同步顶升专项方案

滇中产业聚集区 新区 哨关路滇中产业聚集区 新区 哨关路 桥梁工程桥梁工程 支座同步顶升专项方案支座同步顶升专项方案 陕西环达路桥工程有限公司陕西环达路桥工程有限公司 二二 0 0 一七年六月一七年六月 1 1 编制依据及原则 编制依据及原则 1 11 1编制依据编制依据 1 公路桥涵养护规范 JTG H11 2004 2 公路桥梁加固设计规范 JTG T J22 2008 3 公路桥梁维修施工技术规范 JTG T J23 2008 4 公路桥梁板式橡胶支座 JT T 4 2004 5 公路养护安全作业规程 JTG H30 2015 2 2 项目概况 项目概况 2 12 1 桥梁概况桥梁概况 哨关路位于滇中产业聚集区 新区 东片区 全长约 12 69km 起点于新 嵩昆高速 与小哨互通收费站衔接 之后向西与规划路一 老 320 国道 G320 规划路二 新 320 沪昆铁路相交 在花庄河最窄处跨越 之后一 路向西与规划路三 规划空港大道 对龙公路 规划路五 现状昆曲高速 规 划嵩昆路 兰茂路相交 最终归顺按规划昆曲高速改线的韶关互通 全线均为新建道路 设置 8 处主线上垮桥 1 处 Y 型立交 5 处菱形立交 1 处半苜蓿叶形立交 远期预留 本工程为城市快速路 主线为双向八车道 设计车速 80KM h 辅道双向四车道 按城市主干路标准设计 设计车速 40KM h 2 22 2 桥梁病害桥梁病害 2 2 1 维修目的及方案 1 维修目的 对上部结构进行同步顶升 调整支座 恢复上部结构的使用性及耐久性 提高主要承重构件的耐久性 恢复桥梁结构的使用功能 2 维修方案 滇中产业聚集区 新区 哨关路桥梁有部分支座脱空 偏位 支座上下钢 板 临时支撑未拆除等 目前存在的病害不及时处治 会已影响桥梁的正常运 营使用 存在安全隐患 为了提高桥梁的正常运营能力 消除桥梁安全隐患 经业主委托由我方对该桥支座病害处进行维修处理 根据云南通衢工程检测有 限公司 滇中产业聚集区 新区 哨关路桥梁工程质量检测报告 资料支座存 在的病害及实际受力状况 本次维修方案如下 无固结墩联 采用整联同步顶升梁体 进行支座调平处理 有固结墩联 采用阶梯顶升存在病害支座所在的墩及相邻两个墩梁体 进行支座调平处理 3 3 施工方案 方法与技术措施 施工方案 方法与技术措施 3 13 1 同步顶升调整支座同步顶升调整支座 3 1 13 1 1施工方案施工方案 1 梁体同步顶升方案 为了尽量减小顶升对上下部结构的影响 结合同类支座调整项目的实践经 验 本次支座病害处治桥梁顶升施工采用 封闭交通 纵向逐墩 横向同步顶封闭交通 纵向逐墩 横向同步顶 升升 方案进行施工 顶升到位后对病害支座进行调整 同步顶升调整支座技术 方案如下 为保证桥梁整体同步顶升支座调整过程中梁体结构以及交通运营安全 梁 体顶升 或落梁 施工过程中 同一盖梁 台帽 上各支点必须同步顶升 或 落梁 2 顶升高度及起顶力 顶升高度控制原则 旧支座脱空 能取出为准 每个盖梁 台帽 上布置千斤顶的顶升吨位必须大于等于2倍的支反力 顶升过程控制原则 采用顶升力 位移双控原则 当顶升力接近梁体恒 载吨位时 放慢顶升速度 缓慢顶升至预定高度 本工程桥梁顶升支座调整各支点理论支反力的具体计算结果 千斤顶数量 及位置布置情况见顶升反力计算说明及千斤顶布置图 3 顶升支撑方案 在进行梁体同步顶升调整支座施工之前 首先确定千斤顶及临时支撑的布 置位置 根据现场检测结果确定支座垫石与墩台帽边缘距离 支座垫石高度 同步顶升支座调整施工时 千斤顶及临时支撑布置要点如下 同步顶升施工前 