結(jié)合工程實(shí)例對(duì)橋梁橡膠支座更換施工技術(shù)分析

 結(jié)合工程實(shí)例對(duì)橋梁橡膠支座更換施工技術(shù)分析

　　摘要：通過(guò)橋梁橡膠支座更換施工技術(shù)實(shí)例分析，闡述橋梁橡膠支座更換的機(jī)理、工藝流程、施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析。

　　關(guān)鍵詞：工程實(shí)例；橡膠支座更換；預(yù)應(yīng)力；施工工藝

　　1 工程概況

　　本工程為新建工程，為現(xiàn)澆連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，跨徑為20m+25m+20m，橋長(zhǎng)65m，橋?qū)捵蠓?8m右幅13.5m，每個(gè)橋臺(tái)采用GYZ600*117板式橡膠支座，左幅3個(gè)右幅2個(gè)，總橋上部結(jié)構(gòu)（不含橋面鋪裝）重量約2200t。橋梁整體布置如圖1所示。

　　現(xiàn)工程一端左幅0＃橋臺(tái)上三個(gè)支座GYZ600*117板式支座變形需進(jìn)行更換，根據(jù)該工程的特點(diǎn)，采用橋臺(tái)單端同步頂升的方案并嚴(yán)格控制頂升高度進(jìn)行施工。本方案擬采用4臺(tái)低高度YDT4000大噸位液壓千斤頂作為頂升設(shè)備，均勻布置，通過(guò)液壓泵站控制4臺(tái)千斤頂同步產(chǎn)生頂升力，將橋臺(tái)部分同步頂起進(jìn)行支座更換，頂升高度控制在30mm以內(nèi)，既能進(jìn)行支座更換作業(yè)，這樣對(duì)第一跨支座處只產(chǎn)生0.086度的折角效應(yīng)，不會(huì)對(duì)梁體造成影響。

　　2預(yù)應(yīng)力施工存在很大的問(wèn)題和難點(diǎn)

　　橋梁需多點(diǎn)整體頂升，總體噸位大、空間小。頂升更換支座的作業(yè)工藝控制要求高，各頂頂升力度控制非常關(guān)鍵，容易引起橋面開裂現(xiàn)象的發(fā)生。因事發(fā)突然，本工程包括準(zhǔn)備的時(shí)間工程時(shí)間緊，工期短。支座與橋墩采用了環(huán)氧樹脂粘結(jié)，取下會(huì)有一定的困難。本文通過(guò)工程實(shí)例對(duì)該工藝加以說(shuō)明供今后橋梁橡膠支座更換的同行人員參考。

　　3 支座更換設(shè)計(jì)要點(diǎn):

　　⑴本次支座更換工程后維持原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不變，支座型號(hào)不變。

　�、埔�求橋臺(tái)同步頂起到滿足要求并可靠支護(hù)后再進(jìn)行支座更換，頂升過(guò)程需均勻緩慢進(jìn)行并逐級(jí)加載，一般每5mm一級(jí)，總頂升量≤30mm，頂升過(guò)程需安放臨時(shí)保護(hù)支撐。

　�、潜３衷�有下部結(jié)構(gòu)不變，更換全部3個(gè)橡膠支座，支座更換時(shí)主要采用橋梁頂升高度位移控制，要求使用百分表對(duì)頂升過(guò)程進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控。

　�、软斏�過(guò)程中對(duì)梁腹板、橫向聯(lián)系進(jìn)行全程檢查觀察，避免出現(xiàn)腹板及各聯(lián)結(jié)處開裂，防止整橋滑移變位。

　�、赏�步頂升的千斤頂不同步位移誤差小于2mm。

　�、事淞簳r(shí)需稍頂升千斤頂，卸除臨時(shí)支撐保護(hù)環(huán)，控制要求與頂梁相同。

　�、嗽�支座采用了環(huán)氧樹脂粘結(jié)，取下比較困難，擬采用鋼釬撬棍配合乙炔焰加熱的方式取出，必要時(shí)重新制作支座墊石。

　　4 施工前期準(zhǔn)備工作

　　施工前期準(zhǔn)備主要包括以下項(xiàng)目：

　�、庞�(jì)算消化有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)、編制施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書報(bào)審。

