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摘要:城市桥梁建设大规模扩张,交通压力持续增加,对于支座的损害也在日益增加,更换支座是桥梁维护的一种常见手段。顶升法应用先进的千斤顶设备,辅之以科学的施工技术保证桥梁顶升安全,是更换城市桥梁支座的主要技术手段。本文分析了同步顶升法的工作原理与施工工艺,总结了千斤顶组同步顶升更换支座在城市桥梁中的应用方法,旨在为桥梁支座更换提供参考。
关键词:千斤顶;同步顶升法;桥梁支座
引言:社会发展进程不断加快,对城市交通体系提出更高要求,道路负荷持续增加,桥梁支座的更换频率也在增加,当支座出现损坏时须及时更换,才能保证桥梁的正常使用。同步顶升法属于新兴的整体提升施工技术,具有安装精确度高、工程质量好、施工效率高的优势,在建筑工程中具有极高的推广价值。利用千斤顶组同步顶升更换城市桥梁支座是当前普遍应用的一种施工技术。
1 千斤顶组同步顶升更换支座概述
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件,它架设于墩台上,将上部结构固定于墩台,承受作用在桥梁上部结构的各种力,并将它传递给墩台。桥梁上部结构在荷载、温度等因素作用下会出现变形和位移,支座可适应上部结构的变形和位移,并能保证不产生额外的附加内力。支座是桥梁的重要传力装置,在使用中容易出现损坏问题,对于支座的更换是保证桥梁正常使用的必要措施。
千斤顶组同步顶升技术集现代化计算机技术与机械操作于一体,它的整体操作过程由计算机操作台控制,将施工中的荷载、位移等信息实时显示在操作台上,操作人员可直观的观看施工过程,及时调整进度。计算机控制系统可完成位移误差控制、行为控制以及负载压力控制,兼具紧急制停功能和自动保护功能,同时可防止系统及管路失压,适用于大体量结构的同步位移,大幅改善了施工条件,工程的安全性与可靠性得以提升。
传统的城市桥梁支座更换技术需要耗费大量的機械设备及人力物力,且工期长,对交通影响大,已然不适用当前的城市交通现状。顶升法利用柱体结构作为爬升轨道,将千斤顶安装在大体量结构各支点下面,逐步把结构顶升到设计位置,顶升力大而稳定,利用这一技术更换支座,体现出成本低、工期短、施工规模小的优势,可高效解决支座维修与更换问题[1]。
2 影响桥梁支座效果的因素
2.1 安装施工存在不足
在安装桥梁支座过程中,若是施工人员没有做好对安装工程的质量控制工作,就很容易引发施工质量问题,进而导致支座的使用寿命被缩短。同时,部分施工人员缺乏足够的责任意识,在安装过程中没有严格按照施工要求进行作业,缺乏对施工细节的把握,施工管理出现漏洞,对支座的质量造成了一定的影响。例如,在对成面大梁梁底预埋钢板的平整度进行控制时,若没有进行完善的处理,很容易导致支座在安装结束后出现较为严重的变形或局部脱空等问题,对支座的使用寿命造成了一定的影响。
2.2 外界环境因素的影响
环境因素对桥梁支座也有着相对较大的影响,主要体现在以下方面:其一,施工人员没有对支座做好清理工作,导致在重要结构部位存在杂物残留,如伸缩缝内有混凝土残留,很容易导致桥梁的伸缩性能的发挥受到影响,并使其整体稳定性降低,进而引发支座结构出现滑动,造成支座损坏等问题;其二,大风、降雨等自然因素会与桥梁中的杂物发生反应,对支座表面造成污染,限制其滑动功能的正常发挥。此外,对桥梁四氟板支座等特殊支座没有按照施工要求做好保护措施,使得支座受损的概率被提高。
2.3 支座存在质量问题
对支座安装效果而言,支座自身的质量问题也是影响其效果发挥的重要因素。例如,当桥梁支座质量不满足桥梁工程的需要时,其在应用过程中就很容易引发桥梁质量问题。同时,由于桥梁工程的建设工期及预计使用时间较长,若支座的使用寿命较短,也会对其效果的发挥造成影响,不利于道路桥梁的安全使用。
3 施工操作方法
千斤顶组同步顶升更换支座主要的施工流程为:施工准备→顶升设备校验调试→顶升设备安装→试顶升→正式顶升→支座更换→落梁就位。下文主要针对关键流程进行了总结论述。
3.1 施工前准备
