支座更換方案

2021-03-04 09:42:35 字數 4582 閱讀 9829

3.1、根據設計要求,按照支座病害嚴重情況對支座按照如下幾種情況進行處理。

(1)更換支座:

①鋼板斷裂,支座被壓潰並產生彎曲或扭曲;

②支座老化鼓包,加勁板外露;

③支座剪下角tanγ≥0。7(γ≥350)

④支座表面裂縫寬度大於2mm,或側面產生水平裂紋;

⑤支座永久壓縮變形超過支座厚度的15%。

3.2、在採用傳統的頂公升工藝時,往往由於荷載的差異和裝置的侷限,無法徹底消除油缸不同步對頂公升構件造成的附加應力影響,從而引起失效,具有極大的安全隱患。plc控制液壓同步頂公升是一種力和位移綜合控制的頂公升方法,這種力和位移綜合控制方法,建立在力和位移雙閉環的控制基礎上。通過稱重的方法由液壓千斤頂精確地按照橋梁的實際荷重,平穩地頂舉橋梁,使頂公升過程中橋梁受到的附加應力下降至最低,同時液壓千斤頂根據分布位置分組,與相應的位移感測器(光柵尺)組成位置閉環,以便控制橋梁頂公升的位移和姿態,同步精度為±2.

0mm,這樣就可以很好的保證頂公升過程的同步性,確保頂公升時蓋梁、板梁結構安全。

3.3、工程應用技術說明及裝置選用

(1)作業系統

本次施工採用具有國際水平的同步頂公升系統,該系統採用位移和頂公升壓力的雙控作為頂公升控制依據,外部資料採集以位移電子感測器作為位移採集,壓力感測器作為壓力採集。系統採用軟體作為採集資料的綜合後處理,合成了微位移誤差控制、微油路壓力控制、異常自鎖控制中心、自動開關油幫浦控制、斷電自鎖控制、屏顯資料控制等自動化控制系統。

該系統基於計算機的控制單元,有良好的windows使用者介面,有多點頂公升能力,能自動記錄頂公升位移量,數字控制的頂公升過程中不同點的位移差在2mm以內,在達到預先設定的行程或負載限制時將自動停機。

該系統的應用將很好地避免在傳統手動頂公升過程中可能會產生的不同步起頂現象,該現象有可能會對梁體產生不均勻受力,並導致梁體開裂受損。

((上圖:左圖為同步頂公升系統控制台,右圖為幫浦站)

(2)超高壓千斤頂

針對本次工程中所涉及非國標型橡膠支座,將選用我公司特有的外徑220mm,活塞直徑180mm、高度為212mm、頂公升行程為50mm、頂公升力為200t的薄型超高壓千斤頂和專

用異型超高壓千斤頂作為本次工程的主要頂公升裝置。

該裝置的選用依據為:

本次工程施工涉及兩種型別的橡膠支座,高度分別為90mm和180mm,加上墊石高度,蓋梁上空間高度大約為230mm—300mm。為滿足不同空間高度的需求,更好的放置千斤頂,故選用高度為212mm、頂公升行程為50mm的超高壓千斤頂。對於空間較大的地方,在千斤頂下加剛性支墊調整;對於空間特小的地方還可採用超薄型千斤頂(注:

超薄性千斤頂最小高度為30mm,可用於無支座墊石且支座又很薄的情況(小跨徑空心板橋有這種情況))。

薄型(異型)超高壓千斤頂(50-400t) 球頭自調平薄型超高壓千斤頂(50-400t)

30mm超薄型超高壓千斤頂(50 -200t)

根據橡膠支座的結構進行計算得出,支座可承受的最大支座反力為160t,經查原施工設計圖,支座承受的永久垂直荷載(即恆載)為60t,考慮車輛荷載,每個支座承擔的實際最大荷載約在100t以內;為安全的起頂和考慮橋面車輛荷載大等情況,故選用頂公升力為200t安全係數為1.5的超高壓千斤頂。安全係數在僅有恆載(斷交通)情況下可達10.

