沙河特大桥橡胶支座更换施工

沙河特大桥橡胶支座更换施工 

杜金生 1 , 廖军 2 , 魏洪昌 2 ( 1.北京公科固桥技术有限公司, 北京100088; 2.交通部公路科学研究院, 北京100088) 摘要: 桥梁支座是在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处设置的传力装置, 不仅要承受和传递很大的荷载, 并且还 应保证桥跨结构可以产生一定的变位, 保证其使用功能正常和使用安全对桥梁上部结构至关重要。由于施工安装 和养护等原因, 沙河特大桥运营15 年来伸缩缝处的定向滑板支座出现了橡胶块偏移和老化、开裂等病害, 为保证 桥梁安全运营必须进行更换, 文章介绍了在封闭交通条件下, 用并联油压千斤顶顶升上部结构更换支座施工的全 过程, 可以为桥梁更换支座施工维修处治提供参考。 

关键词: 维修加固; 橡胶支座; 千斤顶; 整体顶升 中图分类号: U443.36+1 文献标识码: B

 1 概述 沙河特大桥位于新乐县承安铺东侧, 是京石高速公 路跨越沙河的一座特大桥, 总长1075.06m。该桥西半幅 于1989 年9 月建成, 上部为43 孔25m 部分预应力组合 连续梁( 横桥向6 片组合I 梁) , 下部为单排三柱式墩 台, 钻孔灌注桩基础, 全桥分为2 联。设计荷载: 汽 车- 超20 级, 挂车- 120; 单幅桥面宽: 净12m+2×0.5m 防撞护栏; 标准跨径25m。 全桥采用3 种形式支座, 0# 桥台、22# 墩、43# 桥 台, 即桥面伸缩缝处设定向滑板支座; 9～13#、31～35# 墩, 即每联中间部分5 个墩上设板式橡胶固定支座。 

2 支座病害 大桥管养部门发现该桥下行幅22 墩南侧部分梁底 定向滑板橡胶支座发生外移病害, 并且采取了紧急措施 对移位严重的支座进行了固定。 从外侧起的第1 片、第2 片梁支座最为严重。第2 片梁支座几乎全部向南侧滑移出来, 约有21.5cm; 第1 片梁支座向南侧滑移出约有4.0cm; 第5 片梁支座向南侧 滑移出约有1.0cm; 支座橡胶已出现老化现象, 严重者已 开裂, 不锈钢板滑动面粘连尘土, 表面粗糙, 上支承钢 板锈蚀严重。根据上述情况, 为保证大桥的安全运营, 应立即更换下行幅22 墩南侧全部橡胶支座( 共6 个) 。

 3 更换支座施工 

3.1 施工方案 根据现场踏勘情况, 结合目前国内的技术水平, 以 端横隔梁为反力构件, 用多台千斤顶同步顶升, 在盖梁 上放置超薄型扁千斤顶, 将西半幅第22# 墩南侧上部结 构顶升使梁体与支座脱离, 进行更换 3.2 施工验算 ( 1) 横隔应力计算 为防止结构的意外损伤, 保证支座更换的顺利进行 和施工技术人员的安全, 在更换支座过程中应封闭西半 幅交通, 不考虑活载作用。 用MIDAS 软件对顶升过程中桥梁受力进行了分析 计算, 取相邻两跨T 梁建立计算模型, 其中纵梁和横隔 梁用体单元模拟, 桥面系用板单元模拟。桥面铺装不考 虑刚度, 仅作外荷载, 按均布荷载考虑。 按各千斤顶处横隔梁位移相同时计算得不同工况下 的千斤顶反力列于表1 中, 为顶升施工控制油压为参 考。 计算得到在顶升15mm 后端横隔处最大主拉应力为 2.16MPa, 位于边梁与横隔交角处。从应力云图中可以 看出, 局部出现应力峰值, 但峰值仍小于C40 混凝土拉 应力的允许限值( Rlb=2.6MPa) , 认为该施工状态主梁 和横隔应力满足规范要求, 同样发现T 梁结构其他位置 应力也满足规范要求。图2 为工况: 恒载+15mm (位移) 下, 端横隔处的主拉应力分布图; 图3 为工况: 恒载+ 15mm (位移) 下, 拉应力极值位置附近应力分布图。

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