支座更換方案

支座更換方案3.1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照支座病害嚴(yán)重情況對(duì)支座按照如下幾種情況進(jìn)行處理。（1）更換支座：鋼板斷裂，支座被壓潰并產(chǎn)生彎曲或扭曲；支座老化鼓包，加勁板外露；支座剪切角tanyNO。7（y^35）支座表面裂縫寬度大于2mm,或側(cè)面產(chǎn)生水平裂紋；支座永久壓縮變形超過(guò)支座厚度的15%o3.2、在釆用傳統(tǒng)的頂升工藝時(shí)，往往因?yàn)楹奢d的差異和設(shè)備的局限,無(wú)法徹底消除油缸不同步對(duì)頂升構(gòu)件造成的附加應(yīng)力影響，從而引起失效，具有極大的安全隱患。PLC控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎(chǔ)上。通過(guò)稱重的方法由液壓千斤頂精確地按照橋梁的實(shí)際荷重，平穩(wěn)地頂舉橋梁，使頂升過(guò)程中橋梁受到的附加應(yīng)力下降至最低，同時(shí)液壓千斤頂根據(jù)分布位路分組，與相對(duì)應(yīng)的位移傳感器（光柵尺）組成位路閉環(huán),以便控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±2.0mm,這樣就能夠很好的保證頂升過(guò)程的同步性，確保頂升時(shí)蓋梁、板梁結(jié)構(gòu)安全。3.3、工程應(yīng)用技術(shù)說(shuō)明及設(shè)備選用（1）操作系統(tǒng)本次施工釆用具有國(guó)際水平的同步頂升系統(tǒng)，該系統(tǒng)釆用位移和頂升壓力的雙控作為頂升控制依據(jù)，外部數(shù)據(jù)采集以位移電子傳感器作為位移釆集，壓力傳感器作為壓力釆集。系統(tǒng)采用軟件作為釆集數(shù)據(jù)的綜合后處理，合成了微位移誤差控制、微油路壓力控制、異常自鎖控制中心、自動(dòng)開(kāi)關(guān)油泵控制、斷電自鎖控制、屏顯數(shù)據(jù)控制等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)的控制單元，有良好的Windows用戶界面，有多點(diǎn)頂升能力，能自動(dòng)記錄頂升位移量，數(shù)字控制的頂升過(guò)程中不同點(diǎn)的位移差在2mm以內(nèi)，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的行程或負(fù)載限制時(shí)將自動(dòng)停機(jī)。該系統(tǒng)的應(yīng)用將很好地避免在傳統(tǒng)手動(dòng)頂升過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的不同步起頂現(xiàn)象，該現(xiàn)象有可能會(huì)對(duì)梁體產(chǎn)生不均勻受力，并導(dǎo)致梁體開(kāi)裂受損。0（（上圖：左圖為同步頂升系統(tǒng)控制臺(tái)，右圖為泵站）（2）超高壓千斤頂針對(duì)本次工程中所涉及非國(guó)標(biāo)型橡膠支座，將選用我公司特有的外徑220mm,活塞直徑180mm、高度為212mm、頂升行程為50mm、頂升力為200T的薄型超高壓千斤頂和專用異型超高壓千斤頂作為本次工程的主要頂升設(shè)備。該設(shè)備的選用依據(jù)為：本次工程施工涉及兩種類型的橡膠支座，高度分別為90mm和180mm,加上墊石高度，蓋梁上空間高度大約為230mm—300mm。為滿足不同空間高度的需求，更好的放銘千斤頂，故選用高度為212mm、頂升行程為50mm的超高壓千斤頂。對(duì)于空間較大的地方，在千斤頂下加剛性支墊調(diào)整；對(duì)于空間特小的地方還可釆用超薄型千斤頂（注：超薄性千斤頂最小高度為30mm,可用于無(wú)支座墊石且支座又很薄的情況（小跨徑空心板橋有這種情況））。薄型（異型）超高壓千斤頂（50-400T） 球頭自調(diào)平薄型超高壓千斤頂（50-400T）30mm超薄型超高壓千斤頂（50-200T）根據(jù)橡膠支座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算得出，支座可承受的最大支座反力為160T,經(jīng)查原施工設(shè)計(jì)圖，支座承受的永久垂直荷載（即恒載）為60T,考慮車(chē)輛荷載，每個(gè)支座承擔(dān)的實(shí)際最大荷載約在100T以內(nèi)；為安全的起頂和考慮橋面車(chē)輛荷載大等情況，故選用頂升力為200T安全系數(shù)為1.5的超高壓千斤頂。