首先,对桥梁的重要参数进行测量和评估,全面了解桥梁结构及现状,避免在施工时对桥体造成破坏。其次,对梁体、桥墩、桥台等外观进行综合检测与评估,清理周边杂物,调查施工环境周围的管线布置,避免对周围管线造成损坏,依据全面的调查结果制定施工方案。
3.2 搭设施工平台
搭建施工平台须根据实际设计要求保证其强度、刚度与稳定性,同时在梁底预留出足够的空间,便于施工人员进行操作和检测。千斤顶组同步顶升施工需要搭设两处施工平台,一个设在桥台处,沿着桥台搭设钢管脚手架,并设置防滑设施;另一个设在挂梁牛腿处,利用T梁及横隔板搭建,增加施工平台的稳定性。
3.3 安装千斤顶
顶升设备安装是整体施工过程的重要环节,必须满足结构安全需要,严格按照设计方案完成千斤顶组、临时支撑以及支墩的安装。首先设置千斤顶支墩基础,在支墩平台上设置分配梁,并安装一块特制钢板,然后安装千斤顶,综合考虑设计要求和实际的受力计算结果,并在千斤顶上部放上特制钢楔块,使得千斤顶垂直作用于梁底支点,整体中心处于同一条中心线上。在顶升中利用供油量控制千斤顶的作业速度,保证千斤顶组的行程同步[2]。施工人员须在施工前后分别对支座梁顶、梁底以及支墩上下标高进行测量,并对相关数据做出对比,便于适当调整施工进度,保证施工的精准性。
3.4 整体顶升
在进行整体顶升操作前,施工人员需对顶升设备进行检查,对控制电路、计算机系统参数等进行确定,并在正式施工开始前进行试操作,以使施工人员能够加强对顶升作业要点的掌握。在试操作过程中,当有问题发生时,需及时对其进处理,为顶升施工的有序开展提供保障。只有这样,顶升施工才得以安全进行,后续支座更换活动也能得到有序开展,对桥梁工程质量的提高有着重要的促进作用。 3.5支座更换
千斤顶组同步顶升是在专人指挥和操作下完成的,梁底顶升前先用墩柱受压力值的一半进行试验,在试顶过程中出现问题应停止作业,待问题解决后再次进行试验,直至符合标准参数。几组千斤顶同步操作几次后应稍微暂停,施工人员观察受力部位无异常后再进行下一组顶升作业,在原本的设计位置放置橡胶支座,并将千斤顶组回油至无顶升状态,使得桥梁上部结构支撑于橡膠支座上。支座更换结束后,利用千斤顶组以略高于橡胶支座的高度起梁,再缓慢回油落梁,整个过程均匀缓慢,多组千斤顶协调一致,梁与支座紧密贴合[3]。
4 质量控制与安全保障
4.1 完善制度与方案
千斤顶组同步顶升技术含量高,施工中存在诸多不确定因素,容易导致风险事故的发生,因此在城市桥梁支座更换中应用千斤顶组同步顶升技术,必须保证质量与安全的可靠性,制定完善的施工组织设计,为支座更换施工提供指导,明确施工流程与要求,指挥人员、施工人员、质量检测人员各司其职,保证桥梁结构安全与施工质量,避免异常情况发生。同时,在施工前制定相应的应急方案,以备在紧急情况下根据方案开展工作,及时有效的处理相应问题。
4.2保证施工安全
根据施工组织设计对施工人员进行技术交底与安全交底,提前判断顶升过程中可能存在的不安全因素,在培训与交底中重点体现。加强对施工人员的管理,高处顶升作业人员须佩戴安全带,所有人员带好安全帽,做到令行禁止,一切施工活动听从统一指挥。所有机械设备提前做好维护保养,严格按照机械设备作业规范进行操作,正确处理断电、液压设备故障、千斤顶压力异常、桥体结构异常等事故。基于桥体顶升这一动态过程,严密监测板梁提升、纵向偏差、间隙等细微变化,经过科学的计算设定预警值和极限值,发挥计算机操作系统的优势,监测并反馈实际数据,以备对施工过程做出调整,保证施工安全有序进行。
结束语
随着科技发展与城市化进程的不断加快,新兴的施工技术广泛应用于工程建设之中,千斤顶组同步顶升技术也在日趋完善,在城市桥梁支座更换中获得广泛应用。在实际应用中,利用计算机模拟和进准计算实现精准施工,不影响道路通行且保证了桥体结构安全,工期短,高效快捷,值得在工程建设中推广应用。
参考文献
[1]宁涛.同步顶升法更换桥梁支座施工技术分析[J].名城绘,2019(10):0109-0109.
[2]江一飞.试论同步顶升技术在连续箱梁桥支座更换中的应用[J].建筑与装饰,2018(21):148-148.
