支座更换方案

支座更换方案根据《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)规定，支座的最低设计使用年限为15年，支座一般使用年限为20~25年，由于原桥已运营多年，支座出现了不同程度的病害，采用顶升梁体的办法更换支座。更换支座时采用同步顶升技术，确保项升过程中结构安全。在保证结构受力安全条件下，单墩(台)顶升抽换支座。根据现场实际观察及试验，贤村水库特大桥空心板底与盖梁之间净空满足千斤顶放置要求，故直接在空心板下方安装超薄千斤顶，以盖梁为反力基础进行顶升。施工工艺流程图4.1-1施工工艺流程施工方法①施工准备认真熟悉施工资料和考察施工现场，组织施工人员，筹备施工机械及小型机具设备进场，购置钢板等所需材料，测量各种原始数据，施工人员熟悉施工操作规程，施工前召开技术交底会议。②设备检测检测发电机、液压控制系统、液压管、千斤顶、分流阀及小型机具性能要良好；所需材料到位并具备开工条件。③千斤顶布置根据30mT梁自重设置千斤顶总顶力，原则布顶总顶力是梁体及附属结构总重量的2倍。本桥顶升千斤顶选用型号为SMD-150-40单作用超薄顶升千斤顶，高度为128mm，活塞最大行程40mm，最大顶升重量150t，外径205mm。根据20m空心板自重设置千斤顶总顶力，原则布顶总顶力是梁体及附属结构总重量的2倍。本桥顶升千斤顶选用型号为SMD-100-15单作用超薄顶升千斤顶，高度为70mm，活塞最大行程15mm，最大顶升重量100t，外径165mm。图4.1-2千斤顶示意图(3)千斤顶选择①T梁顶升（玉符河大桥为例）：玉符河大桥跨径布置8×25m，上部结构为预应力混凝土简支T梁，横向布设7片梁。根据老桥设计图纸，全桥上部构造包括T梁、内侧护栏、外侧护栏、桥面连续、伸缩缝在内，混凝土共计(2717.04+504)×2.5=8052.60t，钢铰线、钢筋及钢板共计64359.68+138782.3+9948.4+1960.86+1592+403.2=217046.44kg=217.05t，合计8052.60+217.04=8269.64t。因为高速上行封闭施工，故不考虑车辆通行活载，即一整跨桥梁半幅荷载为8269.64÷8÷2=516.85t。考虑200%的安全系数，单跨用千斤顶总顶升力=516.85×2=1033.7t，考虑千斤顶额定总顶升力=1033.7÷0.8=1292.12t。所以单跨玉符河大桥采用额定顶力100t的千斤顶14台。②空心板顶升（孙家峪中桥为例）：孙家峪中桥跨径布置3×16m，上部结构为装配式预应力混凝土简支空心板，根据老桥设计图纸计算出混凝土共计(998.86+180.94)×2.5=2949.5t，钢铰线、钢筋及钢板共计19070+47766.6+5605.6=69442.2kg=69.4t，合计2949.5+69.4t=3018.9t。同理，一整跨桥梁半幅荷载为3018.9÷3÷2=503.15t。考虑200%的安全系数，单跨用千斤顶总顶升力=503.15×2=1006.3t，考虑千斤顶额定总顶升力=1006.3÷0.8=1257.9t。所以单跨孙家峪中桥采用额定顶力50t的千斤顶34台。图4.1-3桥桥台处千斤顶布置(4)支座同步顶升施工主要利用桥台作为顶升支撑平台，将千斤顶布置在空心板铰缝处，但禁止不采取任何保护措施而直接将千斤顶布置在空心板下方及桥台顶面。(5)桥台盖梁顶升用砂浆找平并垫上30cm×30cm厚10mm钢板作为整体顶升千斤顶的下支撑点，梁板底部一般比较平整不需要做过多处理，但在相邻有高差的两片板梁间，在较低的一片梁底垫设1~20mm厚30cm×30cm的钢板将其找平，使其在同一个水平面上，然后再在下面垫设25cm×25cm厚10mm钢板作为整体顶升千斤顶的上支撑点。(6)空心板千斤顶布置在两板铰缝处、T梁千斤顶设置在端横隔板处，使顶力左右平衡，接通高压油管和分流阀。(7)设备的可靠性检验：在正式实施顶升前，将以70%-90%的顶升力在现场饱压5小时，再次确认密封的可靠性。(8)液压油的清洁度：液压油的清洁度是系统可靠的保证，本系统的设计和装配工艺，除严格按照污染控制的设计准则和工艺要求进行外，连接软管在工厂进行严格冲洗，封口后移至现场，现场安装完毕后进行10次空载运行，以排除现场装配过程中可能意外混入的污垢。(9)布置监测点，标记标高在桥台盖梁布置监控点，设三个监控点，便于顶升时数据准确。在台帽侧面标记标高，以防监控数据有误时无法掌控准确数据。监控设备采用精度为2mm的位移传感器。(10)试顶升在各项安装完成后，由专业人员对安装好的系统进行线路复查并进行试顶。试顶时，在专业人员统一指挥下将所有千斤顶慢慢加压至5MPa，试顶升梁板，高度1mm。千斤顶受力时停止，观察千斤顶活塞活动情况及管线运行情况。如一切正常，将千斤顶卸载回初始状态，准备正式顶升。