皖南某长江公路大桥支座更换设计方案探析

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皖南某长江公路大桥支座更换设计方案探析　　摘要：本文结合该长江公路大桥支座的病害和设计原则，提出了主1#墩支座更换的设计方法，其方法可供同类工程项目参考借鉴。关键词：支座更换；设计中图分类号：U443.36文献标识码：A文章编号：1项目背景皖南某长江公路大桥全长2592m，桥面净宽23m（20m）。主桥为预应力混凝土斜拉桥，跨径组成为80+90+190+432+190+190+432+190+90+80m；上部构造采用板式结构，索塔高153.03m；下部构造采用直径31m的双壁钢围堰，在水深40m以上的江中围水施工，以及2.8～4.0m的大直径钻孔灌注桩基础；引桥上部构造采用30m、50m和60m跨的预应力混凝土简支T梁及箱型连续梁；下部构造为双柱式墩。该大桥管理处委托某交通科学研究所对该桥进行了常规检测发现了伸缩缝装置破坏，主1#墩T梁支座滑移，桥墩被撞等多处桥梁病害，并对伸缩缝和主1#墩50m6 T梁支座进行了专项检测。调查检测发现，全部8片T梁相对于300×450×78mm四氟滑板橡胶支座和垫石有同侧滑移现象，并且橡胶保护层开裂，支座四氟板由于钢板挤压导致折皱、表面不平整。大桥管理处组织召开了该大桥中长期养护规划和伸缩缝装置、主1#墩T梁支座更换施工专家评审会，会议认为对该大桥主1号墩50mT梁支座进行更换是必要的。业主提供的设计原则是：设计仅对主1#墩50mT梁支座更换进行维修设计，不含对T梁纠偏与复位，主1#墩一般构造图。2、支座更换维修设计2.1支座的病害全部8片T梁相对于橡胶支座和垫石有同侧滑移现象，四氟滑板与梁底钢板之间有泥沙进入，并且橡胶保护层开裂，支座四氟板由于钢板挤压导致折皱、表面不平整。2008年测量的支座的剪切变形量最大为1.4cm，相应的计算角度为30.1°，最小值为0.3cm，相应的计算角度为6.5°。3.3修复设计思路桥梁在运营过程中，由于日照、温差、酸碱等环境因素和车辆荷载的作用，橡胶支座产生了老化和开裂现象，为了解病害现状，确保桥梁能安全工作，避免病害加剧，拟按要求对全桥进行检查，修复损坏部位，同时采取必要的防护措施。6 本次设计仅对主1#墩T梁支座更换进行维修设计，不含对T梁纠偏与复位，只是用同型号规格300×450×78㎜四氟滑板橡胶支座更换损坏的支座，使支座和相应的T梁相对位置合理即可。3、主要施工工艺3.1支座更换要求使用同步顶升系统，同时顶起8片T梁，拆除旧支座，更换同规格的新支座。在盖梁上安装千斤顶，对T梁横隔板进行顶升，顶升高度控制在15mm以内。新支座定位原则为：横桥向与T梁腹板底面中心线对齐；顺桥向与T梁梁端对齐或与垫石边缘对齐。3.2施工工序⑴清理盖梁顶部施工垃圾；⑵在盖梁上设置护栏；⑶盖梁顶部找平处理，安装百分表；⑷安装千斤顶、钢板垫块；⑸桥面车辆限速；⑹试顶；启动液压泵站向管路中输送压力油，当压力上升到70MPa时，检查各处油管、接头及液压顶，不得有渗漏现象，否则，加以紧固或更换。6 ⑺全部千斤顶同步顶升，顶升不超过15mm时取出旧支座；顶升过程中梁每升高2～4mm为一步，每步顶升高程与油压进行观测，同时在临时垫块上加放一块钢板，然后千斤顶回油，让梁回落在临时垫块上，注意千斤顶顶升及回油过程中保持缓慢均匀。整个过程完成后进行下一处顶升施工，重复上述过程直至整个顶升工作完成。整个顶升过程利用百分表监测梁体顶升位移情况。及时检查整个千斤顶间百分表升量高差，若高差超过控制值时，必须进行适时调整后才进入下一个顶升周期，达到同步顶升的目的。相邻T梁顶升高差应严格控制在2mm范围内，整个顶升、落梁过程必须跟踪监控，并详细记录监控结果。⑻支座垫石维修；对于需要修补的垫石采用环氧砂浆修补。将需修补的垫石表面进行凿毛处理，待接触面干燥后浇筑环氧砂浆，抹平即可。待支座垫石处理完成并达到强度后，方可进入下道工序。将梁底预埋钢板除锈并打磨平整。⑼安装新支座；⑽千斤顶同步回油，T梁落位；⑾清理施工现场，施工完成；⑿开放交通。3.3顶升施工注意事项6 ①在同步顶升过程中对梁顶升高度进行监控，确保同步顶升过程中T梁间铰缝与桥面混凝土不产生损坏。②整体顶升过程中严格监测各片T梁的顶升量，确保每片板顶升量差值不超过±2mm。③在正式顶升前，应对同步顶升系统进行调核、试顶，确保同步顶升系统各部位使用效果良好且能熟练操作，才可以正式对桥梁及T梁实施顶升。④千斤顶起重行程小，禁止使用时超过额定行程，以免损坏千斤顶。⑤千斤顶将梁顶升后，禁止将千斤顶作为支撑物使用。多台千斤顶同时使用时，使用多顶分配阀，考虑负载的均衡性，以免产生倾覆。安全、文明与环保措施1）维修施工时对桥面车辆限速。2）管好易燃易爆物品，如注意搞好防火等安全施工措施。3）生产班组做到随做随清，施工垃圾集中堆放，及时处理。严禁往长江内排泄污水、丢弃杂物。4）施工现场按照标准化现场要求进行布置，搞好文明施工，保证道路畅通；构件、设备等堆放有序，材料进出场有专人看护。对施工人员进行文明施工教育，加强职工的文明施工意识。6 5）加强噪音管理，控制噪音污染。5、结语目前对于斜拉桥板式橡胶支座，施工时一般都没有明确设计图纸和设计任务，施工具有一定的盲目性和随意性，支座更换设计能有效的减小施工的随意性。文中支座位置设计时仅对主1#墩50mT梁支座更换进行维修设计，不含对T梁纠偏与复位，具有一定的特殊性，若T梁位置改变时，需要对T梁纠偏移位进行全面建模计算。本文方法可供同类工程参考借鉴。参考文献[1]《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ23-2008）[M]．北京：中华人民共和国交通运输部．[2]《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23-2008）[M]．北京：中华人民共和国交通运输部．[3]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）[M]．北京：中华人民共和国交通运输部．6