[3]邓日才.同步顶升法更换桥梁支座施工技术分析[J].建材与装饰,2017(36):286-287.
江苏创安结构设计事务所有限公司 江苏 南京 210000
关键词:千斤顶;同步顶升法;桥梁支座
引言:社会发展进程不断加快,对城市交通体系提出更高要求,道路负荷持续增加,桥梁支座的更换频率也在增加,当支座出现损坏时须及时更换,才能保证桥梁的正常使用。同步顶升法属于新兴的整体提升施工技术,具有安装精确度高、工程质量好、施工效率高的优势,在建筑工程中具有极高的推广价值。利用千斤顶组同步顶升更换城市桥梁支座是当前普遍应用的一种施工技术。
1 千斤顶组同步顶升更换支座概述
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件,它架设于墩台上,将上部结构固定于墩台,承受作用在桥梁上部结构的各种力,并将它传递给墩台。桥梁上部结构在荷载、温度等因素作用下会出现变形和位移,支座可适应上部结构的变形和位移,并能保证不产生额外的附加内力。支座是桥梁的重要传力装置,在使用中容易出现损坏问题,对于支座的更换是保证桥梁正常使用的必要措施。
千斤顶组同步顶升技术集现代化计算机技术与机械操作于一体,它的整体操作过程由计算机操作台控制,将施工中的荷载、位移等信息实时显示在操作台上,操作人员可直观的观看施工过程,及时调整进度。计算机控制系统可完成位移误差控制、行为控制以及负载压力控制,兼具紧急制停功能和自动保护功能,同时可防止系统及管路失压,适用于大体量结构的同步位移,大幅改善了施工条件,工程的安全性与可靠性得以提升。
传统的城市桥梁支座更换技术需要耗费大量的機械设备及人力物力,且工期长,对交通影响大,已然不适用当前的城市交通现状。顶升法利用柱体结构作为爬升轨道,将千斤顶安装在大体量结构各支点下面,逐步把结构顶升到设计位置,顶升力大而稳定,利用这一技术更换支座,体现出成本低、工期短、施工规模小的优势,可高效解决支座维修与更换问题[1]。
2 影响桥梁支座效果的因素
2.1 安装施工存在不足
在安装桥梁支座过程中,若是施工人员没有做好对安装工程的质量控制工作,就很容易引发施工质量问题,进而导致支座的使用寿命被缩短。同时,部分施工人员缺乏足够的责任意识,在安装过程中没有严格按照施工要求进行作业,缺乏对施工细节的把握,施工管理出现漏洞,对支座的质量造成了一定的影响。例如,在对成面大梁梁底预埋钢板的平整度进行控制时,若没有进行完善的处理,很容易导致支座在安装结束后出现较为严重的变形或局部脱空等问题,对支座的使用寿命造成了一定的影响。
2.2 外界环境因素的影响
环境因素对桥梁支座也有着相对较大的影响,主要体现在以下方面:其一,施工人员没有对支座做好清理工作,导致在重要结构部位存在杂物残留,如伸缩缝内有混凝土残留,很容易导致桥梁的伸缩性能的发挥受到影响,并使其整体稳定性降低,进而引发支座结构出现滑动,造成支座损坏等问题;其二,大风、降雨等自然因素会与桥梁中的杂物发生反应,对支座表面造成污染,限制其滑动功能的正常发挥。此外,对桥梁四氟板支座等特殊支座没有按照施工要求做好保护措施,使得支座受损的概率被提高。
2.3 支座存在质量问题
对支座安装效果而言,支座自身的质量问题也是影响其效果发挥的重要因素。例如,当桥梁支座质量不满足桥梁工程的需要时,其在应用过程中就很容易引发桥梁质量问题。同时,由于桥梁工程的建设工期及预计使用时间较长,若支座的使用寿命较短,也会对其效果的发挥造成影响,不利于道路桥梁的安全使用。
3 施工操作方法
千斤顶组同步顶升更换支座主要的施工流程为:施工准备→顶升设备校验调试→顶升设备安装→试顶升→正式顶升→支座更换→落梁就位。下文主要针对关键流程进行了总结论述。
3.1 施工前准备
首先,对桥梁的重要参数进行测量和评估,全面了解桥梁结构及现状,避免在施工时对桥体造成破坏。其次,对梁体、桥墩、桥台等外观进行综合检测与评估,清理周边杂物,调查施工环境周围的管线布置,避免对周围管线造成损坏,依据全面的调查结果制定施工方案。
