荆山大桥支座更换设计

荆山大桥支座更换设计 吴跃梓 (安徽交通职业技术学院土木工程系,安徽合肥　230051) 摘　要:早期修建的一些梁桥,由于年久失修,绝大部分支座存在老化、变形、锈蚀、脱空、垫板翘起、断裂等病害。支座受损后,其 作用不能发挥,会使桥梁结构受到不利的影响。因此,更换支座尤为重要。但支座的更换工期短,有时要求不中断交通,施工又在 较为困难的部位进行,所以施工方法的设计和选择更显重要。文章通过荆山大桥支座更换设计阐述旧桥支座更换中常用的施工 方法:顶升法。 关键词:支座;病害;更换;顶升 中图分类号: TU44517 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:167325781 (2008) 05206822020

引　　言 支座是梁桥结构中上、下部结构之间的过度结构 物,主要起联结和传力作用[1 ] 。良好的支座功能能保 证梁式结构的实际受力情况符合设计的静力图式。 桥梁支座更换但是早期修建的一些梁桥,由于当时设计荷载标准 低,大部分桥梁仍在使用,加之年久失修,绝大部分支 座存在老化、变形、锈蚀、脱空、垫板翘起、断裂等病 害,还有一些小跨径简支梁板桥只设简易垫层支座 (几层油毛毡或石棉) ,其垫层已完全损坏[2 ] 。因此, 原有支座基本失去了功能,导致梁桥的受力图式改 变,即梁受力弯曲后,在支点处的转动和平动无法顺 利完成,从而在支点处形成附加约束,在温度变化、材 料收缩等情况下会引起梁附加内力,改变梁式结构的 静力体系,使得梁的实际受力情况与设计要求不符, 桥梁支座更换造成墩台或梁板拉裂。 桥梁支座更换目前,在大交通量、超载车的作用下,上述问题尤 为突出,直接影响到桥梁的安全使用,更换或添加支 座迫在眉睫。但原有老桥往往处在交通要道上,这就 要求支座更换施工时不中断交通或有限度的开放交 通。桥梁支座更换况且,老桥纵、横向已联结成整体,一般不可能解 除横向联系而单根(或片) 梁板进行支座更换,因此, 通常采用单跨或全桥整体一次性更换支座。桥梁支座更换 1

荆山大桥概况及支座检测概况 荆山大桥建于1989 年,共7 跨。上部结构为:主 桥为三孔30 m装配式预应力混凝土T 梁,引桥为4 跨20 m装配式钢筋混凝土T 梁, 跨径布置为1 × 20 m + 3 ×30 m + 3 ×20 m。 下部结构为:主航道内两个主墩采用重力式墩 身,其余桥墩(台) 为柱式墩(台) 身,基础均为高桩承 台配桩基础。 该桥使用的支座为橡胶支座,桥梁运营近20 余 年。由于在当时条件下,施工、材料等方面的先天缺 陷,加之桥梁在后期的运营、管养等方面的因素,橡胶 支座出现一些病害,如老化、开裂、脱空、剪切和压缩 变形过大等情况。有的支座周围堆满杂物,有些杂物 对支座有腐蚀作用,有些杂物甚至对支座的功能有阻 碍作用。通过现场检测发现典型缺陷情况为支座老 化、剪切、压缩变形(图1) 和支座周围堆满杂物(图 2) ,大部分支座已失去了功能,全桥支座病害相当严 重。为保证桥梁结构的正常使用和安全,决定对全桥 支座全部更换。 桥梁支座更换2 　支座更换方法的选择 通过对荆山大桥的整体检测,上部结构基本完 好,T 梁整体受力尚可,少数梁腹发现有非贯通裂缝, 部分T 梁混凝土不密实、掉块、骨料裸露、缺损、剥 落、破碎、露筋等情况。下部结构基本完好,墩身顺 直、无沉降、偏位等情况,主要缺陷为混凝土劣化、剥 落、露筋、钢筋锈胀。桥面系和附属设施损坏严重。 根据上述检测情况,确定了该桥的加固方案。由于该 桥下部结构设计带有承台,且承台作业面较宽,综合 考虑以承台作为临时受力支撑点,采用顶升法进行支 座更换方案比较合理。根据本桥设计为桥面连续的 具体特点,顶升前解除纵向约束,实施单跨。主要工 艺步骤: ①首先对墩台、主梁的一些缺陷先行处治。 ②清除桥面系,解除各孔的纵向约束。③最后进行 支座的单跨整体顶升更换。桥梁支座更换 3 　顶升法的施工方法和措施 311 　顶升设备安装 在单跨梁底两端设置横梁,其长度不小于桥梁宽 度。横梁分上下两根,中间安置顶梁的千斤顶。千斤 顶的安放一定要竖直,不能倾斜,千斤顶的只数视桥 跨重量和千斤顶的吨位而定。梁底与横梁之间用厚 约2 cm 的木块垫实,同时在千斤顶的上下两面一定 要用油毛毡或其它硬的纸板垫好,在油毛毡或硬纸板 上下再安放厚钢板[3 ] 。在承台和下横梁之间用贝雷 钢架拼装支撑架,由于注意支撑架与墩身有一定的倾 角,所以应注意保证支撑架的稳定性。顶升点尽量靠 近原支点。由于墩顶空间小,注意顶升设备安装时要 预留操作面。