安全系數(shù)在僅有恒載（斷交通）情況下可達(dá)10.0以上，考慮車(chē)輛荷載（不斷交通）情況下可達(dá)6以上，即使按支座能承受的最大反力計(jì)算也能達(dá)到3.75倍，所以選用200T的超高壓千斤頂作為動(dòng)力頂升是安全的。3.4、支座更換施工工藝根據(jù)安全施工的需要，在橋梁支座進(jìn)行更換前，應(yīng)對(duì)施工部分的橋梁梁體進(jìn)行全面檢測(cè)，主要檢測(cè)內(nèi)容為梁體是否有明顯開(kāi)裂、混凝土剝落、露筋等不宜施工的情況出現(xiàn)，如有上述情況出現(xiàn)，應(yīng)先向業(yè)主建議對(duì)梁體進(jìn)行維修加固后方可更換橋梁支座。另外，因橋梁支座因受力或風(fēng)化侵蝕等外界因素的影響，由此產(chǎn)生的支座變形情況各有不同，如同一蓋梁上有支座損壞，建議該蓋梁上支座統(tǒng)一更換，以保證橋梁的整體高度。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，伸縮縫位路安裝的是普通板式橡膠支座，建議安裝四氟滑板支座，并在T梁底部安裝不銹鋼板，使梁體在熱脹冷縮和受荷載沖擊時(shí)支座不會(huì)產(chǎn)生剪切變形。1） 更換支座施工工藝由圖紙顯示，本橋?yàn)楹?jiǎn)支T型梁橋，由南行和北行兩幅橋面組成，單跨由5塊預(yù)制T梁組成，T梁預(yù)制寬度為160cm、其間現(xiàn)澆板寬185cm,且梁端設(shè)有橫隔板連接，加上橋面鋪裝，橫向已經(jīng)形成較強(qiáng)的整體結(jié)構(gòu)；縱向除設(shè)伸縮逢處，其余梁端均設(shè)橋面連續(xù)，故每一聯(lián)橋（兩伸縮縫間）縱向也已形成'簡(jiǎn)支橋面連續(xù)'整體結(jié)構(gòu)。所以為保證結(jié)構(gòu)的整體安全，支座更換必須按照同一整體結(jié)構(gòu)同步頂升、同步更換的方式進(jìn)行?？紤]到單跨跨徑較大（32米）、頂升高度又很小，僅在同一橋墩處頂升橋面產(chǎn)生的縱向轉(zhuǎn)角位移很?。?.0019rad）,對(duì)'簡(jiǎn)支橋面連續(xù)'結(jié)構(gòu)受力基本沒(méi)什么影響，故本次施工釆取多跨超遠(yuǎn)距離同步頂升、同步更換是安全高效的。這樣的頂升方案是否引起橋面的開(kāi)裂是大家關(guān)心的問(wèn)題。首先說(shuō)轉(zhuǎn)角變形的影響，'簡(jiǎn)支橋面連續(xù)'結(jié)構(gòu)本身是允許墩頂產(chǎn)生轉(zhuǎn)角變形的，而頂升產(chǎn)生的墩頂附加轉(zhuǎn)角位移（最大0.0019rad）遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)荷載作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角位移；其次再看頂升中豎向強(qiáng)迫位移的影響，因?yàn)榱后w長(zhǎng)度較長(zhǎng)（為32m）,如按頂升最大高度lcm計(jì)，在橋面產(chǎn)生的伸長(zhǎng)微應(yīng)變僅為4.4X10-7,在橋面鋪裝產(chǎn)生的縱向附加拉應(yīng)力幾乎能夠忽略不計(jì)（佐0.0132Mpa、鋼筋0.09Mpa）o所以，梁體頂升過(guò)程中是不會(huì)產(chǎn)生新的開(kāi)裂。2） 搭設(shè)施工平臺(tái)更換支座工作是一項(xiàng)高空作業(yè)，工人要在高空進(jìn)行拉提重物、觀測(cè)和更換支座等工作，所以搭建高空操作平臺(tái)是一項(xiàng)必不可少的工作。