矮千斤顶顶升法更换连续梁桥支座

1、矮千斤顶顶升法更换连续梁桥支座论文关健词：桥梁 支座 顶升 更换论文摘要：通过对某高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥的支座更换，恢复桥梁的 安全正常运营。用矮千斤顶顶升桥梁上构进行支座更换施工工艺既科学、实效，又简便、安全，具有较强的适用效果和参考意义。一、冃U言某高速公路L1、L2、L4互通式立交桥建于1997年，至今运营时间已有6年，桥梁墩柱、梁底、桥面 都有不同程度的裂纹岀现，特别是桥面破损严重，经 交通科研单位检测鉴定为支座变形所造成，需对桥台 及各桥墩处支座予以更换。二、工程概况该高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥是一个多肢、混合型的立体交叉，按荷

2、载汽超20级，挂120设计。其中L1桥桥跨布置为16m+4X20m+16m,梁高0.85m，宽9m，桥墩为单 桩式桩基础，桥台一侧为双桩式桩基础，另一侧为一字型桩基础桥台；L2桥桥跨布置为10m+16m+10m，梁高0.85m，宽9m，桥墩为单桩式桩基础，桥台一侧为一字型桩基础桥台，另一侧为重力式U型桥台；L4桥桥跨布置为13m+416m+13m，梁高0.85m，宽12m，其中左右两边各有2m宽人行道挑梁，桥墩为单桩 式桩基础，桥台为双桩式桩基础。L1、L2、L4桥均属于弯桥，其平、纵断面均处于曲线上。三、施工组织根据本次施工任务组建L1、L2、L4桥支座更换项目经理部，制定详细、严密的施工方

3、案，配置人力、 机械及设备，使本次施工安全、有序、顺利地进行。本顶目配置高70mm， $ =300mnm勺圆形扁式油压千斤顶（最大顶升重量为 250T,最大行程为15mm） 共20台。四、制定施工方案项目初步制定的是采用万能杆件拼装支架支撑，大吨位千斤顶起顶的支座更换方案，为便于安装支架 并提供足够的支承能力，需在支架下设置钢筋砼基础。经详细审查设计图纸，地基为人工素填土，钢筋砼 基础置于其上产生的沉降量较大，若采用大吨位螺旋千斤顶，同时高行程（80mm左右）起顶，当发生不均匀沉降时，同排一部分千斤顶受力增大（可能超岀千斤顶最大受力，使千斤顶损坏），另一部分千斤顶 受力减小而此时行程很大（大于

4、梁的允许变形值），会损坏梁体。为了减小沉降量，必须增大钢筋砼基础 尺寸，并对支架进行预压，此方案工程量较大且工期加长，安全性也不是很高。出于安全的角度考虑，充 分利用梁体与墩顶的空间，制定了一个更加可靠的施工方案，此方案采用钢管包箍墩柱，用高度为70mm,$ =300mm的圆形扁式油压千斤顶（最大顶升重量为250T，最大行程为15mm）配电动油泵进行梁体顶升更 换支座，避免沉降造成突然卸载的影响，圆形扁式油压矮千斤顶的最大行程为15 mm,且为单油路，操作控制顶升量更为简便，使梁体的变形值控制在允许的范围内。由于千斤顶放置于梁体垫石与墩顶之间，方 案制定时需对每座立交桥各墩台处顶升的重量、墩顶

5、及垫石顶局部受压、钢管包箍增强等进行计算，同时由原设计部门提供起顶时梁板的允许变形值，以便在实际施工过程中对施工工序进行严格控制，确保梁体 的变形在允许范围内，保证施工过程中的桥梁结构安全。以L1桥为例，起顶重量、钢管包箍增强、局部受压等计算过程如下：3 1 L1桥不等跨径连续梁支承反力计算（按去掉桥面铺装计算）根据连续梁电算程序计算得各墩台支承反力:墩台号反力（KN）墩台号反力（KN ）0#台1055.51#墩3444.72#墩3487.83#墩3461.44#墩3493.75#墩3434.96#台1060.42.局部承压计算依据各墩台受力情况，在各桥墩顺桥向支座两侧安设两台250吨圆形扁式

6、千斤顶（规格为$ 300X 70m） 在各桥台横桥向三个支座之间安设两台 250吨圆形扁式千斤顶（规格为$ 300X 70mm，千斤顶最大行程为 15mm,每次顶起时控制在10mm左右。由于千斤顶作用，使墩台顶部处于局部承压状态，根据最不利原则， 以4#墩为例进行局部承压应力计算：R-41A5墩柱混凝土加钢管包箍后通过钢管预压紧箍作用可提高砼抗压强度（如图 4,单位cm）.钢筋砼短柱轴心受压组合强度计算式为:NO=Ra39.686/2)=1624.284cm2Ac=3.14X152=706.5cm23 = ( 1629.284/706.5)1/2=1.519Nc=0.6X.519 X1.963

