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[摘 要]客运专线预应力混凝土连续梁的支座更换,满足无砟轨道铺设无缝线路需要。通过更换支座的过程监控变形及受力并满足设计要求。
[关键词]客专;连续梁;支座;更换
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0290-02
1 工程概况
1.1 工程简介
哈大客专某特大桥工程272#~275#墩间设计为(40+64+40)m预应力混凝土连续梁,位于直线,梁宽为12.0m,采用挂篮悬浇施工, 桥型结构如图1。
因实际安装支座规格位置与设计要求不符,不能满足无碴轨道铺设无缝线路的要求,所以支座必须进行更换处理。具体要求如表1。
1.2 支座更换设计要点
1.2.1 本次支座更换工程后维持原设计荷载等级标准不变,支座型号不变,满足设计图纸要求。
1.2.2 要求统一提升梁部后,依次进行支座更换,顶升过程需均匀缓慢进行并逐级加载,每3mm一级,总顶升量≤25mm,顶升过程需安放液压保护支撑和临时保护支撑。
1.2.3 保持原有下部结构不变,更换全部球型钢支座,支座更换时主要采用桥梁顶升高度位移控制,要求使用百分表对顶升过程进行即时监控。
1.2.4 顶升过程中对梁腹板、横向联系进行全程监视,避免出现腹板及各联结处开裂,防止整桥滑移变位。
1.2.5 同墩号横向同步顶升的千斤顶不同步位移误差小于2mm,不同墩号纵向同步顶升的千斤顶不同步位移误差小于5mm。
1.2.6 落梁时需稍顶升千斤顶,卸除临时支撑,控制要求与顶梁相同。
1.2.7 实际施工要考虑支座的移出和重新安装的移出和装入操作可行安全。
2 支座更换施工方案
2.1 施工方案
首先互换272、274、275号墩左右支座,每边墩采用两个400t千斤顶,主墩采用四个1000t千斤顶,将安装错误的支座位置调过来。再更换273号主墩支座,主墩采用四个1000t千斤顶,抽取旧支座,更换新加工的支座。顶升时所有千斤顶需要同步施顶,即采用同一油压控制。顶起高程控制在25mm以内,而墩与墩之间顶起高差控制在5mm以内。
2.2 方案设计
2.2.1 桥梁重量计算:
2.2.2 顶举千斤顶及受力点布置设计
按照各支座承载能力计算,272#、275#每墩设置2个YDT4000型顶升千斤顶,2个千斤顶的承载能力为8000kN,千斤顶带球铰纠偏装置,根据提供的图纸,边墩的两个支座垫石内侧实际空间是足够布置千斤顶的。
273号墩和274号每墩设置4个YDT10000型顶升千斤顶,每墩千斤顶的承载能力为10000kN,千斤顶带球铰纠偏装置。
桥梁受力布点设计形式如图2。
千斤顶的高度可以根据实际的空间调整行程来控制,为增大千斤顶与梁体及桥墩的受力面积,在千斤顶的顶面和底面垫厚钢板,边墩钢板厚度不小于10mm,主墩钢板厚度不小于20mm,保证混凝土局部压应力在允许范围内。
边墩支座的布置形式如图3。
3 施工工艺
3.1 顶升工艺流程(如图4)
3.2 施工前准备工作
3.2.1根据现场情况搭设临时操作平台,切实保证施工人员的安全;
3.2.2 顶升顶基面清理
3.2.2.1应凿除基面凸起部分,并清除破碎松散砼渣。
3.2.2.2在支座预支顶千斤顶部分如存在钢筋头的应予以割除并处理至低于砼表面高度。
3.2.2.3 如存在墩顶至梁底板高度不够时,可适当凿除预放置千斤顶位置下的墩帽砼以增大空间,但应注意凿除深度以不大于3cm为宜,避免凿除至墩帽构造钢筋以下位置。
3.2.3 设置千斤顶
3.2.3.1 确认墩顶基面已清理干净且空间足够。
3.2.3.2 保证所使用的千斤顶和油泵等已经配套并经相关部门检验完全完好合格。
3.2.3.3 千斤顶的放置按设计图纸规定的进行,在需顶升墩柱上分别放置对应的千斤顶(千斤顶的布置见示意图)。
3.2.3.4 千斤顶的放置应注意放置位置的平整,在千斤顶放置位置应避免出现大的坡差,如出现应以环氧沙浆找平后再安装千斤顶。
3.2.3.5 放置千斤顶时应在千斤顶的上下方各放置一块一定厚度钢板,以能满足空间高度的最大钢板厚度为宜,且钢板尺寸不得小于千斤顶本身尺寸并经局部承压计算确定。
3.2.4 监测、监控设备的安装
3.2.4.1 监测设备为顶升系统的配套设备,主要为可读数百分表等。
3.2.4.2 可读数百分表的安装应注意安装位置必须在支顶千斤顶位置附近,距离以最近距离控制以真实反映顶升过程中的位移情况。
3.3 顶升
3.3.1 预顶升(以梁体顶起5mm为准)