對(duì)施工平臺(tái)的要求：、施工平臺(tái)有充足的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能承載豎向和水平推力作用，變形小，穩(wěn)定度高；、平臺(tái)與梁底保持1.6m-2m的空間，充分保證人員的易操作性；、梁體下面的施工平臺(tái)及搭設(shè)的支架聯(lián)成整體；、針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工環(huán)境，釆用我們已成功多次使用過(guò)的掛欄施工技術(shù)，見(jiàn)圖：對(duì)施工部分進(jìn)行梁體和墊石檢測(cè)，如梁體或墊石有損壞，則會(huì)同業(yè)主根據(jù)其損壞情況確定梁體的維修加固方案或墊石的修補(bǔ)方案。支座更換需在梁體維修加固完成后方可進(jìn)行。安裝防側(cè)移裝銘因?yàn)樵陧斏鼡Q支座的過(guò)程中，因?yàn)椴恢袛鄻蛎娼煌?，受汽?chē)等動(dòng)荷載的影響，加上橋梁橫坡較大(2.5%),橋梁可能發(fā)生偏移，尤其是向外側(cè)滑移，所以在蓋梁上安裝防側(cè)移裝銘確保萬(wàn)無(wú)一失。防側(cè)移裝銘根據(jù)蓋梁上的空間位常(約35cm)、梁體側(cè)移推力決定材質(zhì)和尺寸，裝銘主體釆用高60cm、寬30cm、縱向20cm的型鋼骨架，在型鋼與T梁間加2cm厚的橡膠板(僅與型鋼面粘牢固定)，并使橡膠板緊貼于T梁上，在蓋梁上植入4顆直徑20mm的高強(qiáng)膨漲螺桿固定，每顆螺桿植入深度不小于18cm,4顆螺桿的設(shè)計(jì)剪力為22T,破壞剪力可達(dá)30.56T,可足以抵抗車(chē)輛振動(dòng)等不利因素產(chǎn)生的橋梁側(cè)向滑動(dòng)力。同時(shí)建議該裝銘作為永久裝路予以保留，既允許橋梁因溫度或荷載而產(chǎn)生的橫向偏移，又限制了橋梁偏移的位移范圍。安裝方式如圖：（注：考慮到5片T梁的橫向整體性很好，將偏移裝路設(shè)在中間T梁的位路比較隱蔽）：5） 安裝千斤頂采用薄型超高壓千斤頂，千斤頂放于蓋梁上，對(duì)同一蓋梁上的所有支承點(diǎn)同步頂升。（因設(shè)計(jì)為中央分隔帶漏空，橋梁左右幅為完全分離的兩座橋，施工時(shí)完全能夠做到半幅施工）。每個(gè)蓋梁上使用20臺(tái)200T千斤頂和4臺(tái)超高壓ZB4/800B油泵。為了保證起梁均衡和位移的一致，每片梁釆用2臺(tái)200T千斤頂，用1臺(tái)油泵的兩個(gè)油路分別控制中梁的3個(gè)千斤頂和邊梁的2個(gè)千斤頂。連接方式如下（該圖為示意圖，不按比例）：（千斤頂布常圖）（托架圖）根據(jù)實(shí)際情況，防止頂升時(shí)損壞梁體，我公司特采用無(wú)變形剛性托架,很好的保護(hù)梁體安全。千斤頂連接方式（示意圖）如下：千斤頂上部墊鋼板，鋼板與梁體接觸中間墊5毫米的膠墊，防止損壞橋梁的外觀，如圖：6） 整體頂升在專業(yè)人員的統(tǒng)一指揮下所有千斤頂緩慢分級(jí)頂升，梁體每上升3mm一級(jí)，整體頂起梁體使其離開(kāi)原支座約6mm立刻停止，考慮到橡膠支座可能存在的高度回彈情況，頂升高度控制在10mm范圍內(nèi)。因?yàn)樵诖舜胃鼡Q的支座高度為180mm,其變形量可能達(dá)到3-7mm，鑒于這種情況，對(duì)于變形較大的支座，其頂升高度能夠控制在20mm內(nèi)，具體頂升程序如下：（1） 加預(yù)頂力至恒載的25%左右（約15T）,油表壓力4.77Mpa,檢查各千斤頂支墊是否穩(wěn)固，否則應(yīng)回油重新支墊再次加力至恒載的25%,讀取并記錄百分表讀數(shù)，作為頂升高度的初始讀數(shù)，并視為梁體頂升的'零'位移;（2） 再次加預(yù)頂力至恒載的75%左右（約45T）,油表壓力14.32Mpa,讀取并記錄百分表讀數(shù)，分析頂升位移是否均衡、一致，并檢查油路系統(tǒng)是否正常，是否有漏油、供油不暢等現(xiàn)象，如有應(yīng)立即停止加載，及時(shí)整改，同時(shí)觀察橋梁橫向是否有移位現(xiàn)象；（3） 繼續(xù)加頂升力，當(dāng)頂升力超過(guò)恒載后，受汽車(chē)荷載的影響，超高壓表讀數(shù)將不穩(wěn)定，改以高度控制為準(zhǔn)。頂升高度約至3mm時(shí)，讀取百分表讀數(shù)，檢查支座脫空情況，并記錄油壓表讀數(shù)供參考；（4） 再次頂高3mm,讀取百分表讀數(shù)，根據(jù)支座脫空情況取出全部或部分支座，量取并記錄墊石頂面距梁底的空間高度是否滿足安裝新支座，確定是否需要繼續(xù)頂高，頂升多少；（5） 根據(jù)需要每一級(jí)再次頂高3mm,直至滿足梁體脫空高度6也0mm、且墊石頂面距梁底的空間高度比新支座高度高出3mm以上為止。