桥梁支座更换施工及控制技术

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1、桥梁支座更换施工及控制技术1.前言桥梁支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台，并同时完成梁体结构所需的变形（水平位移和转角）。由于支座本身的质量问题，以及支座在设计、安装、使用过程中的种种不当，而造成支座过早的破坏，影响了桥梁的正常使用。在支座的处置技术中针对不可修复的损坏状况，就需要对支座进行更换处置，在更换的过程中，更换的方法对桥梁结构安全的影响是非常大的，因此在更换的过程中需要对桥梁结构的各主要受力部位进行监控，以保证更换过程的安全和可控制。下面结合工程实例，介绍主要的施工及控制技术。2.工程实

2、例大牛站迎春水库桥位于原平-太原高速公路74+515处，桥梁全长246.1m，为双幅分离式桥，单幅桥宽15.5m，行车道宽12m。设计荷载为汽车-超20级、挂车-120。上部结构为先简支后连续的装配式预应力砼连续刚构，断面为T型组合梁。全桥共分两联，每联均为4×30m的连续刚构，全桥共设有支座56个，布置在各跨联的两端，支座型号为250×42mm球冠四氟板圆形橡胶支座。大桥于1998年建成通车，在使用运营仅4年后，桥梁支座已发生严重的损坏。支座保护层开裂、剥落、钢板外露，四氟板与支座橡胶剥离等病害，严重影响到桥

3、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。3.支座处置方案的确定我们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

4、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。考虑该桥为4孔一联的连续刚构型式，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。4.支座更换施工监控4.1监控的目的在顶升梁体更换支座过程中，保证梁体主要断面的应力和变形处在安全的范围内，同时保证在起顶过程

5、中各千斤顶的顶升量同步，防止由于千斤顶顶升量的不一致，引起梁间变形的不一致，而导致的桥面剪切损坏。4.2监控的内容（1）应力监控根据对该桥梁进行有限元程序结构计算后的结果表明，在梁体顶升过程中，在固结墩处主梁截面下缘将产生拉应力，为此在3#、4#主梁固结处截面下缘分别布置了一个应力观测测点进行应力观测。同时在主梁与桥墩固结断面增加了一个固结处拉应力测点。（2）挠度监控在千斤顶起顶的截面位置，每片主梁下缘均布设一个百分表挠度观测测点，用于进行起顶过程及起顶量的最终控制。根据该桥的实际情况，确定该桥起顶过程大致五级

6、完成，每级起顶量为2mm，相邻两主梁间的位移变化量控制值不得超过0.1mm。（3）梁体砼、桥面、伸缩缝及其它附属设施的控制在千斤顶起顶过程中，适时观测梁体砼、桥面是否出现裂缝及其变化情况；桥梁伸缩装置及其它附属设施是否有损坏，如有异常情况，应及时查明原因，并采取相应的措施。另在千斤顶起顶过程中，在桥台伸缩缝中央及外侧分别安放了一个位移观测测点。5.支座更换施工步骤5.1施工准备（1）根据确定的施工方案，做好施工场地工作平台搭设，要求每更换一组支座搭设两个支架，如更换桥台处支座要求在桥台及1#墩位置各搭设一个工作

7、平台，便于施工操作人员及监控人员使用，工作平台要牢固可靠，保证人员安全。（2）进行所用千斤顶、油泵的配套标定。本桥共标定了16台套扁式千斤顶，其中14台套为起顶所用，另外两套为备用。（3）选用与原有支座同型号新支座，并做好新支座的试验检测工作，配套支座防尘罩。（4）对支座处杂物进行认真清理、解除支座附近的多余约束。（5）千斤顶安装就位，每一主梁底面平行安放两台千斤顶，具体位置见附图。千斤顶上下都采用400×300×20mm的两块钢板支垫。（6）布置监控所需应力、挠度观测测点。起顶位移控制用百分表安放在靠近主梁的

8、横隔梁根部，每片梁安装一个百分表；主梁根部应力监控测点布置在3#、4#主梁固结处截面下缘；另外在桥墩设置位移观测测点，观测固结墩的位移变化；在桥面伸缩缝处设置两个位移观测测点，观测桥面伸缩缝处的位移变化。（具体测点布置见附图）。（7）施工人员组织安排：进场人员共26名，其中项目负责人一名，负责项目的统一安排、指挥；项目技术负责人一名，负责施工及监控人员的技术、任务交底及技术培训；专家两