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连续箱梁桥同步顶升与支座更换技术探讨 Q:盟 ScienceandTechnologyInnovationHerald 连续箱梁桥同步顶升与支座更换技术探讨工程技术 周伟季晓燕童浩唐茗 (1.江苏广靖锡澄高速公路有限责任公司无锡214191;2.江苏宁沪高速公路股份有限公司210000) 摘要:针对某连续箱桥的支座安装缺陷造成的支座偏位异常滑移等病害,提出了同步顶升的支座更换方案,并且介绍了在支座更换过 程中的施工工艺和技术要点,从实践上论证了该方法的可行性,对于连续箱梁桥的支座更换具有参考和借鉴意义. 关键词:连续箱梁支座更换同步顶升 中图分类号:U44文献标识码:A文章编号jI674—098X(2012)03(c)一0102--02 支座在桥梁结构中起着传递上部结构 的支承反力和保证结构在活载,温度变化, 混凝土收缩和徐变等因素作用下的变形, 使上,下部结构的实际受力情况符合结构 的静力图式的作用.然而由于施工和使用 等各种因素,导致支座的缺陷和损坏,对桥 梁造成了极大地安全隐患.针对某钢筋混 凝土连续箱形梁桥的支座缺陷,本文介绍 了该桥的支座更换技术. 1工程概况 1.1桥梁概况 某桥上部结构采用钢筋混凝土,预应 力混凝土连续箱梁及预制预应力混凝土简 支小箱梁,全桥12联的第一联(为5x20m的 钢筋混凝土连续箱梁)右幅3#墩,4#墩, 5#墩上的支座存在不同程度的偏位,异常 滑移现象.支座安装缺陷最严重处,箱梁底 的上预埋钢板倾斜并几乎与墩柱顶垫石相 靠,支座内球形板滑出支座底盆,还存在不 同厚度甚至反方向的楔形块.(如图1图2) 2支座安装缺陷及成因分析 现场调查发现,在偏位,球形体滑移的 支座处,发现箱梁与支座上预埋钢板之间 有楔形块,而在原设计中并没有.且楔形块 的形状不规则,尺寸也不同.导致上预埋钢 板相对于垫石存在不同大小的夹角. 根据调查分析得出,该缺陷是由施工 质量问题所引起的.箱梁采用满堂支架现 浇工艺,支座上的钢板在箱梁钢筋绑扎时 预埋,但在混凝土浇筑过程中由于焊接质 量问题或混凝土振捣不当等可能原因发生 了上预埋钢板下沉,倾斜现象,导致了钢板 处漏浆,形成目前所见的外露楔形块. 由于支座上预埋钢板与垫石顶面不平 行,使得桥梁卸架后支座立即发生了移动, 导致纵向和横向的偏移,目前箱梁支承中心 线与支座中心线不一致,加上受温度影响,导 致支座上下钢板,不锈钢板与球板错位较大, 同一桥墩处各墩柱上的支座受力不均匀. 根据现场初步调查情况和对缺陷成 因,影响的分析,方案设计考虑在第一联 3#,4#,5#墩处对箱梁进行顶升,更换中 墩(3#,4#墩)和过渡墩(5#墩)上的共5个 存在安装缺陷的支座. 3支座更换设计与实施 3.1箱梁顶升方案的比选和确定 在顶升方案中主要考虑了地面搭设支 架和墩柱顶安装托架两种顶升方案. 1)地面搭设支架顶升方案是利用支架 及其基础作为顶升反力架,并在支架顶部 设工作平台,在支架与箱梁之间设置千斤 顶和临时支撑. 第一,采用支架体系,顶升过程中各墩 柱处支架的弹性变形难以准确预测,而且 基础沉降存在不可避免的差异,同一桥墩 处各墩柱芰架实现同步变形难度大,对于 总顶升量值很小的情况难以准确控制. 第二,在预压中,支架本身及基础的塑 形变形难以完全消除,将会对顶升过程中 持荷状态下的箱梁受力产生不利影响. 第三,该方案中需要对基础进行范围较 大,较深的处理,而且对于河水中的墩柱,处 理难度大,影响因素多,如处理不当将会发 生多次沉降,不利于整个顶升过程的控制. 2)墩柱顶安装托架顶升方案是在墩柱 顶部安装临时托架,由托架及柱顶部分作为 反力架及工作平台.在该平台顶面与梁底之 间设置千斤顶,充分利用墩柱除垫石外的剩 余空间和临时托架作为顶升支撑面. 该方案采用墩柱顶面主承力,焊接成 型的临时钢托架辅助承力的方式,可确保 顶升过程中支撑的稳定性,也增加了工作 平台的操作平面. 采用薄形千斤顶这种适应性较强的顶 升设备实施同步顶升,虽然操作空间受到 一 定的限制且对墩柱局部承压要求较高, 但只要能够在设计时准确计算,合理加固, 顶升过程中严密监控,配以专业的施工队 伍,这种方案在施工上更为可行. 在费用方面,增加了临时托架的钢结 构材料,制作费用以及墩柱顶部补强材料,施 工费用,但相对于方案一减少了所需的贝雷 架或钢管的费用以及基础处理的相关费用. 综合考虑两种顶升方案在施工难易程 度,可操作性及成本等方面的利弊,并结合 该桥址现场条件,采用方案二,即采用临时 托架法在3#墩,4#墩,5#墩处同步进行 箱梁顶升,并完成支座更换. 3.2支座更换的理论分析 为准确控制起顶力,保证梁体在安全 受力的状况下完成整个顶升,持荷,落梁过 程,顶升前用Ansys~桥梁博士有限元软件 模拟起梁时的各