橋梁支座更換技術(shù)與管理質(zhì)量控制課件

1、支座更換技術(shù)與管理，質(zhì)量控制,重慶交通大學,B,ridge,張永水 教授 Tel提綱,一、支座的病害癥狀及原因分析,二、支座的安裝,三、支座的更換,四、支座更換的發(fā)展趨勢,支座的病害癥狀及原因分析,支座脫空,病害癥狀,產(chǎn)生原因,支座墊石和梁底鋼板不水平。,支座的病害癥狀及原因分析,病害癥狀,支座異常變形,產(chǎn)生原因,大多因為落梁時不夠平穩(wěn)，支座存在較大的初始剪切變形。,支座的病害癥狀及原因分析,病害癥狀,支座不能 正?；瑒?產(chǎn)生原因,墩頂落有大量的混凝土垃圾，不銹鋼板銹蝕，摩阻力變大 。,支座的病害癥狀及原因分析,病害癥狀,支座開裂,產(chǎn)生原因,支座開裂的主要原因有：施工

2、因素、支座質(zhì)量問題、超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。,支座的安裝,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 0412000）中對板式橡膠支座安裝的相關(guān)規(guī)定：,支 座 安 裝 規(guī) 定 值 或 允 許 偏 差,支座的安裝,公路橋工程質(zhì)量檢驗評定標準（第一冊 土建工程）（JTG F802004）中，新增加了支座墊石、支座安裝的相關(guān)規(guī)定：,支 座 墊 石 實 測 項 目,支座的安裝,擋塊實測項目,支座的安裝,支座安裝實測項目,支座的更換, 支座的更換方法, 關(guān)于梁體的頂升, 支座更換的施工控制,一、支座的更換方法,目前，新建的公路橋梁幾乎全部選用橡膠支座。橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件

3、，可謂一座橋梁的咽喉所在，關(guān)系重大，一旦出現(xiàn)病害，將影響到上下部結(jié)構(gòu)的使用壽命和交通安全。特別是對于高速公路，橋梁橡膠支座的用量大，病害多，事故頻繁發(fā)生。,一、支座的更換方法,枕木滿布式支架法,一、支座的更換方法,枕木滿布式支架法,優(yōu)點,架設(shè)設(shè)備比較簡單，施工方法簡單易于操作。對于小跨度的梁橋，用支架法施工具有一定的優(yōu)勢。,缺點,支架法施工工期長、支架和模板用鋼材、木材量大、成本高，不適宜橋墩過高的場合。,工作 原理,在地面上設(shè)置枕木，以枕木為基礎(chǔ)，設(shè)置滿布式或部分木支架至橋梁梁體處，在支架上安置千斤頂頂升梁體。,一、支座的更換方法,橋面鋼導梁法,一、支座的更換方法,橋面鋼導梁法,優(yōu)點,對橋下

4、場所無要求，適用于多種橋梁類型，整個起梁過程都在橋上進行，不影響橋下通航、通車要求。,缺點,鋼梁長度有限制，跨徑不可過大；要求用較大噸位千斤頂，對橋面局部壓力較大，有可能損傷梁體。,工作 原理,支撐位置在橋面上，支撐面為頂升梁相鄰跨的梁體。在頂升梁上綁扎鋼帶，安置鋼梁，以相鄰跨梁體為支撐基礎(chǔ)，配合頂升設(shè)備，抬升梁體。,一、支座的更換方法,端部整體頂升法,一、支座的更換方法,端部整體頂升法,優(yōu)點,對橋下通車影響不大，可自由通行，能滿足橋下不中斷交通的要求。與采用少數(shù)大噸位的千斤頂相比較，無須為應(yīng)力集中設(shè)置過大的傳力桿及橫梁。,缺點,對橋跨下的地基基礎(chǔ)要求較高，需建頂升基礎(chǔ)，工序時間長，工期較長。

5、,工作 原理,以地面為支撐，在墩臺兩側(cè)建立頂升基礎(chǔ)，然后用貝雷梁、槽鋼、螺栓連接成受力鋼梁（也可用鋼管墩作為傳力構(gòu)件），受力鋼梁上架千斤頂，在梁兩端同步整體頂升。,一、支座的更換方法,鞍型支架法,一、支座的更換方法,鞍型支架法,優(yōu)點,施工方便，該方法不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制。,缺點,頂升過程中蓋梁會發(fā)生偏心受壓現(xiàn)象和局部承壓過高的現(xiàn)象以及支架變形過大的現(xiàn)象，頂升前須嚴格的驗算。,工作 原理,用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設(shè)支架，設(shè)計成“鞍型支架”，放置千斤頂來頂升梁體。,一、支座的更換方法,鋼扁擔梁法,一、支座的更換方法,鋼扁擔梁法,優(yōu)點,對橋下場所無要求，適用于多種橋梁類型，整個起

