橋墩糾偏施工方案
一、準備工作(zuò)
(1)糾偏施工前每天中午和(hé)早上(shàng)對偏位橋墩測量兩次,追蹤觀察墩柱偏位量的發展情況。
(2)将偏位墩柱處的伸縮縫清理(lǐ)幹淨,并安裝施工吊籃,保證足夠的施工空(kōng)間(jiān)。
(3)仔細檢查蓋梁、支座、T梁等實際情況,盡量排除特殊情況對糾偏施工的影(yǐng)響。
(4)正式糾偏施工前,做(zuò)好相應的監控準備工作(zuò),如墩柱底部粘貼混凝土應變片,墩頂安放位移計(jì),橋下架設全站(zhàn)儀,千斤頂前安放壓力傳感器(qì)等,确保全過程監控糾偏施工的順利進行(xíng)。
(5)将偏位橋墩處伸縮縫的相鄰伸縮縫用木頭、型鋼或混凝土塊填充,确保在糾偏施工過程中上(shàng)部T梁基本不發生(shēng)位移。
(6)做(zuò)好安全準備工作(zuò),在糾偏現場(chǎng)拉好警戒線,非施工技(jì)術(shù)人(rén)員嚴禁進入施工現場(chǎng)。
(7)可(kě)将墩上(shàng),下“T"梁在伸縮縫處做(zuò)臨時(shí)連接确保”T"梁不被推動。
二、頂推力估算(suàn)
該項目橋墩糾偏的主要設計(jì)原則是:在偏位橋墩墩頂蓋梁上(shàng)施加一個(gè)水(shuǐ)平推力,水(shuǐ)平推力通(tōng)過挂靠在T梁上(shàng)的糾偏系統提供,在糾偏頂推施工過程中,T梁基本不發生(shēng)位移,墩柱在逐級荷載作(zuò)用下産生(shēng)複位位移,從而逐步将偏位的橋墩糾正。
所以,頂推力主要是克服T梁自重對支座的摩擦力以及墩柱的偏位彎曲後可(kě)能産生(shēng)附加力。
經估算(suàn),5片T梁及橋面鋪裝自重共約700t(7000kN),1.1超荷系數(shù),滑動摩擦系數(shù)取0.08則需摩阻推力f為(wèi):
f=7000×0.08×1.1=61.6kN(左右)
在每片T梁支座附近下的蓋梁一側安放一個(gè)千斤頂(30t),0.8的效力系數(shù),則每個(gè)千斤頂平可(kě)以提供頂推力F=300*0.8=240 kN。則總推力為(wèi):
P總=240*5=1200kN
鋼棒與鋼闆滾動摩擦系數(shù)0.003----0.005,(裝置阻力可(kě)以忽略)故提供的推力
P總>f(摩擦阻力) 可(kě)以推動
三、糾偏系統設計(jì)
本糾偏系統主要由導向主梁、頂推勾梁、頂推底座和(hé)限位裝置組成。
頂推勾梁挂靠在T梁(上(shàng)坡側)端部,頂推底座通(tōng)過千斤頂(6個(gè))、鋼墊塊等抵靠在橋墩蓋梁上(shàng),頂推勾梁和(hé)頂推底座通(tōng)過導向主梁連接。千斤頂頂推力作(zuò)用後,糾偏系統将作(zuò)用力作(zuò)用在蓋梁上(shàng),從而将推動力逐級加力推動橋墩糾正。
具體(tǐ)的頂推裝置詳見《橋墩偏位糾偏系統設計(jì)圖(涉及專利)》。
四、監控系統設計(jì)
在糾偏施工過程中,必須做(zuò)好施工過程的監控,确保施工過程的安全、順利,監控系統組成如下:
(1)水(shuǐ)平推力監控:在每個(gè)千斤頂前面放置有(yǒu)一個(gè)壓力傳感器(qì)(50t),随時(shí)監控水(shuǐ)平推力的大(dà)小(xiǎo)和(hé)均勻性。
(2)頂推相對位移監控:在墩頂适當位置安放位移計(jì),随時(shí)監控T梁和(hé)蓋梁的相對位移,并同時(shí)監控橫橋向的位移。
(3)橋墩墩柱複位監控:在橋下設立兩台全站(zhàn)儀,監控兩個(gè)墩柱的位移和(hé)橋墩整體(tǐ)複位情況。
(4)墩柱混凝土應變應力監控:在墩柱底部适當位置的混凝土表面粘貼應變片,随時(shí)監控墩柱混凝土的應變應力。
五、糾偏施工過程
在糾偏系統和(hé)監控系統安裝到位後,正式進行(xíng)糾偏施工。
首先,用千斤頂進行(xíng)頂推預緊,每個(gè)千斤頂加荷10kN,檢查各系統和(hé)構件的運行(xíng)情況。如果各系統和(hé)構件運行(xíng)正常,可(kě)用同步頂升系統将T梁頂升約1-2cm,在T梁支座頂部安放大(dà)塊四氟闆後再落梁,使得(de)支座和(hé)T梁之間(jiān)的摩擦力盡量減小(xiǎo)。