7、 X.14 502=2058110 N=2058.11 KN4#墩的支承反力为3493.7KN，每个千斤顶反力为1746.85KN,小于Nc=2058.11KN,局部承压满足要求。四、施工步骤及施工工艺1. 旧桥面凿除、清理采用小型凿岩机、把桥面板分成两幅，从桥台一侧开始，一幅一幅凿除，小型凿岩机在施工中严格控 制风镐的功率，使风镐正好凿至桥面与梁板的接触面，以免凿伤梁体，凿除完后采用小型拖拉机人工装运 至废旧场丢弃。这样可以减轻一部分恒载。2. 拆除伸缩缝拆除桥头两侧伸缩缝，在两桥台与梁板的间隙处用木板或橡胶临时填塞，避免起顶时梁体的纵向滑移。3. 支架搭设采用竹子、木材、铁线搭设施工平台安

8、放设备，平台宽度要求满足油泵、材料、工作人员操作的要求， 支架要稳固。4. 制作包箍钢管砼及安装千斤顶等设备。墩柱直径为120cm,钢筋保护层厚7cm,旧支座所占中心面积为6606 cm2，$ 300mm矮千斤顶的支垫 位置较窄，为保护墩柱顶局部砼承压安全，需采用钢板包箍包裹墩柱顶提高边缘砼抗压强度。先在墩柱顶 支座钢板范围以外凿开部分砼，深度大约 3cm，清理干净，按墩柱顶面尺寸（扣除支座钢板面积）加工好 四块厚度为2cm的钢板并开好坡口，将四块钢板焊接在支座钢板的四周，相邻钢板相互焊接，形成一个直 径为122cm的圆板盖在墩顶。钢板焊缝要密实，后焊钢板要与支座钢板平齐，然后加套包箍，包箍厚

9、度为 1.2cm，直径为120cm,宽为50cm的两个半环，两个半环间采用高强螺栓连接（规格为$ 27mm长为120mm）， 在包箍下缘与墩柱接触面粘贴宽5cm、厚0.5cm的环形橡胶条，使下缘密封，在包箍上缘焊接方形5cn1X5cm 厚0.5cm的6块小钢板（均布于圆周），包箍上缘接触到墩顶钢板后，上紧高强螺栓，将钢板与包箍上缘 接触面焊接紧密，再把高强螺栓部分加焊紧密，在顶钢板开一个压浆孔，两个排气孔，在墩顶钢板压浆孔 处压灌环氧树脂砼，使墩柱与钢管包箍紧密结合为一体形成钢管砼，达到提高砼强度的目的。待环氧树脂砼强度达到要求后，将矮千斤顶放置于各墩顶顺桥向盆式支座两侧，台帽顶则放置于三个板

10、式支座的中间，并安装好油泵。5. 梁体顶升及支座更换（1）.更换方法由于旧盆式支座上、下板的锚固螺栓全部扭曲，下板与支座垫石混凝土结合在一起，要取岀上、下板， 需要凿除上、下板粘结的混凝土并割除连接件，要求墩顶与垫石必须有足够的空间，即梁体顶升需有较大 高度，施工的危险性较大。考虑到以上因素，经业主、设计、监理、施工单位共同研究，决定在不拆除旧 盆式支座上、下板的情况下，顶升桥梁至一个新盆式支座的高度后，取岀旧盆中的橡胶块，填充一块大小、 高度一致的圆形钢板把整个盆塞满（保证支座传力良好），然后将新盆式支座的上、下板与旧盆式支座的 下、上板焊接在一起（旧盆式支座的上、下板安装反了），达到更换旧

11、支座的目的。新的盆式支座安装后， 整个梁体比原来抬高了一个相同的高度（约 12cm），在桥台板式支座处通过调节支座垫石高度来协调，在 桥头两侧通过引道来调整抬高的高差。（2）.顶升施工顶升前要对每个墩台的左、右原始高度进行记录，以便比较和控制顶升量，由于采用高度为70mm,$ 300mn的圆形扁式液压千斤顶（最大顶升重量为 250T，最大行程为15mm），其活塞面为 扯50mm的圆 面，加油压后圆面受力必须均匀，否则就会岀现活塞拉缸损坏，在施工过程中要仔细观察活塞面上升是否 均匀，岀现不均匀情况要停止加油压并马上卸载，重新放置钢板调整好位置再加油压顶升。首先进行L1桥的顶升，L1桥跨径为16m

