于25兆帕,施工時會比較安全。在橋面連續處頂梁作業時,梁體的最大頂升量不宜超過20毫米。而整聯梁體的頂升高度達到6至8毫米時,即可更換支座。由此推算20米T梁橋面兩跨梁相接處的最大變形量為 0.3至0.4毫米。由于在橋面連續段處都有通長的橫橋向裂縫,頂梁時橋面板處產生的拉伸變形并不大,梁體不會在該處出現新的裂縫,故在頂升時不需要鑿除橋面連續段。頂梁時,只需將同一蓋梁上的所有梁體同步頂起即可。
    在梁體整聯頂升時,由于頂升速度不一致而產生的梁體間內部應力的相互作用十分復雜。根據以往經驗,頂升時每片梁間的最大提升高差控制在平均提升高度的1毫米以內時,可以保證梁體及橋面連續的結構安全。
    由于對傳統頂升工藝進行改進,所以頂升設備相應調整,千斤頂要安放在梁端馬蹄下,過去的設計沒有過多的考慮以后頂升支座更換的間距,在對現場實地踏勘后發現,梁端馬蹄與蓋梁頂部的間距普遍在7.8至8.8厘米,所以千斤頂的厚度既要滿足間距的要求,又要滿足頂升的行程要求(抽換支座),為此,我們聯系了專業千斤頂生產廠家,專門生產了異型千斤頂。同橋墩的10臺千斤頂使用1臺油泵控制,從而10臺千斤頂同步。
    本橋單幅每孔由5片T梁組成。每片梁重量包括整體化層、橋面鋪裝和防撞欄的自重。其中梁的自重合計43噸,邊梁自重合計46噸。折合每個支座承受自重荷載為中梁211千牛,邊梁225千牛。采用150噸千斤頂,每片梁底布置1個,相對于恒載中梁有約7倍的安全系數,邊梁有約6.5倍的安全系數,其承載能力是足夠的。實際頂梁施工時測得油泵壓力約為40兆帕。

施工步驟

    傳統作業一般考慮搭設支架系統形成工作平臺,支架系統、頂升采用的液壓系統、操作工等全部的質量由系梁、承臺或地基直接承擔。考慮本工程的進度要求及現場條件后,對傳統工藝進行改進,梁端設置可供工人進行操作的工作平臺---輕型掛籃,掛籃現場加工,同時,掛籃兩側安裝扶手,確保施工安全。
    首先將蓋梁頂面及梁體底面擺放千斤頂的位置打磨平整,保證兩者表面平行;按照千斤頂的布置原則將其各自就位;將油泵機布置在視野良好的位置;按照方向辨識、易于控制的原則將千斤頂、油管和油閥有序連接。安裝油管時要特別注意檢查油管接頭發現有污物應清洗干凈,以免頂升時堵塞油泵或漏油。
    千斤頂安裝前需要進行試運行調試,使提供一定頂升力時其速率大致相同,誤差控制在1毫米內。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。檢查完成后,人工安裝千斤頂就位,并調整千斤頂預行程,保證千斤頂與墊塊間密貼。保險墊塊一般采用鋼板制作,平面尺寸不宜小于總高度的三分之二,以確保萬一起作用時整個墊塊不會失穩。
    所有準備工作齊備后(如檢查墊塊、千斤頂安裝、承立基礎、所有施工設備及材料等),千斤頂同時開動,進行試頂,按頂升行程進行頂升控制。卸載后應認真檢查系統的各自控制系統及表觀現象,檢查重點有:所有油路有無漏油現象、千斤頂有無異常現象、供電線路的表觀磨損等。卸載后同時還應認真檢查千斤頂上下鋼板有無變形現象,必要時可以調整鋼板的厚度以滿足頂升要求;認真檢查千斤頂放置位置下的結構物有無區別于頂升前的現象,如存在,應認真查出原因后方可正式頂升,嚴禁情況未明時繼續進行頂升。
    試頂完畢,在專業人員的統一指揮下所有千斤頂慢慢用力整體頂起梁體,頂升時務求各頂同步上升,各頂之間以位移分級控制,各墩臺以對講機聯絡,開始以3毫米為一級,每一級到位后統一停止,加墊槽鋼凳子及鋼板,檢查各頂的情況,確保工作狀態良好后再進行下一級頂升,如此反復。頂升高度高于支座設計高度20毫米。為了確保每片梁均勻同步升高,分級逐步向上頂梁,各級上升高度為3毫米,起頂至施工要求高度后,墊好槽板凳子,并在頂升過程中做好測量、記錄工作,確保梁體、橋面系支座更換維修前后一致。
    由于新舊支座的高度不等,采取盡量在同一個墩統一更換所有支座的辦法,以確保同一個墩所有支座高度相同。拆除舊支座,清理舊支座周圍的雜物;對梁底的生銹鋼墊板除銹并作防銹處理;用環氧材料墊平支座墊石及梁底表面的不平行部分(兩者以水平面為準);按放樣位置準確安裝新的支座。

施工過程控制措施

    支座更換需要頂起整跨橋梁,提升量大,提升的速度、位移控制嚴格,膠河大橋最多時需要數十臺千斤頂同步作業,同時保險墊塊的增減、更換支座、位移測量、油閥控制等需要較多的熟練工人在較短時間內默契配合作業。因此對整個過程的面控制尤為重要。
    頂梁作業前必須準備好全部設備和材料。對油泵機、油管及每一個千斤頂要做檢修和調試。現場要有足夠的易損件備用材料。新支座、環氧調平材料及其配制工具等都要在現場備好,并有專人負責。頂梁作業前必須做好所有工人的培訓工作,對每一位工人都要確認其工作職責及操作熟練程度。
    指揮人員必須充分熟悉頂梁過程的所有環節,以及注意事項和應急對策。
    在作業前首先應檢查好人員、設備及材料的到場情況及正常使用情況。實施頂升時重點控制好司泵人員及司閥人員,嚴格按照預定步驟指揮作業,在每一階段均要仔細檢查油壓情況、梁體豎向位移情況等。
    膠河大橋支座更換整個施工過程比較順利,施工速度也比較快,未發生任何意外。支座更換過程中,橋面沒有中斷,頂升過程中及頂升完畢后的施工監測表明,橋梁結構包括橋面鋪裝沒有出現任何異常。因此,膠河大橋支座更換的成功經驗,對同類型的簡支橋梁支座更換施工具有借鑒作用。

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