　�、瓢从�(jì)劃組建施工隊(duì)伍，分工明確，組織進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)教育。

　　⑶做好施工所用材料、設(shè)備、工具和防護(hù)用品的采購(gòu)計(jì)劃，簽訂采購(gòu)合同，確保能按期運(yùn)送到工地。

　�、茸龊檬┕がF(xiàn)場(chǎng)和臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備工作，主要包括項(xiàng)目施工隊(duì)辦公場(chǎng)地及布置、施工人員生活住房、材料堆放庫(kù)房、承力架安裝等。

　　⑸準(zhǔn)備各種施工記錄表格。

　　⑹計(jì)量設(shè)備、器具的檢定

　�、藢�(duì)施工所用材料根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行必要的進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)。

　�、踢M(jìn)行安全交底，技術(shù)交底。

　　5 主要施工方法

　　5．1方案擬定

　　根據(jù)該工程特點(diǎn)，我們考慮了三套施工方案:

　　一號(hào)方案是全橋布頂，頂升施工按“先臺(tái)后墩”的順序每5mm一擋進(jìn)行作業(yè)，分步驟同時(shí)頂起后，用保護(hù)環(huán)保護(hù)起來(lái)然后進(jìn)行橋臺(tái)更換橡膠支座，更換完成后再分步驟同時(shí)落梁。

　　二號(hào)方案是根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)一端依次起頂0＃橋臺(tái)和1號(hào)橋墩，墩臺(tái)頂升高度不相等，形成一個(gè)以2＃橋臺(tái)和頂升千斤頂承力的平衡力系，然后進(jìn)行橋臺(tái)支座更換。

　　三號(hào)方案是只同步頂升橋臺(tái)一端，嚴(yán)格控制頂升的高度，然后進(jìn)行支座更換。

　　一號(hào)方案要求采用承力鋼筒設(shè)備，人員多，投資大，但頂升高度不影響梁體結(jié)構(gòu)，原則上頂升高度也不受限制，安全性高。

　　二號(hào)方案相比一號(hào)方案，采用的設(shè)備要少一半，但對(duì)臺(tái)墩頂升的高度有嚴(yán)格的限制，橋墩頂升的高度與橋臺(tái)不等，需事先嚴(yán)格計(jì)算好。

　　三號(hào)方案為最經(jīng)濟(jì)和快捷的方案，但本橋梁跨徑小，橋臺(tái)單端能頂起的高度受限制。因本工程采用的板式橡膠支座，按照施工經(jīng)驗(yàn)，橋梁抬高20mm左右后即能進(jìn)行支座更換，這個(gè)高度不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的扭曲應(yīng)力造成梁體開裂，所以本工程采用第三種方案。

　　5．2頂舉千斤頂及受力點(diǎn)布置設(shè)計(jì)

　　按照各支座承載能力計(jì)算我們采用4臺(tái)400t頂布置在橋臺(tái)頂舉千斤頂?shù)募夹g(shù)參數(shù)（見表1）和結(jié)構(gòu)（見圖2）所示：

　　橋梁受力布點(diǎn)設(shè)計(jì)形式如圖3所示：

　　5．3箱梁底板局部承壓計(jì)算：

　　設(shè)計(jì)采用600×600mm的鋼板與箱梁底板接觸受力，不考慮混凝土的強(qiáng)度提高系數(shù)計(jì)算如下。C55混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)應(yīng)力按規(guī)范取為25.3MPa。

　　Fl＝A×fc＝600×600×25.3＝9108kN＞4000kN

　　5．4起頂油路設(shè)計(jì)

　　本工程設(shè)計(jì)采用ZB4-500高壓電動(dòng)油泵1臺(tái)，為了保證各個(gè)千斤頂?shù)钠胶忭斏�，達(dá)到位移一致，采用1臺(tái)油泵控制4臺(tái)千斤頂，通過(guò)控制供油量而達(dá)到頂升速度控制，同時(shí)達(dá)到千斤頂?shù)耐�步�?/p>