6、梁過程都在橋上進行，不影響橋下通航、通車要求。,缺點,鋼扁擔梁結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜，需進行專門計算；要求用較大噸位千斤頂，對橋面局部壓力較大，有可能損傷梁體。,工作 原理,支撐位置在橋面上，支撐面為頂升梁相鄰跨的梁體。在頂升梁上打孔，綁扎鋼帶，安置鋼扁擔梁，以相鄰跨梁體為支撐基礎(chǔ)，配合頂升設(shè)備，抬升梁體。,一、支座的更換方法,扁型千斤頂法,一、支座的更換方法,扁型千斤頂法,優(yōu)點,機具設(shè)備很少，成本低廉；工序簡單，施工快速，中斷交通時間很短；對橋下場所無要求，適用于多種橋梁類型。,缺點,由于扁型千斤頂?shù)奶厥鈽?gòu)造，導致其行程較短，可能需要多次頂升才能到位。,工作 原理,把超薄的液壓千斤頂安放在主梁與蓋

7、梁的狹小的空間內(nèi)，直接頂升梁體。,一、支座的更換方法,上述六種橋梁支座更換方法各自有不同的優(yōu)缺點，適應(yīng)不同的環(huán)境，更換方法上各有長處。 現(xiàn)針對高墩簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋提出三種新的支座更換方法：鋼蝴蝶梁法、鋼套箍法和氣囊頂生法。,一、支座的更換方法,鋼蝴蝶梁法,一、支座的更換方法,鋼蝴蝶梁法,優(yōu)點,充分利用蓋梁這個平臺，施工方便，無大型機具設(shè)備；對環(huán)境的適應(yīng)能力很強，不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制 。,缺點,要求蓋梁較為寬大能安放液壓千斤頂且千斤頂數(shù)量較多。,工作 原理,支撐位置在蓋梁上，通過液壓千斤頂頂升蝴蝶梁的翅梁來提升梁體。,一、支座的更換方法,鋼套箍法,一、支座的更換方法,鋼套箍法,優(yōu)

8、點,充分利用橋梁本身的結(jié)構(gòu)，可以通過增長鋼套箍的長度提高其承載能力，對環(huán)境的適應(yīng)能力很強，不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制。,缺點,要求蓋梁較為寬大能安放液壓千斤頂且千斤頂數(shù)量較多。,工作 原理,通過圓箍與橋墩混凝土之間的摩擦力提供豎向支撐，放置液壓千斤頂頂升梁體。,一、支座的更換方法,氣囊頂升法,工作 原理,用集群氣囊替換液壓千斤頂，上述所有支座更換方法只要用氣囊取代千斤頂都可以稱之為氣動頂升法。,起重量不受限制，通過氣動提升系統(tǒng)的擴展組合，能滿足百噸級甚至千噸級橋梁構(gòu)件的頂升；同步控制，安全受控；可操作性好，氣動提升系統(tǒng)體積大，重量輕；頂升過程平穩(wěn)，無附加沖擊載荷；對頂升的基礎(chǔ)要求低

9、，特別適合臨時預制構(gòu)件的工程；有利于保護橋梁構(gòu)件，采用分布荷載，避免了液壓起重的集中載荷。,工作特點,二、關(guān)于梁體的頂升,國內(nèi)代表性橋梁頂升工程,浙贛線玉山下鎮(zhèn)跨線橋,二、關(guān)于梁體的頂升,國內(nèi)代表性橋梁頂升工程,甬金高速公路澄潭江大橋,二、關(guān)于梁體的頂升,國內(nèi)代表性橋梁頂升工程,開陽高速公路某橋,二、關(guān)于梁體的頂升,國內(nèi)代表性橋梁頂升工程,天津海河北安橋,二、關(guān)于梁體的頂升,頂升設(shè)備,即上述各種支撐平臺（鋼蝴蝶梁、 鋼套箍、利用橋梁本身結(jié)構(gòu)等）。, 支撐體系, 監(jiān)測控制系統(tǒng), 多液壓缸同步控制系統(tǒng),二、關(guān)于梁體的頂升,頂升設(shè)備,二、關(guān)于梁體的頂升,頂升設(shè)備,二、關(guān)于梁體的頂升,高墩、多跨連續(xù)梁橋的梁體頂升問題,二、關(guān)于梁體的頂升,高墩、多跨連續(xù)梁橋的梁體頂升問題,縱向單點逐墩頂升,三、支座更換的施工控制,頂升工況安全評估,頂升過程需施行交通管制，因此在控制截面頂升效應(yīng)可與活載效應(yīng)比較來評估橋梁的安全性，只要頂升效應(yīng)不大于活載效應(yīng)，理論上就可以認為頂升不會對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。,濕接縫上緣,濕接縫下緣,為實測應(yīng)力值，可用應(yīng)變片直接測量；,為控制應(yīng)力；,為控制安全系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場勘察橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)確定，通常取1；,為濕接縫監(jiān)測截面上緣