试谈桥梁工程橡胶支座的更换方案

桥梁是公路的重要组成部分，桥梁的养护、维修的好坏直 接影响到公路交通行车的安全与畅通。中国的经济高速发展， 公路交通量也日益猛增，运输车辆的载重量加大，缩短桥梁的 使用寿命，从而公路桥梁的养护，维修要做到及时、准确。在桥 梁结构中，支座是桥梁结构中一个特殊而重要的部件，连接桥 梁上、下部结构的传力装置，承担着传递上部结构的支承反力 和保证结构在活载、温度变形、混凝土收缩、徐变等因素下的 自由变形。桥梁支座是桥梁的维修和养护就是关键之一，对已 经出现问题的桥梁支座，要及时进行更换，以延长桥梁的使用 寿命。桥梁支座更换 1 工程概况 杭金衢高速公路金华段一座混凝土桥梁，支座保护层已 开裂、剥落、钢板外露，已影响到桥梁的使用安全，为了保障 该桥的正常运营，现要求对该桥出现病害的支座进行全部更 换处理，进行支座更换，桥梁上部结构是预制T 型梁，桥梁全 长180m（25m*3+30m+25*3m），每片梁重约64t、81t，支座是橡 胶支座。桥梁支座更换 2 方案编写依据 桥梁支座更换（1）《公路工程桥涵施工技术规范》（JTJ041- 2000）；桥梁支座更换 （2）《混凝土结构加固技术规范》修订草案； （3）《道路桥梁维修技术手册》，中国建筑工业出版社。 （3）技术准备。首先组织技术人员认真阅读图纸、充分理 解设计意图、收集相关资料，并派人对现场进行实地考察。然 后制订相应的施工方案并提交有关单位审核。进行技术交底, 确保所有施工人员熟练掌握操作技术。 桥梁支座更换（4）事先做好交通疏解方案。 桥梁支座更换（5）临时设施搭建,水电进场。 桥梁支座更换（6）支架的搭设。桥梁支座更换 5 支座更换方案 首先根据该桥梁的结构特点，左右幅为分离结构，更换时 可左、右幅分别进行操作。同时考虑该桥面结构为整体现浇结 构，为避免分别起顶对桥面板的剪切破坏，应采用同时起顶方 式。起顶所用的设备应综合考虑各种不利因素的影响，取用计 算抬升重量的1.2 倍以上作为选取设备的依据。其次根据支 座的形状系数计算出支座的抗压弹性模量容许值（实际抗压 弹性模量值已无法试验测得），计算支座上部承受的恒载外力 值与活载外力值，得出支座可能产生的压缩变形值，并适当考 虑支座压溃后的变形增大值，作为控制该支座最终的起顶量 的控制值。为了避免在桥台及桥墩分联处的起顶可能对固结 墩处主梁的损坏，在起顶前，首先根据预估的起顶量，计算出 固结墩处主梁可能产生的下缘拉应力值，计算的拉应力值应 小于该标号砼的允许拉应力值，并作为起顶过程的控制值。确 定千斤顶的起顶位置，并对该位置进行局部承压计算，以保证 局部承压面的安全性。桥梁支座更换 6 施工工艺 （1）施工工艺流程图。图1 为施工工艺流程图。 桥梁支座更换（2）支架搭设。 在箱梁桥墩处两侧 横桥向搭设能承受 桥面重量的钢架，要 求钢架上能放置5 台100 吨千斤顶。桥梁支座更换 （3）施工平台搭 设。搭设脚手架工作 平台,平台面距梁底 1.7m, 平台宽1.6m 沿盖梁通长搭设,面 铺木板并绑扎牢固、 安全可靠。 （4）桥墩、台顶 面及箱梁底面检查。 检查桥墩、台顶面及 箱梁底面，尤其是需 要搁置千斤顶和支 撑垫块处。要求此处 混凝土面无破损，平 整。顶升千斤顶采用 专为更换支座设计 的扁顶，T 梁处桥墩扁顶设置在墩顶、台顶面之间，不需专门 搭设反力支架。箱梁处桥墩千斤顶设置在反力架顶与台底面 之间。 桥梁支座更换（5）千斤顶及垫板安装、对中。YBD100 顶放置在T 型梁底 与桥墩、桥台或临时钢支架之间，并将活塞朝上,然后在千斤 顶底部和顶面垫好承压钢板以增加局部受力面。桥梁支座更换 （6）级同步加压顶举梁幅到位及更换新支座：①斤顶与油 泵油管接好，检查无误后,等待指挥信号发出。在顶举过程中 采用一人一机一顶同步测量、同步顶升的施工方法。设置一名 指挥长，统一指挥各油泵操作员。指挥长用高音喇叭或对讲机 下达指令, 油泵操作员开动油泵，缓慢将梁顶起，以每3mm 为 一级，千斤顶到达设定高程时停顿,由监控人员将位移值报告 给指挥长。等到每台千斤顶都到达同一高程时,再由指挥长向 油泵操作人员发出下一级操作指令，重复上述步骤直至将箱 梁顶起至所需高度。②用支撑钢垫块临时支撑箱梁,保证每块 垫板稳固,并且支垫到位,保持千斤顶油压。③原橡胶支座,用 新橡胶支座予以更换。新支座安装时，支座位置按十字中心线 对中，纵横向误差在允许范围之内。（7）级卸压同步落梁。座更换验收合格后,将顶升千斤顶 缓慢卸压落梁到位。落梁时,注意避免碰撞支座,以保证支座位 置。降落时,亦按顶举时同一步长步阶缓慢降落,有利于梁就位 准确且与支座密贴;若梁就位不准确或与支座不密贴,应报监 理和有关单位代表,查明原因,采取有效措施予以纠正后,重新 调整。 