0以上,考慮車輛荷載(不斷交通)情況下可達6以上,即使按支座能承受的最大反力計算也能達到3.75倍,所以選用200t的超高壓千斤頂作為動力頂公升是安全的。

3.4、支座更換施工工藝

根據安全施工的需要,在橋梁支座進行更換前,應對施工部分的橋梁梁體進行全面檢測,主要檢測內容為梁體是否有明顯開裂、混凝土剝落、露筋等不宜施工的情況出現,如有上述情況出現,應先向業主建議對梁體進行維修加固後方可更換橋梁支座。另外,因橋梁支座因受力或風化侵蝕等外界因素的影響,由此產生的支座變形情況各有不同,如同一蓋梁上有支座損壞,建議該蓋梁上支座統一更換,以保證橋梁的整體高度。

經現場勘查,伸縮縫位置安裝的是普通板式橡膠支座,建議安裝四氟滑板支座,並在t梁底部安裝不鏽鋼板,使梁體在熱脹冷縮和受荷載衝擊時支座不會產生剪下變形。

1)更換支座施工工藝

由圖紙顯示,本橋為簡支t型梁橋,由南行和北行兩幅橋面組成,單跨由5塊預製t梁組成,t梁預製寬度為160cm、其間現澆板寬185cm,且樑端設有橫隔板連線,加上橋面鋪裝,橫向已經形成較強的整體結構;縱向除設伸縮逢處,其餘樑端均設橋面連續,故每一聯橋(兩伸縮縫間)縱向也已形成『簡支橋面連續』整體結構。因此為保證結構的整體安全,支座更換必須按照同一整體結構同步頂公升、同步更換的方式進行。考慮到單跨跨徑較大(32公尺)、頂公升高度又很小,僅在同一橋墩處頂公升橋面產生的縱向轉角位移很小(0.

0019rad),對『簡支橋面連續』結構受力基本沒什麼影響,故本次施工採取多跨超遠距離同步頂公升、同步更換是安全高效的。

這樣的頂公升方案是否引起橋面的開裂是大家關心的問題。首先說轉角變形的影響,『簡支橋面連續』結構本身是允許墩頂產生轉角變形的,而頂公升產生的墩頂附加轉角位移(最大0.0019rad)遠小於設計荷載作用下產生的轉角位移;其次再看頂公升中豎向強迫位移的影響,由於梁體長度較長(為32m),如按頂公升最大高度1cm計,在橋面產生的伸長微應變僅為4.

4×10-7,在橋面鋪裝產生的縱向附加拉應力幾乎可以忽略不計(砼0.0132 mpa、鋼筋0.09mpa)。

因此,梁體頂公升過程中是不會產生新的開裂。

2)搭設施工平台

更換支座工作是一項高空作業,工人要在高空進行拉提重物、觀測和更換支座等工作,因此搭建高空操作平台是一項必不可少的工作。

對施工平台的要求:

(1)、施工平台有足夠的強度、剛度和穩定性,能承載豎向和水平推力作用,變形小,穩定度高;

(2)、平台與梁底保持1.6m-2m的空間,充分保證人員的易操作性;

(3)、梁體下面的施工平台及搭設的支架聯成整體;

(4)、針對現場實際施工環境,採用我們已成功多次使用過的掛欄施工技術,見圖:

3)對施工部分進行梁體和墊石檢測,如梁體或墊石有損壞,則會同業主根據其損壞情況確定梁體的維修加固方案或墊石的修補方案。支座更換需在梁體維修加固完成後方可進行。

4)安裝防側移裝置

由於在頂公升更換支座的過程中,由於不中斷橋面交通,受汽車等動荷載的影響,加上橋梁橫坡較大(2.5%),橋梁可能發生偏移,尤其是向外側滑移,因此在蓋梁上安裝防側移裝置確保萬無一失。