再次檢查整體(tǐ)安全狀況和(hé)各系統的運行(xíng)情況,然後将每個(gè)千斤頂以每級10kN的荷載逐級同步加荷,每級荷載持荷3-5分鍾,并在持荷時(shí)間(jiān)內(nèi)進行(xíng)監控檢查,如出現異常情況,立即停止加荷并分析原因。
将墩柱糾偏複位後,保持千斤頂的頂推力,持荷并觀察48小(xiǎo)時(shí),待采取可(kě)靠地限位措施後再卸荷完成糾偏施工。
在施工過程中,派專人(rén)對糾偏施工的進行(xíng)同時(shí)不斷拉緊防護鋼纜繩,保證原來(lái)張拉的防護鋼纜繩繼續保持張拉防護狀态。
具體(tǐ)的施工流程圖如下圖所示。
圖1 橋墩糾偏施工流程圖
六、支座更換
采用同步頂升工藝将原有(yǒu)4#墩GPZ(II)1.5型盆式支座更換為(wèi)球型支座。
頂升高(gāo)度控制(zhì)在20mm內(nèi),可(kě)順利取出支座時(shí),僅需對該支座端進行(xíng)頂升;如 頂升高(gāo)度超過20mm才能取出支座時(shí),需對整聯T梁進行(xíng)同步頂升。
支座更換施工工序
a) 糾偏完成後,對同步頂升千斤頂進行(xíng)回油下降,使原支座恢複受力。
b) 取下臨時(shí)滑動四氟闆,換上(shàng)鋼墊塊,确保T梁不滑動。
c) 進行(xíng)同步頂升,使T梁受力轉移到千斤頂上(shàng)的鋼墊塊上(shàng),再拆除原支座下鋼闆 的固定螺栓。
d) 然後再進行(xíng)同步頂升,每級頂升高(gāo)度控為(wèi)5mm,査看各支座上(shàng)升情況和(hé)支座下鋼 闆是否可(kě)抽出。總頂升高(gāo)度控制(zhì)在20mm以內(nèi)。
e) 抽出原盆式支座下鋼闆,如鋼闆焊死用氧割切割後再拆除。
f) 對支座墊石和(hé)T梁底面支座接觸面進行(xíng)打磨找平,确保無凸出。如有(yǒu)空(kōng)洞的用環 氧砂漿進行(xíng)找平。
g) 将新的球形支座放入,經準确測量後把球形支座下鋼闆與支座墊石上(shàng)預埋鋼闆 焊接固定。支座上(shàng)鋼闆與T梁預埋鋼闆焊接固定。
h)進行(xíng)同步回油下降,轉換到新裝球形支座受力。下降過程同樣需要監控位移值, 确保各支座都均勻受力,沒有(yǒu)脫空(kōng)現象。
七、限位裝置
(1)限位裝置設計(jì)
限位裝置包括限位鋼支撐、橡膠墊塊、橫隔闆加固U型鋼闆組成。将鋼支撐安裝在 蓋梁頂部,支撐平面上(shàng)用螺栓安裝橡膠墊塊,用U型鋼闆将上(shàng)坡端T梁橫隔闆低(dī)緣外包 粘貼。根據支座最大(dà)位移量來(lái)安裝鋼支撐,控制(zhì)限位長度。當T梁和(hé)墩柱位移值達到限 位值時(shí),T梁橫隔闆與鋼支撐的橡膠墊塊接觸,達到限位的目的。
(2)限位裝置安裝施工工藝
(a) 在T梁橫隔闆上(shàng)粘貼安裝U型鋼闆,并用M16化學錨栓固定。
(b) 測量限位尺寸,在蓋梁頂部鑽孔安裝鋼支撐。
(c) 每個(gè)蓋梁上(shàng)安裝4套限位裝置。
八、注意事項
(1)糾偏系統裝配前必須保證蓋梁頂面安放鋼墊闆的區(qū)域整體(tǐ)水(shuǐ)平,可(kě)用細沙或混凝土修補膠找平。
(2)糾偏系統的導向主梁在安放時(shí)應基本保證其軸線的縱向水(shuǐ)平。
(3)各千斤頂在頂推時(shí)必須保持同步,嚴禁發生(shēng)頂推力不均衡的情況,防止出現墩柱扭轉的現象。
(4)在用同步頂升系統頂升T梁安放四氟闆的時(shí)候,必須加強觀察和(hé)監控,防止因T梁在蓋梁上(shàng)的搭接長度不夠而出現梁體(tǐ)滑偏或滑落的情況。
(5)如果出現頂推力約大(dà)于800kN而墩柱還(hái)沒有(yǒu)位移的情況,必須立即中止施工并檢查分析原因。
圖F.1 偏移量複核 圖F.3頂升裝安裝 圖F.5 頂推施工準 |
圖F.2 蓋梁垃圾清理(lǐ) 圖F.4 頂推裝置安裝 圖F.6頂推施工 |
圖F.6墩垂直度測量
圖F.7 破損支座拆除 圖F9 檢查新支座 |
圖F.8 墊石清理(lǐ) 圖F10 安裝新支座 |
圖F11 支座防鏽處理(lǐ)