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1.前言橋梁支座的主要功能是將上部結構的反力可靠地傳遞給墩臺,并同時完成梁體結構所需的變形(水平位移和轉角)。由于支座本身的質量問題,以及支座在設計、安裝、使用過程中的種種不當,而造成支座過早的破壞,影響了橋梁的正常使用。在支座的處置技術中
1.前言
橋梁支座的主要功能是將上部結構的反力可靠地傳遞給墩臺,并同時完成梁體結構所需的變形(水平位移和轉角)。由于支座本身的質量問題,以及支座在設計、安裝、使用過程中的種種不當,而造成支座過早的破壞,影響了橋梁的正常使用。在支座的處置技術中針對不可修復的損壞狀況,就需要對支座進行更換處置,在更換的過程中,更換的方法對橋梁結構安全的影響是非常大的,因此在更換的過程中需要對橋梁結構的各主要受力部位進行監控,以保證更換過程的安全和可控制。下面結合工程實例,介紹主要的施工及控制技術。
2.工程實例
太原高速公路74+515處,橋梁全長246.1m,為雙幅分離式橋,單幅橋寬15.5m,行車道寬12m。設計荷載為汽車-超20級、掛車-120。上部結構為先簡支后連續的裝配式預應力砼連續剛構,斷面為T型組合梁。全橋共分兩聯,每聯均為4×30m的連續剛構,全橋共設有支座56個,布置在各跨聯的兩端,支座型號為250×42mm球冠四氟板圓形橡膠支座。大橋于1998年建成通車,在使用運營僅4年后,橋梁支座已發生嚴重的損壞。支座保護層開裂、剝落、鋼板外露,四氟板與支座橡膠剝離等病害,嚴重影響到橋梁的使用安全,為了保障該橋的正常運營,現要求對該橋出現病害的支座進行全部更換處理。
3. 支座處置方案的確定
我們首先根據該橋梁的結構特點,左右幅為分離結構,更換時可左、右幅分別進行操作。同時考慮該橋面結構為整體現澆結構,為避免分別起頂對橋面板的剪切破壞,應采用同時起頂方式。起頂所用的設備應綜合考慮各種不利因素的影響,取用計算抬升重量的1.2倍以上作為選取設備的依據。其次根據支座的形狀系數計算出支座的抗壓彈性模量容許值(實際抗壓彈性模量值已無法試驗測得),計算支座上部承受的恒載外力值與活載外力值,得出支座可能產生的壓縮變形值,并適當考慮支座壓潰后的變形增大值,作為控制該支座最終的起頂量的控制值。
考慮該橋為4孔一聯的連續剛構型式,為了避免在橋臺及橋墩分聯處的起頂可能對固結墩處主梁的損壞,在起頂前,首先根據預估的起頂量,計算出固結墩處主梁可能產生的下緣拉應力值,計算的拉應力值應小于該標號砼的允許拉應力值,并作為起頂過程的控制值。確定千斤頂的起頂位置,并對該位置進行局部承壓計算,以保證局部承壓面的安全性。
4.支座更換施工注意事項
(1)對不同形式的橋梁應采用不同的頂升方式。對于由T梁或工字梁組成的截面形式,一般可在梁體下安放墊板直接用千斤頂頂升的方法進行;但頂升空心板、箱梁時,則必須注意頂升部位,避免直接頂升梁體底部,而易選在兩肋及箱梁腹板部位,防止對梁體的損壞。
(2)由于邊梁本身自重及橋面附屬設施(如護欄、分聯處連接件)的影響,與中梁在頂升力上差異較大,在頂升時一定要壓力與行程雙控制,并以行程為最終控制。避免由于起頂不均勻而造成橋面的剪切破壞。
(3)嚴格控制梁體的頂升高度,避免頂升高度過高造成橋面及附屬設施的損壞。
5. 結論
橋上首次采用扁千斤頂技術進行支座更換,不僅成功地完成了對該橋支座的現場處置,而且整個施工過程始終處于受控狀態。該橋的順利施工,也表明了我們的施工方法和施工控制技術的可行性。我省使用中的橋梁有上千座,通過我們的調查,有至少20% 的橋梁支座存在較嚴重的病害,需要進行處置,否則會影響橋梁本身的結構安全。通過對該橋的現場處置,我們總結出了一套適用的支座更換處置方法及控制技術,該技術有著廣闊的應用前景。
金陽東