竹溪立交橋支座更換施工技術(shù)

黃開(kāi)平 黎祖金 張勝利

(1.廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院，廣西 柳州 545616； 2.柳州歐維姆工程有限公司，廣西 柳州 545005)

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竹溪立交橋支座更換施工技術(shù)

黃開(kāi)平1黎祖金2張勝利1

(1.廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院，廣西 柳州 545616； 2.柳州歐維姆工程有限公司，廣西 柳州 545005)

針對(duì)南寧市竹溪立交橋支座更換施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)，從施工準(zhǔn)備、梁體頂升監(jiān)測(cè)、支座更換及分級(jí)卸壓同步落梁等方面，闡述了支座更換施工技術(shù)，確保了支座安裝的進(jìn)度與質(zhì)量。

橋梁，支座，頂升系統(tǒng)，梁體

1 工程概況

竹溪立交橋位于廣西南寧市瑯東新區(qū)，是竹溪大道與民族大道交叉口，為南寧市東大門(mén)的重要交通樞紐。立交橋范圍內(nèi)共設(shè)有12座橋梁,總聯(lián)數(shù)為32聯(lián)，總跨數(shù)為132跨，總橋長(zhǎng)為3 204.459 m，橋面總面積為42 769 m2，其中預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋總面積為30 702 m2，鋼—混凝土疊合梁橋總面積為6 556 m2，現(xiàn)澆板(梁)橋總面積為5 511 m2。

2 橋梁支座更換施工的難點(diǎn)和特點(diǎn)

1)橋面較寬,其所受到的力不平衡,整個(gè)頂升體系的反力構(gòu)建難度比較大；

2)墩臺(tái)沉降、梁的縱橫向位移控制要求嚴(yán)格，梁體頂升橫向預(yù)警值5 mm，梁體頂升高度每級(jí)控制為3 mm(3～4級(jí))，同步頂升精度要求高；

3)工期緊，任務(wù)重，對(duì)梁體、橋墩、橋臺(tái)的觀察和監(jiān)控難度大。立交橋承擔(dān)著南寧市東部城區(qū)東西、南北方向的大部分交通連接及轉(zhuǎn)換，交通壓力較大。

3 支座更換施工組織及施工過(guò)程

3.1 施工準(zhǔn)備

1)設(shè)置反力千斤頂位置。

根據(jù)本工程墩臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，直接考慮在橋臺(tái)或橋墩頂面上實(shí)施頂升，反力千斤頂?shù)牟贾谩?/p>

2)搭設(shè)施工平臺(tái)。

在橋墩一側(cè)沿蓋梁通長(zhǎng)搭設(shè)施工平臺(tái)，在平臺(tái)架上鋪設(shè)施工通道。平臺(tái)設(shè)置考慮操作空間，距梁底1.7 m,寬1.6 m。腳手架和工作平臺(tái)綁扎牢固，確保安全可靠,工作平臺(tái)待施工完畢后及時(shí)拆除,循環(huán)至下一個(gè)橋墩使用。

3)拆除墩臺(tái)、橋面縱、橫向約束。

按要求解除墩臺(tái)與橋面處的縱、橫向連接,同時(shí),為防止梁體橫向位移，設(shè)置防側(cè)移限位裝置。

4)檢查墩臺(tái)頂面及橫隔梁底面。

清理干凈蓋梁頂面工作點(diǎn),并用紅油漆在橡膠支座四周標(biāo)記。檢查蓋梁頂面和橫隔梁有無(wú)破損(裂縫和空洞)、表面有無(wú)松散粘結(jié)物或油污；有破損狀況進(jìn)行處理后進(jìn)入下道工序；若有松散粘結(jié)物或油污,用刀片刮洗干凈。

5)安裝、對(duì)中千斤頂及墊板。

根據(jù)橋梁底部與墩臺(tái)頂面之間的空間確定千斤頂安裝位置。為保證頂升時(shí)梁體混凝土局部不受破壞，設(shè)置鋼板，保證抗壓強(qiáng)度，具體鋼板面積的大小根據(jù)實(shí)際計(jì)算確定。