7 确保桥梁结构安全的措施 更换桥梁支座总的指导思想为用千斤顶将梁顶起安放在 临时支座上，等新支座复位后，再使梁彻底复位。但是由于梁 顶起的同步性不易控制, 本次更换支座的难点在于如何确保 桥梁结构安全，因此，根据这一技术难点我们制订以下相关的 技术措施。 （1）证顶升时梁体混凝土局部不受破坏。因为梁体（幅）的 自重相当大，则要求必须具有大吨位的千斤顶才能使梁体顶 起来，当局部单位面积上的顶升力大于混凝土的抗压强度，则 对混凝土造成局部压碎。因此根据这一特点，我们在千斤顶上 下各设置一块钢板，保证单位面积上的顶升力小于混凝土的 抗压强度。 （2）保证顶升时梁体因局部应力突然增加而不受破坏。顶 升时，当梁体因局部应力的突然增大，造成应力集中现象当应 力释放时，则会在梁体薄弱环节造成对梁体的破坏，结合这一 特点，应对图1 为施工工艺流程图 总的顶升量分割成几级小的顶升（下转第 180 页） 176 （3）浇水。葵花属比较耐旱的作物。一般苗期不需浇水，适 当推迟头水灌溉时间，葵花现蕾期之前浇头水，开花期浇二 水，灌浆期浇三水，整个生育期一般浇水三次即可。 （4）打杈和人工授粉。有的向日葵品种有分枝的特性，分 枝一经出现，就会造成养分分散，影响主茎花盘的发育。 5 施肥 （1）施肥特性。据试验每生产100kg 向日葵子实，需纯N3. 3~6.1kg，纯P206 1.5~2.5kg，纯K2O 6.3~13.9kg。向日葵需钾量 高于其他作物。 （2）施肥技术。①基肥。以有机肥为主，配合施用化肥，可 以为向日葵持续提供养分。基肥施用量，一般亩施1500~2000 公斤。施用方法有撒施、条施和穴施3 种。②种肥。常规品种 如星火花葵每亩施磷二铵4~5kg加“三元”复合肥5kg；向日葵 杂交种每亩施磷二胺15kg加“三元”复合肥10kg。③追肥。向 日葵需在现蕾期之前追肥，每亩施尿素20~25kg。 6 防治病害 在向日葵生产过程中，及时防治病害，作好向日葵的保护 工作，是保证向日葵正常生育、高产稳产的重要环节。向日葵 病害种类很多，为害较重。目前，国内外向日葵主要病虫害有 褐斑病、黑斑病、菌核病、锈病、黄萎病、灰腐烂病、露菌病和浅 灰腐烂病等。 7 葵花的贮藏 （1）适时收获。葵花成熟时的植株特性表现为：茎杆变黄， 上部叶片变成黄绿色，下部叶片枯黄下垂，花盘背面变成褐 色，舌状花朵干枯脱落，苞叶黄枯中变成本品种持有颜色，黑 中透亮，带有小白条纹，种仁里没有过多水份，此时收获最为 理想。 （2）脱粒晾晒。将收获的葵花头平摊于场上，晴天晾晒 2- 3 天，粒变小松动，用机械或链枷敲打，机械脱粒可能造成 碎籽或脱色等。 葵花收获后应注意贮藏条件，即应在低温、干燥、通风环 境下贮做到防潮隔湿、通风防漏等。此外，本品种为杂交种，种 植一年后不能留种，否则造成品质下降。 （3）防止梁体因纵向位移过大而导致梁体破坏。虽然顶升 的梁体都是T 型梁,但T 型梁上还有桥面铺装层,桥面可视为 半刚性组合连续梁; 所以顶升高度必须控制在梁体允许变形 范围之内。在一般情况下T 梁顶升高度约10~12mm,才能进行 支座更换。即桥墩处的梁体竖向位移量约10~12mm,本桥是否 在允许范围之内,请设计院计算审核。如桥面铺装层在顶升前 先行打掉，顶升时梁体变形则相对容易控制。对于有的桥梁作 过垮间混凝土连接的，则需连续的几跨同时顶升。 （4）防止梁体横向位移而导致失稳破坏。为防止梁体在顶 升过程中发生横向位移，如有必要则应在墩顶两侧设置防侧 移的限位装置。 （5）建立观察系统。本次顶升，系统较单一，力学模型简单 直观，所以不采用应力应变仪监测，拟采用一人一机一顶同步 测量位移, 同时派两名技术人员在顶升过程中对梁体进行观 察，一旦发现问题立即通知停止顶升，待问题解决后再继续进 行顶升。 8 注意事项 （1）在整个顶升、落梁施工过程中，必须跟踪监控，且在顶 升和落梁的过程中，千斤顶须缓缓上升和下降。采用拼积木方 式（拆垫与步阶等厚钢板），以3mm 为活塞行程步长，3mm 为 一个控制步阶，逐步顶升与降落梁体，以控制操作同步。 （2）顶举时按先顶后支,落梁时按先拆后降的原则。这次 用扁千斤顶技术进行支座更换，不仅成功地完成了对该桥支 座的现场处置，而且整个施工过程始终处于受控状态。该桥的 顺利施工，也表明了我们的施工方法和施工控制技术的可行 性。随着旧桥加固改造的步伐加快，一些主梁尚好的桥梁仍需 利用，桥梁支座的更换就迫在眉睫，而支座的整体更换施工就 大有市场。

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