需首先根据施工图纸和现场实际情况选取正确的千斤 顶和临时支撑的布置方案 对于常规布置方案 为确保桥梁结构安全 千斤顶应布置在T梁梁端位置 临时支撑布置在靠近台帽或盖梁边缘且距离应大于5cm 可考虑采用钢板 钢垫块 作为临时支撑 钢板及钢垫块均应采用机械 加工 误差在 0 2mm以内 安装千斤顶之前 需要在台帽 盖梁 主梁底面放样 并用水平尺校准 水平 并将支撑平台上可能存在的垃圾 焊渣 毛刺以及主梁底面混凝土用砂 轮打磨平整至与所有支撑接触面密实为准 在预先放样的位置处安装钢板 上置标定好的千斤顶 千斤顶上方再放 置一块钢板以保证千斤顶垂直作用于梁底 临时支撑的安装与千斤顶类似 放 置于千斤顶及临时支撑顶底面钢板厚度应不小于10mm 钢板平面几何尺寸应根 据千斤顶及临时支撑规格并结合现场实际情况确定 梁底净空足够时应增加钢 板厚度以确保同步顶升施工的安全 梁体同步顶升到位后应以临时支撑支承为主 千斤顶支承为辅 4 支座调整方案 本次针对支座存在的病害 支座调整方案如下 针对偏位的支座 在梁体同步顶升前 在垫石上根据设计图纸标出支座 位置中心线 待梁体同步顶升到位后 用铁勾或人工取出支座 在支座上也标 出十字交叉中心线 将支座安放在垫石上 使支座的中心线与墩台的设计位置 中心线重合 支座就位准确 进行位置调整 如支座已与垫石粘结而较难取出 可用钢纤 铁锤敲击松动后取出 针对支座脱空现象 先测量垫石顶面标高 如顶不平整 则用高性能复 合砂浆抹平 垫石顶面如需加高 则应采用高性能复合砂浆加高至设计标高并 抹平 垫石顶面如需降低 则应钢纤凿除部分混凝土至设计标高并用高性能复 合砂浆抹平 支座垫石顶面高程允许偏差不超过 2mm 顶面四角高差不超过 1mm 轴线偏位不超过 5mm 若支座上下钢板脱空时 可在支座下钢板与支座之间增加薄钢板 进行 支座调平 所有支座调整完毕后 再对支座进行全面检查 确保各项指标满足设计 及规范要求 如在桥梁同步顶升支座调平过程中发现有支座老化破损 剪切变形 开 裂 应及时与业主及设计单位联系 并对存在病害的支座进行更换 3 1 23 1 2施工方法施工方法 1 同步顶升调整支座施工要点 交通管制 出于安全考虑 在本次同步顶升调整支座的整个施工过程可酌情进行交通 管制 在实际施工时应考虑对过桥车辆进行限速 有条件时可对部分车道进行 封闭 释放墩台约束 在梁体同步顶升施工之前应首先对墩台处存在的垃圾进行清理 对于存在 可能限制梁体竖向位移的其他非正常情况的约束应在同步顶升施工之前进行释 放 3 1 33 1 3同步顶升支座调整施工工艺同步顶升支座调整施工工艺 1 顶升施工操作要点 梁体同步顶升是一项复杂精细的工作 需要经历施工前期准备 临时支撑 制作安装 梁体顶升及其监控 支座调整 落梁等一系列工作 只有经过科学 设计 精心施工 严密监控才能顺利完成连续梁顶升更换支座工程 施工流程 如下图所示 支座同步顶升施工总体流程 2 顶升准备工作 人员配备及其培训 人员配备 顶升前应对参加顶升的管理人员 操作人员进行明确的分工 并进行技术交底及相关培训 培训内容应包括组织机构 分工岗位 岗位职责 及施工禁止项等 施工平台搭设 检查并核实拟调整支座后 在相应的墩台处搭设脚手架 搭设的脚手架施 工平台要有足够的强度 刚度 稳定性 能承受竖向 水平推力作用 变形小 具体要求如下 a脚手架顶面的检测平台需要铺设具有足够强度的面板 以便于施工操作 b脚手架搭设高度由场地决定 其平台顶面距离梁底净空为175cm 且四周 需要设置高110cm的护栏 c每处脚手架必须设置上下楼梯 楼梯坡度以便于检测人员上下为宜 坡度 不能超过45 以30 左右为宜 