6)安裝、固定位移計(jì)與應(yīng)力計(jì)。

a.位移計(jì)按如下原則布置。

同一片梁應(yīng)在兩端各對(duì)稱布置2只位移計(jì)。位移計(jì)的安裝位置應(yīng)與千斤頂對(duì)應(yīng)，以利控制;多片梁同時(shí)頂升時(shí)，除遵循上一條的規(guī)定外，在各梁交接處加設(shè)位移計(jì)；位移計(jì)采用磁座安裝在千斤頂上下鋼墊板之間。位移計(jì)活動(dòng)端與上墊板通過(guò)螺栓聯(lián)接，另一端根據(jù)安裝空間情況通過(guò)磁座固定在下墊板或引出的固定鋼板上；位移計(jì)安裝時(shí)，其初始位移不宜超過(guò)總量程的1/3；位移計(jì)引出電纜應(yīng)松松地固定在蓋梁或橋墩上再一并匯集連接到控制箱(注意傳感器接頭防水)。

b.應(yīng)力計(jì)按如下原則布置。

同一片梁應(yīng)在兩端千斤頂安裝位置附近布置2只應(yīng)力計(jì)。應(yīng)力計(jì)安裝位置與千斤頂對(duì)應(yīng)，以利控制;多片梁同時(shí)頂升時(shí)，除遵循上一條的規(guī)定外，在各梁交接處加設(shè)應(yīng)力計(jì)；應(yīng)力計(jì)采用鉆孔錨固的方法安裝在混凝土表面；應(yīng)力計(jì)引出電纜固定在梁體上再一并匯集連接到控制箱(注意傳感器接頭防水)。

7)連接液壓泵站就位與控制柜線路。

a.連接液壓泵站液壓管線。

液壓泵站由油泵、溢流控制閥、分流閥、持荷閥及千斤頂組成，將各部件按照高壓和低壓回路用高壓油管正確連接，并牢固密封。

溢流控制閥采用一個(gè)電磁閥控制高低油路的進(jìn)油，控制線接于控制箱相應(yīng)編號(hào)端子；每組分流閥可控多臺(tái)千斤頂，每臺(tái)千斤頂由一個(gè)電磁閥控制，控制線接于控制箱相應(yīng)編號(hào)接線端子(每臺(tái)先高壓后低壓)。

b.安裝檢測(cè)設(shè)備。

本系統(tǒng)主站配備一個(gè)壓力傳感器，各個(gè)千斤頂分別布設(shè)一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)位移傳感器；主站壓力傳感器裝在高低壓分流塊上，控制線接于控制箱相應(yīng)編號(hào)端子；千斤頂壓力傳感器裝于持荷閥上，控制線接于相應(yīng)編號(hào)端子；位移傳感器安裝于千斤頂附近，控制線按黃—黑接于相應(yīng)編號(hào)端子，紅線接于相應(yīng)編號(hào)端子。

通過(guò)上述反力千斤頂設(shè)置、施工平臺(tái)、約束拆除、各種元器件的安裝調(diào)試以及人員分工、現(xiàn)場(chǎng)指揮等的準(zhǔn)備工作，下一步的梁體頂升、支座更換等工序便可以順利展開(kāi)。

3.2 梁體頂升及監(jiān)測(cè)

1)啟動(dòng)頂升系統(tǒng)。

接通電源，打開(kāi)系統(tǒng)控制，啟動(dòng)頂升系統(tǒng)。在正式頂升前，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試?？梢匀藶閾軇?dòng)位移，檢查位移是否正常，開(kāi)啟油泵，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。

2)設(shè)置頂升參數(shù)。

頂升順序、頂升位置和頂升量都要進(jìn)行計(jì)算并最終確定,通過(guò)結(jié)構(gòu)分析確定相關(guān)的參數(shù)值:a.計(jì)算頂梁位置離開(kāi)原支座的允許距離數(shù)值，頂、落梁的批次，頂、落梁的高度及工序；b.測(cè)量原支座和新支座的高度差；c.橋梁各支點(diǎn)的支座反力和分布，千斤頂?shù)膰嵨患?jí)別、數(shù)量及分布；d.根據(jù)氣溫條件計(jì)算支座安裝的偏移值；確定上述參數(shù)之后,啟動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)入界面，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

3)分級(jí)同步加壓頂舉梁體到設(shè)計(jì)位置。

a.排除液壓系統(tǒng)管內(nèi)空氣。打開(kāi)持荷閥排氣孔，開(kāi)啟千斤頂,同步頂升至空氣排盡,接著關(guān)閉排氣孔，停止頂升。

b.貼合。進(jìn)入“同步頂升監(jiān)控系統(tǒng)”，點(diǎn)擊“頂升設(shè)置”，打開(kāi)設(shè)置界面；點(diǎn)擊所用液壓站的指示燈，啟用液壓站；點(diǎn)擊所要用千斤頂?shù)闹甘緹?，啟用千斤頂，選擇一個(gè)基準(zhǔn)頂；點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入稱重界面；點(diǎn)擊“載荷頂升”，選擇頂升方式；在指令壓力中設(shè)置指令壓力(設(shè)置一個(gè)低壓3 Pa)；開(kāi)啟頂升，壓力達(dá)到3 Pa系統(tǒng)自動(dòng)停止，貼合完成。