防側移裝置根據蓋梁上的空間位置(約35cm)、梁體側移推力決定材質和尺寸,裝置主體採用高60cm、寬30cm、縱向20cm的型鋼骨架,在型鋼與t梁間加2cm厚的橡膠板(僅與型鋼面粘牢固定),並使橡膠板緊貼於t梁上,在蓋梁上植入4顆直徑20mm 的高強膨漲螺桿固定,每顆螺桿植入深度不小於18cm,4顆螺桿的設計剪力為22t,破壞剪力可達30.56t,可足以抵抗車輛振動等不利因素產生的橋梁側向滑動力。同時建議該裝置作為永久裝置予以保留,既允許橋梁因溫度或荷載而產生的橫向偏移,又限制了橋梁偏移的位移範圍。

安裝方式如圖:(注:考慮到5片t梁的橫向整體性很好,將偏移裝置設在中間t梁的位置比較隱蔽):

5)安裝千斤頂

採用薄型超高壓千斤頂,千斤頂放於蓋梁上,對同一蓋梁上的所有支承點同步頂公升。(因設計為**分隔帶漏空,橋梁左右幅為完全分離的兩座橋,施工時完全可以做到半幅施工)。

每個蓋梁上使用20臺200t千斤頂和4臺超高壓zb4/800b油幫浦。為了保證起梁均衡和位移的一致,每片梁採用2臺200t千斤頂,用1臺油幫浦的兩個油路分別控制中梁的3個千斤頂和邊梁的2個千斤頂。連線方式如下(該圖為示意圖,不按比例):

(千斤頂布置圖)

(托架圖)

根據實際情況,防止頂公升時損壞梁體,我公司特採用無變形剛性托架,很好的保護梁體安全。

千斤頂連線方式(示意圖)如下:

千斤頂上部墊鋼板,鋼板與梁體接觸中間墊5公釐的膠墊,防止損壞橋梁的外觀,如圖:

6)整體頂公升

在專業人員的統一指揮下所有千斤頂緩慢分級頂公升,梁體每上公升3mm一級,整體頂起梁體使其離開原支座約6mm立刻停止,考慮到橡膠支座可能存在的高度回彈情況,頂公升高度控制在10mm範圍內。由於在此次更換的支座高度為180mm,其變形量可能達到3-7mm,鑑於這種情況,對於變形較大的支座,其頂公升高度可以控制在20mm內,具體頂公升程式如下:

(1)加預頂力至恆載的25%左右(約15t),油表壓力4.77mpa,檢查各千斤頂支墊是否穩固,否則應回油重新支墊再次加力至恆載的25%,讀取並記錄百分表讀數,作為頂公升高度的初始讀數,並視為梁體頂公升的『零』位移;

(2)再次加預頂力至恆載的75%左右(約45t),油表壓力14.32mpa,讀取並記錄百分表讀數,分析頂公升位移是否均衡、一致,並檢查油路系統是否正常,是否有漏油、供油不暢等現象,如有應立即停止載入,及時整改,同時觀察橋梁橫向是否有移位現象;

(3)繼續加頂公升力,當頂公升力超過恆載後,受汽車荷載的影響,超高壓表讀數將不穩定,改以高度控制為準。頂公升高度約至3mm時,讀取百分表讀數,檢查支座脫空情況,並記錄油壓表讀數供參考;

(4)再次頂高3mm,讀取百分表讀數,根據支座脫空情況取出全部或部分支座,量取並記錄墊石頂面距梁底的空間高度是否滿足安裝新支座,確定是否需要繼續頂高,頂公升多少;

(5)根據需要每一級再次頂高3mm,直至滿足梁體脫空高度6~10mm、且墊石頂面距梁底的空間高度比新支座高度高出3mm以上為止。

頂公升完成之後分析各階段記錄資料,確定下一工點是否需要對每一級頂公升力、頂公升高度進行修正。

在頂公升過程中每公升高一級就安裝專用保護環,以防止油管爆裂或油缸洩漏造成梁體急落而損壞。專用保護環如圖:

7)支座更換

由於支座使用時間較長,支座橡膠層與支座墊石粘接在了一起,普通取支座方法很容易損壞墊石,我公司專門針對這一情況設計製作了專用工具---靜力液壓快速拆除裝置。

支座更換施工方案

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