　　每臺(tái)油泵的油箱儲(chǔ)油量為40升，實(shí)際最多可供油20升，每臺(tái)千斤頂30mm行程下的用油量為3.8升。本工程中一臺(tái)油泵需帶動(dòng)4臺(tái)千斤頂，由此可知油泵滿油后已夠本工程使用，不需外加附油箱。　

　　6 施工工藝

　　6.1施工流程圖6

　　整個(gè)施工過(guò)程因遵循以下幾個(gè)原則：

　�。�1）每級(jí)頂升高度不大于5mm。

　�。�2）每級(jí)落梁高度不大于5mm。

　�。�3）每頂舉一級(jí)或落梁一級(jí)需立即用保護(hù)環(huán)將梁體保護(hù)墊起，防止設(shè)備故障。

　　（4）位移控制與油壓雙控，位移控制為主。

　�。�5）每次位移開始產(chǎn)生的臨界點(diǎn)需稍作停頓，檢查全部的設(shè)備是否同步。

　�。�6）支座更換和取下需逐個(gè)進(jìn)行，不得同時(shí)脫空兩個(gè)支座位置，新的支座和準(zhǔn)備工作應(yīng)在舊支座取下前準(zhǔn)備好，支座取下后應(yīng)盡快的進(jìn)行更換作業(yè)。

　　6.2施工工藝

　　6.2.1施工準(zhǔn)備

　　總包方配合做好圍欄等交通管制和安全防護(hù)后，用砂輪機(jī)打磨平設(shè)計(jì)千斤頂安裝部位的橋臺(tái)平面和梁底接觸面。

　　將千斤頂按橋梁受力布點(diǎn)設(shè)計(jì)形式圖用油漆編號(hào)。

　　復(fù)測(cè)量實(shí)際的布頂位置間隙空間，即時(shí)調(diào)整墊板規(guī)格。

　　6.2.2支架搭設(shè)

　　起梁工作是一項(xiàng)高空操作，工人要在高空拉提重物、安裝支座、位移觀測(cè)和裂縫觀測(cè)，因此搭建高空操作平臺(tái)是一項(xiàng)必不可少的工作。施工平臺(tái)的要求：

　�、偈┕て脚_(tái)有足夠的承載力和水平推力，滿足千斤頂放置和支座卸裝要求。

　　②平臺(tái)與箱梁底保持1.6m-1.7m的空間，充分保證操作人員的易操作性；

　�、凼┕て脚_(tái)采用鋼管支架進(jìn)行搭建，為達(dá)到足夠的承載力和穩(wěn)定性，搭設(shè)雙排架，并聯(lián)成整體，與立柱相聯(lián)系；

　�、茉谄脚_(tái)頂用木板鋪設(shè)，要求鋪設(shè)的范圍要寬，用鐵絲將木板和門架綁在一起；

　�、萜脚_(tái)周圍安裝安全護(hù)攔。

　　本工程支架按下圖7搭設(shè)：

　　6.2.3千斤頂安裝

　　按設(shè)定的位置在橋臺(tái)上依次安裝千斤頂和鋼墊板。鋼墊板直接放置在千斤頂球形墊板上，視間隙的大小取用不同厚度的墊板，要求墊板與千斤頂同心。

　　6.2.4安裝監(jiān)控裝置

　　本工程位移的監(jiān)控主要有梁體頂升的位移和千斤頂行程伸出的位移兩塊。采用在每個(gè)頂升位置安裝大量程百分表的方式監(jiān)控梁體頂升的高度位移；采用0～150mm的鋼直尺人工測(cè)量千斤頂?shù)纳斐鑫灰�。頂升過(guò)程以百分表的監(jiān)測(cè)為主，每個(gè)支座部位放置1套，派專人監(jiān)測(cè)，隨時(shí)反饋。