楼梯搭设位置视场地情况决定 清理影响梁体自由伸缩的多余约束 在正式顶升前 必须将桥台背墙与梁端间垃圾 台帽及桥墩顶面垃圾全部 清理干净 通过此步清理工作 保证梁体能顺利顶升 桥梁检查及其病害处理 顶升前应对所顶升的桥梁结构进行检查 特别是需要对各支撑点 千斤顶 临时支撑 处对应的梁底 台帽及桥墩顶面逐一检查 如果存在病害 先进行 相应的维修工作 然后才能进行后续施工 预制钢垫块临时支撑 根据千斤顶量程 最终顶升的高度 以及桥梁墩台可安放的空间位置 确 定主梁临时支撑数量和尺寸 顶升系统安装调试 安装液压系统 控制器 千斤顶 临时支撑 位移传感器 压力传感器 应变传感器 数据采集器 计算机等 对计算机控制同步顶升 下降系统 监 控系统进行调试 保证顶升系统可靠 顺利完成支座调整工作 支座处梁底标高测量 对于已建成桥梁 恒载作用下的内力分配已完成 为保证结构受力安全 施工操作尽量不要造成结构内力重分配 因此 必须保证顶升前 后梁体各支 点的相对位置不变 顶升施工前 落梁后需要测量支座区域的梁底标高 顶升 落梁 过程中采用百分表 位移传感器等设备控制梁底标高 顶升位移 保 证支座调整完毕 梁底标高不变 3 主梁同步顶升 在同步顶升 落梁 系统 监控系统等设备调试完毕且合格后 开始梁体 顶升工作 主要有以下几个方面要点 顶升原则 顶升梁体实行两个原则 a顶升高度控制原则 旧支座脱空 能取出 最大顶升高度不超过5mm 并 且同一墩台的各支点顶升高差应控制在0 5mm 以内 b顶升过程控制原则 采用顶升力 位移双控原则 当顶升力接近梁体恒载 吨位时 放慢顶升速度 缓慢顶升至预定高度 试顶升 正式顶升前 将所有相关约束解除后 先试顶升 1mm 然后锁定液控阀 保持油缸压力不变 并持荷20分钟 观察各支点处千斤顶以及支撑系统情况 如果发现异常及时处理 起顶 试顶完毕 开始正式起顶 按照每级顶升1mm 的顺序进行 梁体顶升到预 定高度后 安装临时支撑 调整临时支撑高度 保证临时支撑与梁底密贴 保 持千斤顶油压不变 将梁体支撑在临时支撑 千斤顶上 4 支座调整 梁体顶升到位后 进行相关的支座调整及垫石修复工作 5 同步落梁 为减小顶升误差 本次采用一次落梁工艺 即落梁前 将支座垫石全部修 复完毕 调平 且垫石顶面与梁底面间的净距满足支座安装厚度 然后再一次 性落梁 为了保证落梁精度 相关要点如下 垫石修复材料 高性能复合砂浆或结构胶 完全固化后再进行落梁 落梁时 各千斤顶同步回油 严格控制同一桥台上的各支点同步落梁 由计算机控制同步下降液压系统完成 落梁过程中按照每级1mm 的顺序进行 同样实行顶升力 位移双控的原则 保证梁体回落到顶升前的标高处 3 1 43 1 4顶升过程施工监控顶升过程施工监控 1 施工监控内容 梁体顶升 持荷及落梁等施工均是在桥面通车情况下进行的 为避免结构 和支撑体系出现异常引发事故 保障结构安全 特别是尽量减小顶升位移量的 情况下完全释放支座反力 应进行施工监控 监控内容 对桥梁顶升 下降过程中的位移 墩顶截面梁体应变 结构内 力 对同步顶升设备的位移 压力值进行监控 2 同步顶升施工监控方式 在单墩顶升会在结构内产生附加内力 虽然顶升采用同步顶升系统 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 在顶升施工过程中仍 应对梁体 墩柱 盖梁控制截面的位移 混凝土应变 裂缝进行监测 同时对 于施工工艺 流程从监控角度进行监督 顶升施工监控采用位移 应力双控的 原则 以位移监控为主 3 顶升过程的同步监控流程 4 顶升 落梁行程控制 采取双控同步顶升 