高速公路桥梁支座更换技术简介

2022-11-07

1 工程状况

广深高速公路某大桥, 上部结构为混凝土简支T型梁桥, 建于年, 全长米, 检测报告反映该桥支座病害较多, 主要表现在支座错位、剪切变形或不均匀受压变形、老化鼓包、开裂、脱空、垫石破损等不同程度的病害。按照病害严重情况, 为保证营运安全, 需对该大桥的T梁的全部支座进行更换。

2 施工方案的选择

根据施工的情况, 支座更换方案的选择可以有三种。

(1) 有翼梁板的T梁、箱梁等简支梁桥, 墩台结构无任何病害, 可以直接考虑在盖梁、台帽或墩帽实行顶升, 施工最容易。 (2) 板梁桥、需加固墩台的简支梁桥, 有可以利用的扩大基础或承台, 需搭设顶升支架实施作业, 但顶升点应尽可能地靠近原支点。 (3) 板梁桥、需加固墩台的简支梁桥, 没有可以利用的扩大基础或承台, 需浇注临时承重基础, 在搭设顶升支架实施作业;这种情况多发生在柱桩对接的桥墩或实体式墩台结构, 遇到深水基础更为困难。在施工此类桥梁时, 其支撑点需经过详细的计算后确定, 且在施工过程中不得偏位。

3 支座更换施工工艺

3.1 安装防侧移装置

在顶升更换支座的过程中, 由于不中断桥面交通, 因此受汽车等动荷载的影响, 加上桥梁横坡较大 (2.5%) , 桥梁可能发生偏移, 尤其是向外侧滑移, 因此在盖梁上安装防侧移装置确保万无一失。防侧移装置根据盖梁上的空间位置 (约35cm) 、梁体侧移推力决定材质和尺寸, 装置主体采用高60cm、宽30cm、纵向20cm的型钢骨架, 在型钢与T梁间加2cm厚的橡胶板 (仅与型钢面粘牢固定) , 并使橡胶板紧贴于T梁上, 在盖梁上植入4颗直径20mm的高强膨涨螺杆固定, 每颗螺杆植入深度不小于18cm, 4颗螺杆的设计剪力为22T, 破坏剪力可达30.56T, 可足以抵抗车辆振动等不利因素产生的桥梁侧向滑动力。同时建议该装置作为永久装置予以保留, 既允许桥梁因温度或荷载而产生的横向偏移, 又限制了桥梁偏移的位移范围。

3.2 安装千斤顶

采用薄型超高压千斤顶, 千斤顶放于盖梁上, 对同一盖梁上的所有支承点同步顶升。 (因设计为中央分隔带漏空, 桥梁左右幅为完全分离的两座桥, 施工时完全可以做到半幅施工) 。

每个盖梁上使用10台200T千斤顶和4台超高压ZB4/800B油泵。为了保证起梁均衡和位移的一致, 每片梁采用2台200T千斤顶, 用1台油泵的两个油路分别控制中梁的3个千斤顶和边梁的2个千斤顶。连接方式如下 (该图为示意图, 不按比例) 。

根据实际情况, 防止顶升时损坏梁体, 本案例特采用无变形刚性托架, 很好的保护梁体安全。

千斤顶连接方式 (示意图) 如下。

千斤顶上部垫钢板, 钢板与梁体接触中间垫5毫米的胶垫, 防止损坏桥梁的外观, 如图1所示。

将原支座按照不同位置编号, 以便查对和更换。清除杂物, 以便取下原支座, 更换新支座。支座更换完毕后, 如垫石出现损坏, 用环氧砂浆进行垫石修补。在实际施工过程中, 对环氧砂浆进行合理配置, 可使其在修补后3~5小时内达到C30强度。在橡胶支座也标上十字交叉中心线, 使支座的中心线同墩台上的设计位置中心线相重合, 调节施工完毕, 就可以慢慢落梁。