 312 　桥梁支座更换预　顶 在所有准备工作完成后,为消除顶梁设施本身的 非弹性变形或沉降,可对主梁进行预顶。但在主梁还 没有完全顶起时应停止,并观察一段时间,待变形稳 定后可开始整体顶升[4 ] 。 313 　单跨整体顶升 预顶完成后,在专业人员的统一指挥下所有千斤 顶慢慢用力整体顶升梁体使其离开原有支座一定距 离后立刻停止。施工中由于受千斤顶行程限制,一般 分多次顶升完成到位,如每顶一次上升2 cm 左右,然 后均在靠千斤顶近边塞入钢板和木块防止回落,以形 成多点支撑,确保桥梁的安全,再倒一次千斤顶后进 行第二次的循环,如此多次往复将梁体顶升到位。 314 　更换支座 梁体顶升到位后,移走原有支座,同时清除墩顶 的杂物,处理墩台顶的缺陷。将支座位置用环氧树脂 砂浆找平,按设计要求重新安上新的支座,注意不得 随意改变支座的位置。 315 　落　梁 支座安装完毕后,可以缓慢地落梁,一定要注 意下落的速度不能过快,防止下落过快梁体出现超 载情况,严重时会引起梁的断裂[ 5 ] 。落梁就位后, 去掉千斤顶,拆除临时支撑架。注意千斤顶同步下 落,否则,可能造成桥面断裂或压坏个别千斤顶,从 而造成连锁反应的不利情况。如果桥跨的实际纵 向位移大于允许偏差或有横向位移时,应利用此机 会加以调整。 316 桥梁支座更换　移　架 该跨支座更换完毕后,可按上述步骤更换下一跨 支座。支座更换完成后,即可进行桥梁的其它方面的 维修加固施工。由于梁桥支撑条件的改善,桥梁的使 用性能大大提高。支座更换也可以根据具体条件,采 用其它方式将梁体移位,比如提升法、反力梁法等。 顶升法更换支座施工较其它方法更可靠,操作相对也 比较简单,特别适用于桥墩高度较矮的桥梁,该法是 支座更换常用的一种方法。 〔参考文献〕 [ 1 ] 　J TG D62 - 2004 ,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范[ S] . [ 2 ] 　张坤桥. 公路旧桥支座更换方法简介[J ] . 辽宁交通科技,2004 (7) :67 - 68. [ 3 ] 　徐　犇. 桥梁检测与维修加固[ M] . 北京: 人民交通出版 社,2003. [4 ] 　刘来君,赵小星. 桥梁加固设计与检测施工技术[M] . 北京:人 民交通出版社,2004. [ 5 ] 　J TJ 041 - 2000 ,公路桥涵施工技术规范[ S] .

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