摘要:该大桥是某高速公路北段的一座特大型桥梁,该桥采用37孔30m的组合T梁,其中BJ岸5孔及ZH岸3孔采用简支桥面连续结构,中间段29孔采用5-8孔一联的先简支后墩梁骨节的连续钢构。该大桥第一联和第七联简支T梁存在纵向位移,导致原桥D80伸缩缝一端挤压一端拉开,部分伸缩缝宽度较大,第一联和第七联支座出现剪切变形,部分支座剪切变形严重,局部脱空、开裂。下面介绍该桥病害的分析、维修加固的方法与施工工艺等。
一、大桥病害状况及维修处理方案
该大桥共37跨,共计16道D80型伸缩缝。全桥伸缩缝均不同程度的出现橡胶带开裂破损,伸缩缝受挤压,造成橡胶带被拉裂脱落;设计将原桥D80伸缩缝更换为D120伸缩缝。将原桥第1、7联球冠支座予以更换,桥台、过度墩采用GYZF4型板式橡胶支座,其余各墩采用GYZ型板式橡胶支座。该高速公路是我国公路客货运输的主干线,交通流量大,是该省公路交通运输的大动脉之一。在桥梁的维修过程中,保证不影响社会车辆的正常运营;现对不中断交通的桥梁加固方案作简明介绍。
二、采用分离式油压薄壁扁型千斤顶同步顶升更换支座
更换支座的方法称为“桥面整体顶升更换支座法”,该方法更换支座时主要是掌握控制顶升高度和顶升同步性,确保满足桥上的车辆安全通行。利用诸多千斤顶同时均匀发力既有足够的支撑反力使桥面顶升,又不会因为受力不均导致桥的连接处断裂。
不中断交通顶升的方案优点:千斤顶安置方便灵活,不受桥型和桥下地理条件限制,顶升位移及同步性容易控制;一台电动油泵可以同时控制数十台千斤顶,千斤顶受力同步、均匀;不需加工配套设备,施工工期相对较短;可直接放置在盖梁上操作,易使用、顶升时梁体受力合理,针对工程特点可实施性强。
三、更换支座施工工艺
调整更换桥梁支座施工顺序为:施工准备→搭设支架→顶升前准备→安放千斤顶→同步顶升→支座调整或更换→回落梁体→检查验收→恢复盖梁原貌→转移设备更换下一盖梁。
3.1工作脚手架搭设:工作脚手架采用门架或钢管搭设。如果桥下净空过高不方便搭设普通支架可以在盖梁上搭设挂架。通过膨胀螺栓把多个刚架固定在盖梁上,在刚架上铺设竹架板作为施工平台。挂架周围挂设安全网。
3.2千斤顶、泵站安装及保养:为了保证顶升时梁体受力均匀,在千斤顶底下垫300×300×20mm钢板,顶面垫250×250×20mm钢板,千斤顶必须支顶在箱梁腹板上,当梁底或承台顶部不平整时,要人工凿平,并铺垫细砂使千斤顶安放平稳。
3.3设观测标志:顶升时安装百分表、应变片及水平位移观测标志,以便顶升时准确控制梁体的竖向、水平位移及内力变化,指导施工。
3.4顶升:千斤顶放置在梁体腹板位置,由专人指挥,统一发令,千斤顶由油泵控制,一台油泵控制单侧桥台所有千斤顶,每个千斤顶要由专人负责并用钢板尺测量,确保顶升高度保持一致误差不能超过1mm,顶升过程中要派1-2名施工观察人员观察板顶、桥面及负弯矩区段有无开裂及形变;顶升时一定要缓慢同步,边顶升边支垫以防发生突发事件。
3.5更换支座:顶升完成后,用专用工具拆除病害原支座,并做好标记。用凿子将支座位置处梁底或盖梁表面不平整的部位处理平整,并将梁底和盖梁表面清理干净。调整原支座,如原支座变形较大则更换支座,将新支座安放到相应位置,用薄钢板和环氧砂浆将支座支垫平整。
3.6回落梁体:支座全部调整更换完毕后,同步均匀缓慢卸载,将梁体重量逐步转移至支座上,观察支座的受力状态、接触面密实情况、支座位置情况;确保支座调整到最佳状态后,拆除设备,将支座及垫石清理干净。
四、支座更换监控
更换支座施工时需对千斤顶顶升进行全面监控,监控的目的是解决好千斤顶顶升的同步性,确保顶升位移达到预期理想状态,从而满足受力均匀,确保桥梁、施工人员和车辆通行的安全。监控措施如下:①梁体在顶升前应详细测量墩台处梁底及墩台帽顶面标高,以便精确确定顶升高度。②支座更换前在梁体布设观测点,以便随时用经纬仪对施工期间的桥梁进行位移情况进行监测,指导施工顺利进行,此项工作由1名专门监控人员负责。③每次顶升高度控制在3mm,在顶升时同时用百分表和钢板尺测量高度并填写好施工记录,以便观察控制顶升高度变化。
五、伸缩缝更换
伸缩缝更换施工顺序:交通封闭→桥面清理→伸缩缝检查→放线、开槽→清理伸缩缝处杂物→在适宜的温度是安装伸缩缝→浇筑混凝土→养生。
①施工前的准备工作,熟悉图纸和安装操作规程,然后准备所有施工机具、桥面防护用品及进行桥面清洁。
②用风镐开槽,且开槽深度不小于15cm,将松动的混凝土清除干净,再凿毛坚硬层,然后用高压水枪清除浮沉和杂物。开槽后严禁车辆通行及施工人员踩踏,以保持槽口的清洁。
③理顺、整平槽内预埋钢筋,对漏埋或折断的钢筋进行植筋补植修复,将开槽产生的弃料运至指定位置。
④安装时,首先控制伸缩缝的标高,再调节纵向平直度,然后临时固定。之后核对伸缩缝的标高和平直度,最后进行固定和浇筑混凝土。
六、安全及保畅措施
由于本工程施工时需要占用高速公路的应急停车带,施工人员要从桥面上通过挂架下到盖梁上施工,所以人员安全、交通安全及车辆通行保畅显的尤为重要,加强如下安全措施:
①设立明显的标志、标牌,引导车辆安全通行。
②全体施工人员穿戴标志服、佩戴安全帽、手套等劳保用品,加强安全教育,严禁人员、机具进入车辆通行区域;对高空作业配带安全带,支架周围要悬挂安全网。
③设置限速标志,通过此施工段的车速不超过60km/h,派专人负责指挥交通,让社会车辆有序通过加固处理的山外山特大桥。
七、结语
该高速公路粤境北段大桥完成加固维修处理,经过通车运行的考验,加固处理的桥梁状况好,对桥梁裂缝得到有效的压制,桥梁支座更换之后振动明显减弱,加固达到预期的目的。
本次桥梁顶升加固处理的施工方法,可以在不中断往来的交通营运情况下组织施工,创造良好的社会效益及较高的经济效益,不中断交通的桥梁顶升.
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