　　6.2.5連接油路設(shè)備

　　按油路設(shè)計(jì)方案正確連接油泵、閥體和千斤頂（頂升時(shí)千斤頂?shù)幕赜吐凡唤佑凸埽�。要求每個(gè)接頭部位采用紫銅墊片作密封墊，連接牢固不得有滲漏。連接好油泵的電源，并把泵體的油箱加滿油，頂升過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察油泵箱體內(nèi)儲(chǔ)油余量，最低不得少于箱體容積的三分之一。

　　6.2.6頂梁及落梁

　　施工準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)入起梁的關(guān)鍵階段，起梁及落梁按以下程序：

　�、倨鹆呵跋劝从�(jì)算的起頂壓力數(shù)值的50%的頂梁力進(jìn)行預(yù)頂，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查；試頂主要是為了消除支撐本身的非彈性變形或沉降，使千斤頂達(dá)到同步的狀態(tài)，在主梁還沒(méi)有正式頂起時(shí)即可停止，并停放一定時(shí)間進(jìn)行觀察無(wú)任何變化后才能開始整體頂升。

　�、陧斄簳r(shí)，起初所有千斤頂將梁體頂?shù)綄⒁�離開墩柱（原支座）但未離開的臨界狀態(tài)。由于原支座己經(jīng)存在一定的壓縮量，頂梁時(shí)首先將梁頂離開2-3mm，比較千斤頂?shù)捻斏�力與理論計(jì)算值之間的誤差。

　�、鄣谝徊酵瑫r(shí)頂起橋臺(tái)4臺(tái)千斤頂頂梁5mm。檢查無(wú)誤進(jìn)入下一步，循環(huán)進(jìn)行，每頂一級(jí)都用保護(hù)環(huán)保護(hù)起來(lái)。

　�、軡M足設(shè)計(jì)高度后，采用保護(hù)環(huán)將梁體保護(hù)起來(lái)，防止設(shè)備故障。此時(shí)即可按照精心放樣的位置進(jìn)行支座的卸下和重新安裝。

　�、菘紤]到本工程支座取下和安裝新支座需較長(zhǎng)的時(shí)間，在用保護(hù)環(huán)保護(hù)好后可先將千斤頂壓力卸載，橋梁的重量暫時(shí)由保護(hù)環(huán)承擔(dān)，卸載過(guò)程需按卸載的程序進(jìn)行，此時(shí)橋梁會(huì)有微小的下降直至保護(hù)環(huán)承力。

　�、扌遁d時(shí)，卸載的順序與加載的順序相反。每次5mm，然后檢查，直至箱梁與支座緊密結(jié)合，拆除千斤頂。

　�、咂鹆郝淞壕�要求均勻緩慢，協(xié)調(diào)一致，為了保證落梁時(shí)梁體平衡，要保證千斤頂?shù)囊淮位芈淞�，直到落�?shí)為止。

　　6.2.7支座的拆卸與安裝

　　梁體頂起至合適的高度后，扭出支座固定螺栓，將支座的上部分取下。然后取出支座下部分。

　　考慮到支座的底部與橋墩墊石用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，在嘗試人工不能撬動(dòng)的情況下，可采用氧焰加熱或其它破壞原有支座的方法進(jìn)行拆卸。

　　支座取出后應(yīng)仔細(xì)校核支承墊石頂面，不平處用環(huán)氧樹脂或干硬性水泥砂漿找平。

　　墊石修復(fù)且達(dá)到強(qiáng)度要求后可按支座安裝的規(guī)范，分步驟安裝新的支座。

　　全部支座安裝完成后可按規(guī)定的步驟落梁，落梁前需先將梁體按順序重新稍微頂起至能取出保護(hù)環(huán)，每次取出5mm厚保護(hù)環(huán)，落梁5mm直至支座受力。落梁后需再次檢查支座與梁底是否完全接觸。否則需要重新頂起，再次落梁，在重力作用下支座上下表面相互平行且同梁底、墩臺(tái)頂面全部密貼，直到符合要求。

