結(jié)合工程實例對橋梁橡膠支座更換施工技術(shù)分析

　　摘要：通過橋梁橡膠支座更換施工技術(shù)實例分析，闡述橋梁橡膠支座更換的機理、工藝流程、施工技術(shù)參數(shù)進行分析。

　　關(guān)鍵詞：工程實例；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65m，橋?qū)捵蠓?8m右幅13.5m，每個橋臺采用GYZ600*117板式橡膠支座，左幅3個右幅2個，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＃橋臺上三個支座GYZ600*117板式支座變形需進行更換，根據(jù)該工程的特點，采用橋臺單端同步頂升的方案并嚴格控制頂升高度進行施工。本方案擬采用4臺低高度YDT4000大噸位液壓千斤頂作為頂升設(shè)備，均勻布置，通過液壓泵站控制4臺千斤頂同步產(chǎn)生頂升力，將橋臺部分同步頂起進行支座更換，頂升高度控制在30mm以內(nèi)，既能進行支座更換作業(yè)，這樣對第一跨支座處只產(chǎn)生0.086度的折角效應(yīng)，不會對梁體造成影響。

　　2預(yù)應(yīng)力施工存在很大的問題和難點

　　橋梁需多點整體頂升，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，本工程包括準備的時間工程時間緊，工期短。支座與橋墩采用了環(huán)氧樹脂粘結(jié)，取下會有一定的困難。本文通過工程實例對該工藝加以說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)計要點:

　�、疟敬沃ё�更換工程后維持原設(shè)計荷載等級標準不變，支座型號不變。

　�、埔�求橋臺同步頂起到滿足要求并可靠支護后再進行支座更換，頂升過程需均勻緩慢進行并逐級加載，一般每5mm一級，總頂升量≤30mm，頂升過程需安放臨時保護支撐。

　�、潜３衷�有下部結(jié)構(gòu)不變，更換全部3個橡膠支座，支座更換時主要采用橋梁頂升高度位移控制，要求使用百分表對頂升過程進行即時監(jiān)控。

　　⑷頂升過程中對梁腹板、橫向聯(lián)系進行全程檢查觀察，避免出現(xiàn)腹板及各聯(lián)結(jié)處開裂，防止整橋滑移變位。

　　⑸同步頂升的千斤頂不同步位移誤差小于2mm。

　�、事淞簳r需稍頂升千斤頂，卸除臨時支撐保護環(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，必要時重新制作支座墊石。

　　4 施工前期準備工作

　　施工前期準備主要包括以下項目：

　�、庞嬎阆�化有關(guān)設(shè)計參數(shù)，設(shè)計、編制施工方案和作業(yè)指導(dǎo)書報審。

　�、瓢从媱澖M建施工隊伍，分工明確，組織進行進場教育。

　�、亲龊檬┕に�用材料、設(shè)備、工具和防護用品的采購計劃，簽訂采購合同，確保能按期運送到工地。

　　⑷做好施工現(xiàn)場和臨時設(shè)施準備工作，主要包括項目施工隊辦公場地及布置、施工人員生活住房、材料堆放庫房、承力架安裝等。

　�、蓽蕚涓鞣N施工記錄表格。

　�、视嬃吭O(shè)備、器具的檢定

　�、藢κ┕に�用材料根據(jù)有關(guān)標準的要求進行必要的進場檢測。

　　⑻進行安全交底，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，我們考慮了三套施工方案:

　　一號方案是全橋布頂，頂升施工按“先臺后墩”的順序每5mm一擋進行作業(yè)，分步驟同時頂起后，用保護環(huán)保護起來然后進行橋臺更換橡膠支座，更換完成后再分步驟同時落梁。

　　二號方案是根據(jù)計算的數(shù)據(jù)一端依次起頂0＃橋臺和1號橋墩，墩臺頂升高度不相等，形成一個以2＃橋臺和頂升千斤頂承力的平衡力系，然后進行橋臺支座更換。

　　三號方案是只同步頂升橋臺一端，嚴格控制頂升的高度，然后進行支座更換。

　　一號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。

　　二號方案相比一號方案，采用的設(shè)備要少一半，但對臺墩頂升的高度有嚴格的限制，橋墩頂升的高度與橋臺不等，需事先嚴格計算好。

　　三號方案為最經(jīng)濟和快捷的方案，但本橋梁跨徑小，橋臺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，橋梁抬高20mm左右后即能進行支座更換，這個高度不會產(chǎn)生過大的扭曲應(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布置設(shè)計

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

　　橋梁受力布點設(shè)計形式如圖3所示：

　　5．3箱梁底板局部承壓計算：

　　設(shè)計采用600×600mm的鋼板與箱梁底板接觸受力，不考慮混凝土的強度提高系數(shù)計算如下。C55混凝土軸心抗壓設(shè)計應(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

　　本工程設(shè)計采用ZB4-500高壓電動油泵1臺，為了保證各個千斤頂?shù)钠胶忭斏�，達到位移一致，采用1臺油泵控制4臺千斤頂，通過控制供油量而達到頂升速度控制，同時達到千斤頂?shù)耐�步�?/p>

