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結構加固

橋墩糾偏施工方案

 

一、準備工作

(1)糾偏施工前每天中午和早上對偏位橋墩測量兩次,追蹤觀察墩柱偏位量的發展情況。

(2)將偏位墩柱處的伸縮縫清理干凈,并安裝施工吊籃,保證足夠的施工空間。

(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響。

(4)正式糾偏施工前,做好相應的監控準備工作,如墩柱底部粘貼混凝土應變片,墩頂安放位移計,橋下架設全站儀,千斤頂前安放壓力傳感器等,確保全過程監控糾偏施工的順利進行。

(5)將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,確保在糾偏施工過程中上部T梁基本不發生位移。

(6)做好安全準備工作,在糾偏現場拉好警戒線,非施工技術人員嚴禁進入施工現場。

(7)可將墩上,下“T"梁在伸縮縫處做臨時連接確保”T"梁不被推動。

二、頂推力估算

該項目橋墩糾偏的主要設計原則是:在偏位橋墩墩頂蓋梁上施加一個水平推力,水平推力通過掛靠在T梁上的糾偏系統提供,在糾偏頂推施工過程中,T梁基本不發生位移,墩柱在逐級荷載作用下產生復位位移,從而逐步將偏位的橋墩糾正。

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后可能產生附加力。

經估算,5片T梁及橋面鋪裝自重共約700t(7000kN),1.1超荷系數,滑動摩擦系數取0.08則需摩阻推力f為:

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千斤頂(30t),0.8的效力系數,則每個千斤頂平可以提供頂推力F=300*0.8=240 kN。則總推力為:

P總=240*5=1200kN

鋼棒與鋼板滾動摩擦系數0.003----0.005,(裝置阻力可以忽略)故提供的推力

             P總>f(摩擦阻力)      可以推動

三、糾偏系統設計

本糾偏系統主要由導向主梁、頂推勾梁、頂推底座和限位裝置組成。

頂推勾梁掛靠在T梁(上坡側)端部,頂推底座通過千斤頂(6個)、鋼墊塊等抵靠在橋墩蓋梁上,頂推勾梁和頂推底座通過導向主梁連接。千斤頂頂推力作用后,糾偏系統將作用力作用在蓋梁上,從而將推動力逐級加力推動橋墩糾正。

具體的頂推裝置詳見《橋墩偏位糾偏系統設計圖(涉及專利)》。

四、監控系統設計

在糾偏施工過程中,必須做好施工過程的監控,確保施工過程的安全、順利,監控系統組成如下:

(1)水平推力監控:在每個千斤頂前面放置有一個壓力傳感器(50t),隨時監控水平推力的大小和均勻性。

(2)頂推相對位移監控:在墩頂適當位置安放位移計,隨時監控T梁和蓋梁的相對位移,并同時監控橫橋向的位移。

(3)橋墩墩柱復位監控:在橋下設立兩臺全站儀,監控兩個墩柱的位移和橋墩整體復位情況。

(4)墩柱混凝土應變應力監控:在墩柱底部適當位置的混凝土表面粘貼應變片,隨時監控墩柱混凝土的應變應力。

五、糾偏施工過程

在糾偏系統和監控系統安裝到位后,正式進行糾偏施工。

首先,用千斤頂進行頂推預緊,每個千斤頂加荷10kN,檢查各系統和構件的運行情況。如果各系統和構件運行正常,可用同步頂升系統將T梁頂升約1-2cm,在T梁支座頂部安放大塊四氟板后再落梁,使得支座和T梁之間的摩擦力盡量減小。

再次檢查整體安全狀況和各系統的運行情況,然后將每個千斤頂以每級10kN的荷載逐級同步加荷,每級荷載持荷3-5分鐘,并在持荷時間內進行監控檢查,如出現異常情況,立即停止加荷并分析原因。

將墩柱糾偏復位后,保持千斤頂的頂推力,持荷并觀察48小時,待采取可靠地限位措施后再卸荷完成糾偏施工。

在施工過程中,派專人對糾偏施工的進行同時不斷拉緊防護鋼纜繩,保證原來張拉的防護鋼纜繩繼續保持張拉防護狀態。

具體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

采用同步頂升工藝將原有4#墩GPZ(II)1.5型盆式支座更換為球型支座。

頂升高度控制在20mm內,可順利取出支座時,僅需對該支座端進行頂升;如 頂升高度超過20mm才能取出支座時,需對整聯T梁進行同步頂升。

支座更換施工工序

a) 糾偏完成后,對同步頂升千斤頂進行回油下降,使原支座恢復受力。

b) 取下臨時滑動四氟板,換上鋼墊塊,確保T梁不滑動。

c) 進行同步頂升,使T梁受力轉移到千斤頂上的鋼墊塊上,再拆除原支座下鋼板 的固定螺栓。

d) 然后再進行同步頂升,每級頂升高度控為5mm,査看各支座上升情況和支座下鋼 板是否可抽出??傢斏叨瓤刂圃?0mm以內。

e) 抽出原盆式支座下鋼板,如鋼板焊死用氧割切割后再拆除。

f) 對支座墊石和T梁底面支座接觸面進行打磨找平,確保無凸出。如有空洞的用環 氧砂漿進行找平。

g) 將新的球形支座放入,經準確測量后把球形支座下鋼板與支座墊石上預埋鋼板 焊接固定。支座上鋼板與T梁預埋鋼板焊接固定。

h)進行同步回油下降,轉換到新裝球形支座受力。下降過程同樣需要監控位移值, 確保各支座都均勻受力,沒有脫空現象。

七、限位裝置

(1)限位裝置設計

限位裝置包括限位鋼支撐、橡膠墊塊、橫隔板加固U型鋼板組成。將鋼支撐安裝在 蓋梁頂部,支撐平面上用螺栓安裝橡膠墊塊,用U型鋼板將上坡端T梁橫隔板低緣外包 粘貼。根據支座最大位移量來安裝鋼支撐,控制限位長度。當T梁和墩柱位移值達到限 位值時,T梁橫隔板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梁橫隔板上粘貼安裝U型鋼板,并用M16化學錨栓固定。

(b) 測量限位尺寸,在蓋梁頂部鉆孔安裝鋼支撐。

(c) 每個蓋梁上安裝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板的區域整體水平,可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應基本保證其軸線的縱向水平。

(3)各千斤頂在頂推時必須保持同步,嚴禁發生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梁安放四氟板的時候,必須加強觀察和監控,防止因T梁在蓋梁上的搭接長度不夠而出現梁體滑偏或滑落的情況。

(5)如果出現頂推力約大于800kN而墩柱還沒有位移的情況,必須立即中止施工并檢查分析原因。

圖F.1 偏移量復核

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

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

圖F10 安裝新支座

圖F11 支座防銹處理

 

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