12、+4X20m+16m，整个桥位于竖曲线内（基本以3#墩为对称中心），顶升顺序为 先从6#台至0#台每个墩台顶升高度为10mm （千斤顶的行程）。由于支垫钢板有空隙，在卸载过程中产生压缩，所以在墩台每次顶升几个毫米后，需马上比较各墩台之间的顶升量及一个墩台左、右两侧的顶升量 之上偏差，按照偏差值从0#台至6#台每墩台顶升来调节平衡，完成一个来回，使每个墩台之间的顶升高差控制到小于10mm范围内。不断重复以上过程直至符合新盆式支座的安装高度要求。(3) .更换支座顶升完成后，取岀盆内的旧橡胶块，在新支座上板定位好加工成与盆大小一致的圆形钢板，用千斤顶把上板顶升到旧支座上板，使上板及圆形钢板与旧支座

13、上板结合良好，焊接稳固。安装完上板后，取岀千斤顶进行下板安装，将下板安放在墩顶中心位置，焊接稳固。在四氟板上涂硅脂油。在桥墩进行盆式支座安装的同时，浇注好桥台四氟板橡胶支座垫石，待达到强度70%80%后，安装好新的板式橡胶支座，就可以卸载了。卸载施工工艺与顶升施工工艺正好相反，施工顺序是先从6#台依次至5#、4#、3#、2#、1#各墩、最后至0#台，再从0#台依次至各墩、最后至6#台为一个来回。卸载完成后，对盆式支座进行补焊(因为支垫钢板处，卸载前无法焊到)，支座更换结束。L2桥一部分位于直线内一部分位于竖曲线内，从 0#台至3#墩为上坡，采用的顶升顺序为0#台-1#墩 f 2#墩-3#墩，为

14、一个回合，不断地重复直至完成。卸载也采用与顶升一样的顺序。L4桥与L1桥情况比较相似，采用与L1桥相同的施工顺序来进行顶升和卸载。 桥梁支座更换完成后，浇注桥面铺装及引道路面 砼，圆满完成全部施工任务，立交桥恢复正常运营。L1、L2、L4桥支座更换的顶升和卸载每一步操作都要进行记录，作为资料存档。因这次更换支座数目较多，而篇幅有限，仅附L1桥1#墩的顶升和卸载记录作为参考，详见表1、表2。11 11 墩台号:L1桥起顶（卸载）记录表时间终始高 度cmSg)高度on左实歸顶 （卸）高度m油压MP包右原始高 度on右顶后（卸 勒高摸锯左实就 御）高度帅袖压讯氏r 19:35EO.O80.40.43

15、080.080.6L62S210:30BO. 48L00.53180.68L 10,530315:61.08L50.52981,161.70.331 .416:42BLE82.00.630SL782.10.43250:38&2.082.5as3182. 1&Z50.43061G:3582.58X00.532B2,5800,631715: ItB3,03140u430&3.0：E3.6H632816:1283.484*00*631.8X6.84.00.43099:32&4.034.6(X?3384.084.40.4311010:2364.635.00.43084,405,0CL方321114:5

16、085.085.40.43285.0S5.60.6311215:32E5.48S.90.53185.6SSL 10-532138:3565.936,5Q.S3086.186.70,633149:37強587-00.63!86.787,00.3321514:2087.087.6as3287. a87.50.53116J5：22匚E7.fi88.10.53187.58L90.4321?8:2588.188,50.43067.988.50,533189； 2788.589- 0as328EL589.10-331r is14:47B9.089*4CL43189.189.50.4322015:3889.

17、490.00.63289.590.1L53021&:號90,090,4a43090.19a 60,532229:5290.491.0as3190.691.00.431 r 2315;02&L09L40.432SLO0L6LQ312416:07乳492,9Q.53251,6S2.00.430258:3091,992.3a 43192,092.431269:30如j92.8as3192.492 70.3312714:0?&2. 893,40.6 r319Z7S3.10.4322815:0193.49170.33093.193,50,4312918:4593.794. Caa3093.594,00,531日期；2003 77 112LI桥起顶（卸载）燉吿号1愦日期：2003.7.20r徴时可(hntin)度on勒惑cmfflBVIPa庫cm戟惑on同;高飯m19-4094093.40.63294,09150,531210:3533.493.0a 43193.593.10.430316:0093.092,40,63293.19150.631417:009X492.0123092.592.00.530五、结束语近年来各省市建造的类似L1、L2、L4桥类型的桥梁有很