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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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