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支座病害整治策略和难点分析及技术控制要求


支座病害整治策略和难点分析及技术控制要求

1、活动支座位移量超限

这类病害主要集中在连续梁边墩支座上,由于在支座安装时,施工单位未能按照设计要求提前设置预偏量,由于温度及收缩徐变的影响,在梁体在伸缩时,支座上座板下的不锈钢滑面不能与下盘的耐磨层完全接触,不仅增大了摩擦系数,加大了活动支座的受力,进而影响梁的受力情况,另外由于支座下盘的滑动面与上座板非设计滑动部分相接触,造成耐磨层受损,使其使用寿命缩短(。经现场测量,在冬季位移值超出限值25 ㎜,根据《铁路桥隧建筑劣化评定标准 支座》(TB/T2820.3-1997)中的相关条目,超过10 ㎜就应着手进行整治。

支座病害整治策略和难点分析及技术控制要求

2、支座偏压

在桥梁支座设计中,支座的上座板必须与梁底预埋的调平钢板保持密贴,使其上部荷载通过支座均匀传递到墩台。

(1)支座上座板预埋定位套筒由于施工偏差突出于调平钢板,与支座上座板直接接触,上座板处于理点受力状态,发生变形扭曲。

(2)梁内预埋的调平钢板所起的作用是为了保证支座顶面与梁接触部位承水平状态,使其均匀受力,但在施工出现顶板不平,上座板与梁底部分接触,座板倾斜,最大达4㎝,一侧上座板几近与下座板相抵,使得支座的受力状态发生改变,同时影响梁体的正常伸缩。

支座病害整治策略

通过现场的调查和分析,根据不同类型的支座病害,采取不同的整治方案。

1、活动支座位移超的整治

根据设计资料,连续梁边墩支座预偏量为35 ㎜,设计最大位移量为50 ㎜,现场病害支座最大位移超限25 ㎜,总计75 ㎜,为保证上座板锈钢滑动面与底盆耐磨层完全接触,增大上座板不锈钢滑面的尺寸,使其最大位移量达到100 ㎜,由于耐磨层受损,在更换上座板的同时,支座下盆也一同更换。

2、支座偏压整治

(1)针对定位套筒突出的问题,割除超出部套筒,换掉变形扭曲的上座板,以保证上座板与调平钢板完全接触。

(2)针对梁内预埋的调平钢板不平的问题,由于其埋入梁内并焊在梁内的钢筋上,已无法对进行调整,根据现场各支座的实际情况,测量调平钢板偏差值,根据偏差量加工楔形上座板,使其与与带有坡度的调平钢板密贴,使上部荷载的重量均衡地传到支座下盆。不得减少原有支座部件的厚度和强度。

(3)由于支座长期脱空偏压,其下盆承压部件发生不同程度的变形,在更换支座上座板同时,下盆同步进行更换。

(4)为保证桥上线路的稳定,支座更换前后的线路标高应保持一致。

3、支座更换工序

脚手架搭设→墩顶顶面砼基面整平→顶升设备安装→顶升设备调试→试顶升→正式顶升→支座拆除→垫石顶面及梁底找平处理→新支座安装→落梁→电客车压道→支座及垫石外观处理→清理现场

三、支座更换重点、难点分析及相应的技术控制要求

由于支座更换施工是在地铁已开通运营的情况下进行的,在实施过程中既要考虑到结构本身的安全性和稳定性,保证施工安全,又要考虑施工时间的控制,避免对次日地铁的正常运营产生影响,同时桥梁顶升对桥上相关设备设施会产生一定的影响,需在顶升前进行拆除和落梁后恢复。

1、结构的安全性和稳定性

上述支座整改方案,都需要结合梁体抬升才能实,在此过程中连续箱梁承受了与正常工作时反向的弯矩,此时的受拉侧在正常工作时受压,仅配了少量的抗拉钢筋,可能会出现混凝土开裂,尤其是顶落梁期间,必须保持高度的同步性。

2、 梁体顶升方式的选择

梁体的顶升是通过布设在各墩顶的千斤顶来实现的,为确保各点起落的一致性,采用目前较为成熟的同步顶升技术可以很好地满足这一技术要求,其原理是通过算机根据监控传感系统(位移传感器、压力传感器)反馈的信号数据,控制液压系统(泵站、油缸、油路等)的顶力分配,从而实现整个梁体的同步顶升,可以将梁体起落过程中的附加应力减少到最低,最大限度地保证结构安全。

3、千斤顶的布设要求

顶梁所需千斤顶型号根据梁底到墩面的净高度考虑选取,千斤顶数量根据所顶起的梁体自重及其上部荷载总重结合所选千斤顶的型号确定,为确保安全,原则上千斤顶的顶升力不得小于其上部荷载总重的1.5 倍。起顶位置应尽量靠近支座,为避免起顶位置混凝土因应力集中而发生破坏,需在千斤顶上下各安设厚度不小于20 ㎜的钢板,面积不小于千斤顶底座面积的3 倍。同一联梁的千斤顶型号应保持一致,并准备足够数量的钢抱箍。

支座更换重点、难点分析及相应的技术控制要求

4、梁体起落控制

在超落梁过程是是整个施工中最重要的环节,在这一过程中极易发生因梁体受力不均匀而产生集力集中造成梁体扭曲、开裂,甚至是滑移及倾覆等问题,因此必须做好以下几个环节的控制:

(1)顶升控制:因为梁体荷载存在分布不均的特点,分散布置在其下千斤顶的液压缸的承载力也各不相同,主控系统通过称重装置(压力传感器)按照各液压缸上部载荷自动调整压力,以保持梁体顶升的一致性。

(2)位移控制:通过顶升系统的位移传感器获得各顶升点的位移量,自动控制各顶升点的供油压力值,相邻点的位移偏差值控制在0.2 ㎜;安设在梁体上的百分表同时起到双重控制的作用。

(3)应力控制:在梁体顶升时所受拉力最大处安装的应力传感器可时时反映梁体超落时的应力变化情况,以梁体混凝土抗拉应力的80%作为控制值。

(4)起落梁速度的控制:初使起落速度控制在1mm/min,起落3 ㎜后,各点监测值无变化后可造当加快起落速度,但不宜超过2mm/min。

(5)在起落过程中,若监测值发生异常或是油路、阀门处出现渗漏等异常立即停止起落作业,加设钢抱箍,查明原因并得到处理后方可继续作业。

5、 梁体移位控制

虽然梁体为同步顶升,理论上梁体不会存在出现纵向及横向的滑移,同步顶升系统可以随时纠正梁体在顶升过程中出现的梁体倾斜,但从安全角度出发,利用墩台及其上防落梁装置制做防移支架,限制梁体发生较大移动,同时备好纠偏千斤顶在以备不时之需。


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