3.3.1.1 预顶升主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题,如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等,同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。
3.3.1.2 预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载,并应持荷5min以上卸载。
3.3.1.3 卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象,必要時可调整钢板的厚度以满足顶升要求。
3.3.1.4 卸载后应认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象,如存在,应认真查出原因后方可正式顶升,严禁情况未明时继续进行纠偏顶升。
3.3.1.5 卸载后应立即组织沟通会议,对于组织机构、信息传递及反馈等过程控制中有无需再次强调及改进等。
3.3.1.6 卸载后各系统的负责人员应各自把出现的问题书面统一上报给总指挥,经协调处理后方可再次顶升。
3.3.2 更换支座
3.3.2.1 在梁体本身顶起到规定的高度后及时放置临时支撑。
3.3.2.2 临时支撑用专用的垫板累积作为临时支撑。
3.3.2.3 临时支撑的钢板应确认表面必须平整,支撑总的面积应大于旧有桥梁支座的面积。
3.3.2.4 全部临时支撑放置好后,可落梁,落梁标准以千斤顶恢复零载情况为准。
3.3.2.5 取出原球形支座经各千斤顶岗位负责人再次确认千斤顶无移位等现象后更换支座。
3.3.2.6 应注意顶升过程中千斤顶不可顶升至顶的最大的行程高度,应考虑70%~80%的降效。
3.3.2.7 顶升过程应严格按照规定分级加载控制程序执行。
3.4 落梁
3.4.1 落梁程序与顶升程序相反,应严格执行其程序。
3.4.2 落至支座承载以前应注意各墩减速是否一致,位移变化是否一致,相差过大时应找出原因处理后重新落梁。
3.4.3 落梁前应确认所有临时支撑已拆除、支座已安装好。
3.4.4 落梁后应严格检查支座是否脱空,如有脱空用环氧砂浆修复。
4 结语
通过更换支座,整个更换过程全程监控变形及受力,最终满足设计要求,各项指标均在控制范围之内。该方案的成功实施,为今后大吨位连续梁桥支座的更换,提供了可靠的参考资料及经验。
[关键词]客专;连续梁;支座;更换
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0290-02
1 工程概况
1.1 工程简介
哈大客专某特大桥工程272#~275#墩间设计为(40+64+40)m预应力混凝土连续梁,位于直线,梁宽为12.0m,采用挂篮悬浇施工, 桥型结构如图1。
因实际安装支座规格位置与设计要求不符,不能满足无碴轨道铺设无缝线路的要求,所以支座必须进行更换处理。具体要求如表1。
1.2 支座更换设计要点
1.2.1 本次支座更换工程后维持原设计荷载等级标准不变,支座型号不变,满足设计图纸要求。
1.2.2 要求统一提升梁部后,依次进行支座更换,顶升过程需均匀缓慢进行并逐级加载,每3mm一级,总顶升量≤25mm,顶升过程需安放液压保护支撑和临时保护支撑。
1.2.3 保持原有下部结构不变,更换全部球型钢支座,支座更换时主要采用桥梁顶升高度位移控制,要求使用百分表对顶升过程进行即时监控。
1.2.4 顶升过程中对梁腹板、横向联系进行全程监视,避免出现腹板及各联结处开裂,防止整桥滑移变位。
1.2.5 同墩号横向同步顶升的千斤顶不同步位移误差小于2mm,不同墩号纵向同步顶升的千斤顶不同步位移误差小于5mm。
1.2.6 落梁时需稍顶升千斤顶,卸除临时支撑,控制要求与顶梁相同。
1.2.7 实际施工要考虑支座的移出和重新安装的移出和装入操作可行安全。
2 支座更换施工方案
2.1 施工方案
首先互换272、274、275号墩左右支座,每边墩采用两个400t千斤顶,主墩采用四个1000t千斤顶,将安装错误的支座位置调过来。再更换273号主墩支座,主墩采用四个1000t千斤顶,抽取旧支座,更换新加工的支座。顶升时所有千斤顶需要同步施顶,即采用同一油压控制。顶起高程控制在25mm以内,而墩与墩之间顶起高差控制在5mm以内。
2.2 方案设计
2.2.1 桥梁重量计算:
2.2.2 顶举千斤顶及受力点布置设计
按照各支座承载能力计算,272#、275#每墩设置2个YDT4000型顶升千斤顶,2个千斤顶的承载能力为8000kN,千斤顶带球铰纠偏装置,根据提供的图纸,边墩的两个支座垫石内侧实际空间是足够布置千斤顶的。