新采购或久置的油压千斤顶，因油缸内存有较多空气，开始使用时，活塞杆可能出现微小的突跳现象，可将油压千斤顶空载往复运动2-3次，以排除腔内的空气。长期闲置的千斤顶，由于密封件长期不工作而造成密封件的硬化，从而影响油压千斤顶的使用寿命。如有异常情况出现，则立即检查管线，排除故障后再次试顶，直至调试设备一切正常时止。①试顶升主要目的为消除全套同步顶升系统可能出现的问题，如油路接头漏油、油泵压力不够等，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。②试顶升完成后检查确认顶升的同步性。③试顶升1mm后饱压不小于10分钟，对结构混凝土进行检查，有无裂缝等情况。(11)正式顶升①试顶升后，观察若无问题，则可以进行正式顶升，顶升速度不得太快。正式顶升以2mm为单位进行，每顶升2mm，检查支座是否脱空，支座全部脱空后正式顶升结束，进入饱压状态。正式顶升时，在专业人员统一指挥下所有千斤顶慢慢加压，每次顶升高度控制在2mm，根据现场调查，目前原桥支座压缩量为3mm左右，故顶升6-8mm即可更换支座。②整个顶升过程由PLC同步顶升系统控制，监测点同步误差控制在±2mm，依据电脑采集的数据，利用油泵的液压油输出量进行调节，做到顶升速度、高度的控制。顶升速度不大于1mm/min。同时填写好施工记录；整体顶起梁体至离开原支座时立即停止，关闭锁止阀。顶升期间，随时检查梁体升高的均匀性，并调整。(12)取出支座、安装新支座①顶升系统保持恒定压力及顶升高度满足要求后，将原支座沿梁顺桥向纵向取出，清理支座放置位置及周围杂物。②支座在更换前，先检查新制支座与图纸规定是否相符。在支座就位后，检查支座的平面安放位置和相关的技术指标，并加以调整。(13)落梁支座更换、支座脱空处理施工完毕，检查无误，千斤顶同步落梁，整个落梁过程仍由PLC同步控制系统控制，竖向监测点线性同步误差控制在±2mm内。落梁速度与顶升速度一致。(14)测量数据、拆除顶升设备清理现场落梁后复测盖梁与梁底的距离；测量支座安装高度。达到设计要求后，拆除支撑用的钢板、千斤顶和位移传感器等，对漏撒在盖梁顶部及侧面液压油渍清洗干净。清理施工现场杂物、垃圾。(15)防止梁体横向位移而导致失稳破坏，所有桥的盖梁，两端已有防侧移的钢筋混凝土挡块，在顶升前仔细检查，每一个挡块发现有破损现象时要进行修复，待修复后才能进行顶升施工。(16)注意事项落梁后，要求对每个支座有无脱空或局部脱空现象等进行仔细检查，确保支座密贴。每个支座要得到监理工程师检查确定。更换支座后，若发现下述情况，应及时调整：①个别支座脱空，出现不均匀受力；②支座发生较大的初始剪切变形；③支座压偏严重，局部受压，侧面凸出异常，而局部脱空。调整方法：重新顶升，采取措施垫钢板并使支座位置限制在允许偏差内。再次落梁，在重力作用下支座上下表面相互平行，且同梁底、桥台顶面全部密贴。对于支座垫石和支座不密贴的情况，采用环氧树脂砂浆找平后再安装支座。避免板式支座底部、滑动支座底钢板与垫石见未垫实情况发生。安装四氟滑动支座时，注意滑动面顶部务必擦净，滴上少量硅油，不得涂抹黄油等其他油脂。图4.1-3滑动支座顶面的滑动面图4.1-4耐久性强的硅油支座更换质量检验和竣工验收1梁体顶升(1)顶升准备①顶升前应对桥梁基础、墩台、主梁桥面系和附属工程的技术状况逐一进行检查；②对基础、墩台及上部承重结构的缺陷应先行处治；③按设计要求接触相关的连接；④按不同支座的类型，制定不同的更换顶升方案。(2)顶升过程①搭设临时支架、反力架、工作平台。a、临时支架、反力架、工作平台应有足够的强度、刚度和稳定性；b、在主梁顶升时，应用垫板扩大千斤顶与主梁的接触面，要求密合、平稳，不损伤梁体。调整高度应采用厚度不同的小钢板；c、施工平台应有足够的操作空间，与梁底保持1.6~1.7m的距离。②检查、校正顶升设备并就位。③试顶加载。顶升装置验收合格后进行试顶加载，顶至主梁脱空2~5mm时停止，停放5~10min进行观察，无任何异常后方可开始整体顶升。④同步顶升。千斤顶必须按设计的行程同步顶升，应控制起梁速度在1mm/min左右，同时观测梁体起顶高度和千斤顶的起顶力，施行双控。⑤支承梁体。顶升到设计高度后，应垫实主梁，保证平稳可靠，回落千斤顶使梁板支承于支架上。(3)更换支座在顶升梁体的同时,修整或更换支承垫石、梁底钢板和支座。(4)落梁支座更换完成后，千斤顶顶起主梁，逐步撤除钢垫板，同步缓慢回落梁板至更换好的支座，详细检查垫石及支座，确认压紧密贴、位置正确后，撤除顶升系统。2基本要求(1)支座的材料、质量和规格必须满足设计和有关规范的要求，经验收合格后方可安装。(2)支座底板调平砂浆性能应符合设计要求，灌注密实，不得留有空洞。(3)支座上下各部件纵轴线必须对正。当安装时温度与设计要求不同时，应通过计算设置支座顺桥向预偏量。(4)支座不得发生偏斜、不均匀受力和脱室现象。滑动面上的四氟滑板和不锈钢板不得有划痕、碰伤等，位置正确，安装前必须涂上硅脂油。(