c.頂升。完成上述工作后，開(kāi)始進(jìn)行梁體頂升操作。按先頂后支的原則添加臨時(shí)支撐：第一，貼合完成后返回頂升設(shè)置界面；第二，點(diǎn)擊開(kāi)啟所用千斤頂，選擇一個(gè)基準(zhǔn)頂；第三，點(diǎn)擊“位移頂升”選擇頂升方式；第四，點(diǎn)擊“下一步”進(jìn)入同步頂升界面；第五，在位移指令中設(shè)置位移指令。為提高同步精度，可將設(shè)計(jì)頂升高度分成3級(jí)～4級(jí)，每3 mm為一級(jí)。另外，為便于施工控制，采用較小級(jí)別的頂升位移；第六,開(kāi)啟油泵，啟動(dòng)頂升，達(dá)到指令位移自動(dòng)停止頂升。繼續(xù)第五步、第六步，直至將梁體頂起至所需高度(以所有的橡膠支座能夠抽動(dòng)為準(zhǔn))。

3.3 支座更換及分級(jí)卸壓同步落梁

1)板式支座的更換。

a.檢查并處理原支座墊石的缺陷，確保結(jié)構(gòu)良好，平整度及高程滿足設(shè)計(jì)要求；

b.按要求安放支座，確保支座中心與支承墊石中心重合；

c.核算彎、坡、斜橋的支座墊石高程是否滿足橋梁縱橫坡的要求，板式支座更換如圖1所示。

2)盆式橡膠支座的更換(見(jiàn)圖2)。

具體更換工序?yàn)?

a.頂升梁體，拆除舊支座并清理支座墊石、梁底鋼板；

b.核對(duì)支座位置并放樣；

c.若更換或加大原支承墊石，其施工技術(shù)要求應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定；

d.安裝盆式橡膠支座。下支座板四角用鋼楔塊調(diào)整，使支座水平；

e.在支座底面環(huán)氧砂漿或無(wú)收縮砂漿硬化后，拆除支座四角臨時(shí)鋼楔塊，并用砂漿填塞；

f.拆除上下支座連接板后，檢查支座外觀并且及時(shí)安裝支座防塵圍板。

3)落梁。

a.支座更換完成后，頂起主梁，逐漸撤除鋼墊板，同步落梁至已更換支座：控制千斤頂回落速度在1 mm/min左右，各頂升點(diǎn)的位移同步精度應(yīng)達(dá)到0.5 mm；實(shí)行雙控，千斤頂?shù)钠痦斄土后w回落高度，千斤頂起頂力與總回落量不得超過(guò)計(jì)算值或設(shè)計(jì)值；落梁時(shí)按先拆后降的原則拆除，同時(shí)注意避免碰撞支座,以保證支座位置；降落時(shí),按頂舉時(shí)同一步長(zhǎng)步階緩慢降落,確保梁就位準(zhǔn)確并與支座密貼。

b.檢查墊石及支座質(zhì)量，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后，撤除頂升系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

更換連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的支座，就需要解決施工過(guò)程中力不一致，對(duì)反力構(gòu)建難度大，墩臺(tái)沉降、梁的縱橫向位移控制要求高，工期緊、任務(wù)重，對(duì)梁體、橋墩、橋臺(tái)的觀察和監(jiān)控難度大等難題。南寧市竹溪立交橋成功完成支座更換的工程實(shí)踐表明，采用同步頂升支座更換施工技術(shù)有效解決了既有立交橋整體頂升的技術(shù)問(wèn)題，確保了施工的安全、質(zhì)量和工期，取得了良好的效益。

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Construction technologies of Zhuxi overpass bridge bearing replacement

Huang Kaiping1Li Zujin2Zhang Shengli1

(1.Lushan College, Guangxi University of Science & Technology, Liuzhou 545616, China;2.Liuzhou Ouweimu Engineering Co., Ltd, Liuzhou 545005, China)

In light of Zhuxi overpass bridge bearing replacing construction features and difficulties in Nanning city, starting from aspects of construction preparation, beam jacking monitoring, bearing replacement and classification unloading synchronous beam, the paper describes bearing replacing construction technologies, so as to guarantee the bearing installation schedule and quality.

bridge, bearing, jacking system, beam

1009-6825(2017)08-0161-02

2017-01-07

黃開(kāi)平(1981- )，男，碩士，講師

U443.36

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