　　7 質(zhì)量安全措施

　　(1)為了保證工程質(zhì)量和安全，建立完善質(zhì)量安全保證體系，在項(xiàng)目經(jīng)理、的領(lǐng)導(dǎo)下，開展工作。做到分工明確，協(xié)調(diào)管理，各司其職，保證工程施工作業(yè)順利完成。

　　(2)認(rèn)真審閱有關(guān)圖紙及各種技術(shù)文件，理解甲方的需要和要求，切實(shí)了解和掌握工程的要求和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　(3)根據(jù)工程的要求和特點(diǎn)，組織編寫施工計(jì)劃，落實(shí)人員及設(shè)備配置，開工前要對(duì)施工作業(yè)人員作好各工序、技術(shù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的交底工作，共同把好質(zhì)量關(guān)。

　　(4)在各施工環(huán)節(jié)上，認(rèn)真按照作業(yè)方案和有關(guān)施工規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行作業(yè)，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真細(xì)致檢查每個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)是否符合要求，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)分析原因，及時(shí)有效處理。

　　(5)配備滿足工程施工需要的各類設(shè)備，進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)檢修、檢校、試機(jī)檢驗(yàn)合格后方可使用，并嚴(yán)格按照設(shè)備技術(shù)操作要求進(jìn)行使用，以保證工程作業(yè)的需要。

　　(6)作好施工作業(yè)記錄，認(rèn)真填寫施工檢查驗(yàn)收表格，收集整理竣工資料。

　　(7)認(rèn)真貫徹執(zhí)行“安全生產(chǎn)、預(yù)防為主”的方針，認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家有關(guān)勞動(dòng)安全法規(guī)、上級(jí)安全指令及公司的相關(guān)制度，建立健全安全保證體系，嚴(yán)格遵守現(xiàn)場(chǎng)的各種規(guī)章制度和施工技術(shù)操作規(guī)程。做好安全生產(chǎn)工作。

　　(8)建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確安全責(zé)任人，實(shí)行安全生產(chǎn)三級(jí)管理責(zé)任制，即；項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，專職安全員負(fù)責(zé)制，作業(yè)組組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。定期進(jìn)行安全教育和安全檢查工作，不符合安全的地方及時(shí)整改完善。

　　(9)作好電源線路、機(jī)械設(shè)備的合理布置，搭設(shè)好施工腳手架及步道木板等設(shè)施。做好安全網(wǎng)、安全帽、安全帶的使用工作，同時(shí)應(yīng)防止高空墜物傷人。

　　(10)利用各種形式進(jìn)行安全教育，提高作業(yè)人員的安全意識(shí)，掌握基本生產(chǎn)知識(shí)和安全操作技能與規(guī)定，提高職工遵守施工安全紀(jì)律的自覺性，防止安全事故發(fā)生。

　　8 其他應(yīng)明確的事項(xiàng)

　　由于工程時(shí)間緊，工期短，難度大，為確保各個(gè)施工階段的順利開展，甲方應(yīng)積極配合我們的工作并提供現(xiàn)場(chǎng)已有的設(shè)備和工具，選派認(rèn)真負(fù)責(zé)的技術(shù)、監(jiān)理工程師，以協(xié)調(diào)各項(xiàng)措施的落實(shí)和實(shí)施；并加強(qiáng)對(duì)施工的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)監(jiān)督指導(dǎo)；我們將嚴(yán)格服從現(xiàn)場(chǎng)甲方人員的工程質(zhì)量監(jiān)督，嚴(yán)格按方案進(jìn)行，切實(shí)做到安全、文明、優(yōu)質(zhì)施工。

　　參考資料：

　　［1］工程設(shè)計(jì)圖及有關(guān)技術(shù)資料。

　�。�2］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）。

　�。�3］混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）。

　　［4］預(yù)應(yīng)力用高壓電動(dòng)油泵和千斤頂（JG/T5028～5029－93）。

　�。�5］交通部《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTGH11-2004

　�。�6］建設(shè)部《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》CJJ99-2003