273号墩和274号每墩设置4个YDT10000型顶升千斤顶,每墩千斤顶的承载能力为10000kN,千斤顶带球铰纠偏装置。
桥梁受力布点设计形式如图2。
千斤顶的高度可以根据实际的空间调整行程来控制,为增大千斤顶与梁体及桥墩的受力面积,在千斤顶的顶面和底面垫厚钢板,边墩钢板厚度不小于10mm,主墩钢板厚度不小于20mm,保证混凝土局部压应力在允许范围内。
边墩支座的布置形式如图3。
3 施工工艺
3.1 顶升工艺流程(如图4)
3.2 施工前准备工作
3.2.1根据现场情况搭设临时操作平台,切实保证施工人员的安全;
3.2.2 顶升顶基面清理
3.2.2.1应凿除基面凸起部分,并清除破碎松散砼渣。
3.2.2.2在支座预支顶千斤顶部分如存在钢筋头的应予以割除并处理至低于砼表面高度。
3.2.2.3 如存在墩顶至梁底板高度不够时,可适当凿除预放置千斤顶位置下的墩帽砼以增大空间,但应注意凿除深度以不大于3cm为宜,避免凿除至墩帽构造钢筋以下位置。
3.2.3 设置千斤顶
3.2.3.1 确认墩顶基面已清理干净且空间足够。
3.2.3.2 保证所使用的千斤顶和油泵等已经配套并经相关部门检验完全完好合格。
3.2.3.3 千斤顶的放置按设计图纸规定的进行,在需顶升墩柱上分别放置对应的千斤顶(千斤顶的布置见示意图)。
3.2.3.4 千斤顶的放置应注意放置位置的平整,在千斤顶放置位置应避免出现大的坡差,如出现应以环氧沙浆找平后再安装千斤顶。
3.2.3.5 放置千斤顶时应在千斤顶的上下方各放置一块一定厚度钢板,以能满足空间高度的最大钢板厚度为宜,且钢板尺寸不得小于千斤顶本身尺寸并经局部承压计算确定。
3.2.4 监测、监控设备的安装
3.2.4.1 监测设备为顶升系统的配套设备,主要为可读数百分表等。
3.2.4.2 可读数百分表的安装应注意安装位置必须在支顶千斤顶位置附近,距离以最近距离控制以真实反映顶升过程中的位移情况。
3.3 顶升
3.3.1 预顶升(以梁体顶起5mm为准)
3.3.1.1 预顶升主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题,如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等,同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。
3.3.1.2 预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载,并应持荷5min以上卸载。
3.3.1.3 卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象,必要時可调整钢板的厚度以满足顶升要求。
3.3.1.4 卸载后应认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象,如存在,应认真查出原因后方可正式顶升,严禁情况未明时继续进行纠偏顶升。
3.3.1.5 卸载后应立即组织沟通会议,对于组织机构、信息传递及反馈等过程控制中有无需再次强调及改进等。
3.3.1.6 卸载后各系统的负责人员应各自把出现的问题书面统一上报给总指挥,经协调处理后方可再次顶升。
3.3.2 更换支座
3.3.2.1 在梁体本身顶起到规定的高度后及时放置临时支撑。
3.3.2.2 临时支撑用专用的垫板累积作为临时支撑。
3.3.2.3 临时支撑的钢板应确认表面必须平整,支撑总的面积应大于旧有桥梁支座的面积。
3.3.2.4 全部临时支撑放置好后,可落梁,落梁标准以千斤顶恢复零载情况为准。
3.3.2.5 取出原球形支座经各千斤顶岗位负责人再次确认千斤顶无移位等现象后更换支座。
3.3.2.6 应注意顶升过程中千斤顶不可顶升至顶的最大的行程高度,应考虑70%~80%的降效。
3.3.2.7 顶升过程应严格按照规定分级加载控制程序执行。
3.4 落梁
3.4.1 落梁程序与顶升程序相反,应严格执行其程序。
3.4.2 落至支座承载以前应注意各墩减速是否一致,位移变化是否一致,相差过大时应找出原因处理后重新落梁。
3.4.3 落梁前应确认所有临时支撑已拆除、支座已安装好。
3.4.4 落梁后应严格检查支座是否脱空,如有脱空用环氧砂浆修复。
4 结语
通过更换支座,整个更换过程全程监控变形及受力,最终满足设计要求,各项指标均在控制范围之内。该方案的成功实施,为今后大吨位连续梁桥支座的更换,提供了可靠的参考资料及经验。