頂升完成之后分析各階段記錄數(shù)據(jù)，確定下一工點(diǎn)是否需要對(duì)每一級(jí)頂升力、頂升高度進(jìn)行修正。在頂升過(guò)程中每升高一級(jí)就安裝專用保護(hù)環(huán)，以防止油管爆裂或油缸泄漏造成梁體急落而損壞。專用保護(hù)環(huán)如圖：7） 支座更換因?yàn)橹ё褂脮r(shí)間較長(zhǎng)，支座橡膠層與支座墊石粘接在了一起，普通取支座方法很容易損壞墊石，我公司專門(mén)針對(duì)這個(gè)情況設(shè)計(jì)制作了專用工具一靜力液壓快速拆除設(shè)備。（靜力液壓快速拆除設(shè)備示意圖）將原支座按照不同位路編號(hào)，以便查對(duì)和更換。清除雜物，以便取下原支座，更換新支座。支座更換完畢后，如墊石出現(xiàn)損壞，用環(huán)氧砂漿進(jìn)行墊石修補(bǔ)。在實(shí)際施工過(guò)程中，對(duì)環(huán)氧砂漿進(jìn)行合理配銘，可使其在修補(bǔ)后3-5小時(shí)內(nèi)達(dá)到C30強(qiáng)度。在橡膠支座也標(biāo)上十字交叉中心線，使支座的中心線同墩臺(tái)上的設(shè)計(jì)位常中心線相重合，調(diào)節(jié)施工完畢，就能夠慢慢落梁。8） 卸載落梁落梁時(shí)將梁體稍稍頂升，解除臨時(shí)支撐，開(kāi)始卸載。卸載時(shí)與分級(jí)加載的順序相反分級(jí)卸載。卸載完畢檢查上墊石和支座之間結(jié)合是否緊密，或用修補(bǔ)砂漿進(jìn)行部分修補(bǔ)。9） 施工流程如下：頂升施工流程：施工準(zhǔn)備一表層位的處理一放銘千斤頂一安裝監(jiān)控設(shè)備一頂升一更換支座一卸載3.5、控制措施因?yàn)闃蛄喉斏龝r(shí)必將會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的變化，所以在起梁時(shí)必須釆取嚴(yán)格的控制措施，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)施位移監(jiān)控，為更好的保障頂升過(guò)程中梁體的安全，我們還在每一個(gè)頂升點(diǎn)安裝百分表進(jìn)行人工監(jiān)控，對(duì)每一點(diǎn)進(jìn)行雙重控制，將誤差控制在最小范圍。監(jiān)控是保證梁體安全受力所必須的，主要是記錄起梁前及頂升過(guò)程中千斤頂?shù)捻斏闆r，并在頂升過(guò)程中觀察梁跨、梁底面和橋兩側(cè)、腹板處裂縫情況，如果有異常，則必須馬上中止頂梁，找原因，確定解決辦法，方可重進(jìn)行頂梁。位移監(jiān)控包括起梁過(guò)程中每一階段位移監(jiān)控，橋墩、臺(tái)每片梁下安裝百分表測(cè)量不同階段的頂升位移量，控制起梁的高度和速度。每片梁之間位移差不得超過(guò)1mm。其他控制措施包括：1） 根據(jù)橋梁實(shí)際情況進(jìn)行頂升力測(cè)算，滿足頂升承重力達(dá)到原受力1倍以上安全系數(shù)。2） 在頂升前認(rèn)真檢查頂升系統(tǒng)各部件是否正常，超高壓千斤頂應(yīng)保證油路度好，各并聯(lián)千斤頂超高壓均勻，工作狀態(tài)正常。3） 起梁時(shí)應(yīng)對(duì)梁頂起時(shí)的位移和千斤頂?shù)钠痦斄M(jìn)行雙控，保證起梁能達(dá)到設(shè)計(jì)位常；邊梁油泵壓力控制在30Mpa以內(nèi)，中梁油泵控制在25Mpa以內(nèi)。（注：恒載作用下約為19Mpa）4） 為保證達(dá)到要求和施工質(zhì)量，按要求配路人員和設(shè)備；5） 起梁時(shí)，用鋼墊片和千斤頂作臨時(shí)輔助支撐，安裝完支座后落梁前將其拆除。6） 在蓋梁頂設(shè)銘位移觀測(cè)系統(tǒng)，即安裝百分表，以便更方便、更快捷、更直觀地控制起梁的高度和速度，嚴(yán)格控制每次頂升量和總頂升量。7）在加載時(shí)，分級(jí)進(jìn)行，當(dāng)ZiT達(dá)到0、△"、AT（AT=T1-T2）時(shí)進(jìn)行持荷，以便各千斤頂之間的力均衡增加，達(dá)到同步頂升，