3.2 搭设施工平台
搭建施工平台须根据实际设计要求保证其强度、刚度与稳定性,同时在梁底预留出足够的空间,便于施工人员进行操作和检测。千斤顶组同步顶升施工需要搭设两处施工平台,一个设在桥台处,沿着桥台搭设钢管脚手架,并设置防滑设施;另一个设在挂梁牛腿处,利用T梁及横隔板搭建,增加施工平台的稳定性。
3.3 安装千斤顶
顶升设备安装是整体施工过程的重要环节,必须满足结构安全需要,严格按照设计方案完成千斤顶组、临时支撑以及支墩的安装。首先设置千斤顶支墩基础,在支墩平台上设置分配梁,并安装一块特制钢板,然后安装千斤顶,综合考虑设计要求和实际的受力计算结果,并在千斤顶上部放上特制钢楔块,使得千斤顶垂直作用于梁底支点,整体中心处于同一条中心线上。在顶升中利用供油量控制千斤顶的作业速度,保证千斤顶组的行程同步[2]。施工人员须在施工前后分别对支座梁顶、梁底以及支墩上下标高进行测量,并对相关数据做出对比,便于适当调整施工进度,保证施工的精准性。
3.4 整体顶升
在进行整体顶升操作前,施工人员需对顶升设备进行检查,对控制电路、计算机系统参数等进行确定,并在正式施工开始前进行试操作,以使施工人员能够加强对顶升作业要点的掌握。在试操作过程中,当有问题发生时,需及时对其进处理,为顶升施工的有序开展提供保障。只有这样,顶升施工才得以安全进行,后续支座更换活动也能得到有序开展,对桥梁工程质量的提高有着重要的促进作用。 3.5支座更换
千斤顶组同步顶升是在专人指挥和操作下完成的,梁底顶升前先用墩柱受压力值的一半进行试验,在试顶过程中出现问题应停止作业,待问题解决后再次进行试验,直至符合标准参数。几组千斤顶同步操作几次后应稍微暂停,施工人员观察受力部位无异常后再进行下一组顶升作业,在原本的设计位置放置橡胶支座,并将千斤顶组回油至无顶升状态,使得桥梁上部结构支撑于橡膠支座上。支座更换结束后,利用千斤顶组以略高于橡胶支座的高度起梁,再缓慢回油落梁,整个过程均匀缓慢,多组千斤顶协调一致,梁与支座紧密贴合[3]。
4 质量控制与安全保障
4.1 完善制度与方案
千斤顶组同步顶升技术含量高,施工中存在诸多不确定因素,容易导致风险事故的发生,因此在城市桥梁支座更换中应用千斤顶组同步顶升技术,必须保证质量与安全的可靠性,制定完善的施工组织设计,为支座更换施工提供指导,明确施工流程与要求,指挥人员、施工人员、质量检测人员各司其职,保证桥梁结构安全与施工质量,避免异常情况发生。同时,在施工前制定相应的应急方案,以备在紧急情况下根据方案开展工作,及时有效的处理相应问题。
4.2保证施工安全
根据施工组织设计对施工人员进行技术交底与安全交底,提前判断顶升过程中可能存在的不安全因素,在培训与交底中重点体现。加强对施工人员的管理,高处顶升作业人员须佩戴安全带,所有人员带好安全帽,做到令行禁止,一切施工活动听从统一指挥。所有机械设备提前做好维护保养,严格按照机械设备作业规范进行操作,正确处理断电、液压设备故障、千斤顶压力异常、桥体结构异常等事故。基于桥体顶升这一动态过程,严密监测板梁提升、纵向偏差、间隙等细微变化,经过科学的计算设定预警值和极限值,发挥计算机操作系统的优势,监测并反馈实际数据,以备对施工过程做出调整,保证施工安全有序进行。
结束语
随着科技发展与城市化进程的不断加快,新兴的施工技术广泛应用于工程建设之中,千斤顶组同步顶升技术也在日趋完善,在城市桥梁支座更换中获得广泛应用。在实际应用中,利用计算机模拟和进准计算实现精准施工,不影响道路通行且保证了桥体结构安全,工期短,高效快捷,值得在工程建设中推广应用。
参考文献
[1]宁涛.同步顶升法更换桥梁支座施工技术分析[J].名城绘,2019(10):0109-0109.
[2]江一飞.试论同步顶升技术在连续箱梁桥支座更换中的应用[J].建筑与装饰,2018(21):148-148.
[3]邓日才.同步顶升法更换桥梁支座施工技术分析[J].建材与装饰,2017(36):286-287.
江苏创安结构设计事务所有限公司 江苏 南京 210000