　　每臺油泵的油箱儲油量為40升，實際最多可供油20升，每臺千斤頂30mm行程下的用油量為3.8升。本工程中一臺油泵需帶動4臺千斤頂，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

　　整個施工過程因遵循以下幾個原則：

　�。�1）每級頂升高度不大于5mm。

　　（2）每級落梁高度不大于5mm。

　　（3）每頂舉一級或落梁一級需立即用保護環(huán)將梁體保護墊起，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進行，不得同時脫空兩個支座位置，新的支座和準備工作應(yīng)在舊支座取下前準備好，支座取下后應(yīng)盡快的進行更換作業(yè)。

　　6.2施工工藝

　　6.2.1施工準備

　　總包方配合做好圍欄等交通管制和安全防護后，用砂輪機打磨平設(shè)計千斤頂安裝部位的橋臺平面和梁底接觸面。

　　將千斤頂按橋梁受力布點設(shè)計形式圖用油漆編號。

　　復(fù)測量實際的布頂位置間隙空間，即時調(diào)整墊板規(guī)格。

　　6.2.2支架搭設(shè)

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

　�、偈┕て脚_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。

　�、谄脚_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；

　　③施工平臺采用鋼管支架進行搭建，為達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_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_周圍安裝安全護攔。

　　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的鋼直尺人工測量千斤頂?shù)纳斐鑫灰�。頂升過程以百分表的監(jiān)測為主，每個支座部位放置1套，派專人監(jiān)測，隨時反饋。

　　6.2.5連接油路設(shè)備

　　按油路設(shè)計方案正確連接油泵、閥體和千斤頂（頂升時千斤頂?shù)幕赜吐凡唤佑凸埽�。要求每個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，頂升過程中應(yīng)隨時觀察油泵箱體內(nèi)儲油余量，最低不得少于箱體容積的三分之一。

　　6.2.6頂梁及落梁

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

　　①起梁前先按計算的起頂壓力數(shù)值的50%的頂梁力進行預(yù)頂，對各個環(huán)節(jié)進行檢查；試頂主要是為了消除支撐本身的非彈性變形或沉降，使千斤頂達到同步的狀態(tài)，在主梁還沒有正式頂起時即可停止，并停放一定時間進行觀察無任何變化后才能開始整體頂升。

　�、陧斄簳r，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，頂梁時首先將梁頂離開2-3mm，比較千斤頂?shù)捻斏�力與理論計算值之間的誤差。

　　③第一步同時頂起橋臺4臺千斤頂頂梁5mm。檢查無誤進入下一步，循環(huán)進行，每頂一級都用保護環(huán)保護起來。

　�、軡M足設(shè)計高度后，采用保護環(huán)將梁體保護起來，防止設(shè)備故障。此時即可按照精心放樣的位置進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的時間，在用保護環(huán)保護好后可先將千斤頂壓力卸載，橋梁的重量暫時由保護環(huán)承擔(dān)，卸載過程需按卸載的程序進行，此時橋梁會有微小的下降直至保護環(huán)承力。

　�、扌遁d時，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，為了保證落梁時梁體平衡，要保證千斤頂?shù)囊淮位芈淞浚�直到落實為止�?/p>

　　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的情況下，可采用氧焰加熱或其它破壞原有支座的方法進行拆卸。

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

　　墊石修復(fù)且達到強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環(huán)，每次取出5mm厚保護環(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，切實了解和掌握工程的要求和有關(guān)技術(shù)標準。

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

　　(4)在各施工環(huán)節(jié)上，認真按照作業(yè)方案和有關(guān)施工規(guī)范及質(zhì)量標準要求進行作業(yè)，并在施工中嚴格執(zhí)行，技術(shù)人員應(yīng)認真細致檢查每個作業(yè)環(huán)節(jié)是否符合要求，發(fā)現(xiàn)問題及時分析原因，及時有效處理。

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

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

　　(7)認真貫徹執(zhí)行“安全生產(chǎn)、預(yù)防為主”的方針，認真執(zhí)行國家有關(guān)勞動安全法規(guī)、上級安全指令及公司的相關(guān)制度，建立健全安全保證體系，嚴格遵守現(xiàn)場的各種規(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，實行安全生產(chǎn)三級管理責(zé)任制，即；項目經(jīng)理負責(zé)制，專職安全員負責(zé)制，作業(yè)組組長負責(zé)制。定期進行安全教育和安全檢查工作，不符合安全的地方及時整改完善。

　　(9)作好電源線路、機械設(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，同時應(yīng)防止高空墜物傷人。

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

　　8 其他應(yīng)明確的事項

　　由于工程時間緊，工期短，難度大，為確保各個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)場已有的設(shè)備和工具，選派認真負責(zé)的技術(shù)、監(jiān)理工程師，以協(xié)調(diào)各項措施的落實和實施；并加強對施工的現(xiàn)場技術(shù)監(jiān)督指導(dǎo)；我們將嚴格服從現(xiàn)場甲方人員的工程質(zhì)量監(jiān)督，嚴格按方案進行，切實做到安全、文明、優(yōu)質(zhì)施工。

　　參考資料：

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

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

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

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

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