顶升梁体是一项非常复杂 且带有一定危险性的工作 如何保证整体同步顶升工作的顺利进行 确保梁体在顶升过程中同步上升 回 落是整个工作的关键所在 因此 对计算机控制器系统 液压系统 锁定系统 传感器系统等设备提出了更高的要求 操作人员按统一号令 将梁同步顶升至刚离开支座时停止 观察千斤顶上 接触面混凝土有无局部受压破损迹象 静置几分钟若无异常出现 继续顶升一 个行程后停一下 观察千斤顶持荷是否稳定 梁体各处顶升高度是否一致 若 一切正常再重复上述操作 直至同步落梁至支座 或者临时支撑 上 顶升或 落梁过程中若发现问题 应解决后重试 直至一切正常 5 梁体顶升点位移 侧移监控 在各个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梁体 竖向位移 并与同步顶升设备监测的竖向位移进行对比分析 以尽可能减小测 量误差对梁体产生的影响 同时 对各顶升点处的横桥向位移差进行监测 严 格控制梁体弯曲 扭转变形 再者 对落梁后各顶升点的竖向位移进行监控 保证落梁后梁体能够恢复到原有标高 6 梁体控制截面混凝土压力 应变 裂缝监测 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 顶 升点处墩顶梁体截面以及与顶升墩相邻桥跨跨中截面 相邻墩墩顶截面最为关 键 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 裂缝观测主要对受力关键截面的裂缝的发生 开展情况进行观测 施工前 需要对全桥进行外观检查 对梁体已有裂缝进行长度 宽度的测量 并作好记 录 裂缝观测截面的选择与应力监测截面相同 分别选择跨中截面和顶升点截 面 根据实际情况选择典型裂缝进行缝长 缝宽监测 并检查有无新生裂缝 做好裂缝性状的记录 7 安全要求 顶升时配置协调指挥人员 千斤顶操作人员必须是专业队伍的技术熟练 工人 每个顶升点配置一位技术人员 严格控制起梁高度 梁体变化情况 顶升控制系统 千斤顶要有足够的可靠性 顶升的信息传递工具宜采用手持对讲机 顶升前应统一为施工当地未禁 止的频道作为信息传递渠道 检查每部对讲机的有效沟通性及清晰性 并应明 确频道的禁止语 紧急语 急令等关键语言 顶升前应保证对每个参加顶升的人员进行现场安全教育 强调安全的必 要性 严格性 责任性 顶升前应认真检查防侧移装置及限位装置 保证其有足够强度 刚度 稳定性 8 交通控制 出于确保结构受力安全以及桥面交通安全的考虑 在同步顶升调整支座整 个施工过程中可考虑对过桥车辆限速 梁体同步顶升施工的交通管制事宜由施 工单位结合自身情况与业主协商决定 在梁体同步顶升过程中应时刻关注桥面 交通情况 确保桥梁结构在顶升过程中的安全 4 4 T T 型梁理论重量计算及千斤顶布置说明型梁理论重量计算及千斤顶布置说明 标准跨径 40 00m 计算跨径 40 00m 主梁全长 40 0m 1 一片40mT梁重量 51 62 m 2 6kn m 134 212t 2 一个横隔板重量 2 33 m 2 6kn m 6 058t 3 连续段重量 6 42 m 2 6kn m 16 692t 4 桥面C50混凝土重量 23 25m 40m 0 08m 2 6 kn m 193 44t 5 桥面沥青混凝土重量 23 25m 40m 0 1m 2 4 kn m 223 2t 6 混凝土护栏重量 40 0 6 m 2 6 kn m 3 187 2t 一跨桥梁总重量 134 212 11 6 058 6 10 16 692 2 193 44 223 2 187 2 2477 036