CN101191324A - 采用模板定位法更换公路桥桥台上的板式橡胶支座 - Google Patents

Abstract

本发明的目的就是提供一种施工工艺简单、施工工具简单、且易于推广的更换公路桥桥台上支座的方法。采用本发明施工，整个施工部位造型美观，每一个新支座基础都制做得非常精致、并十分坚固。在各片主梁的作用下，各个新支座都承受着均布荷载，处于最为理想的支承状态。在拆除原支座前，首先将主梁按桥面施工路拱线顶起。主梁的所有支顶点全部位于桥台上方，支顶主梁采用超薄型千斤顶，定位主梁采用特种合金钢的临时支座，监测主梁升起的高度采用百分表。在安装支座处，新支座基础的构造钢筋通过竖向钢筋与锚固区的顶层锚杆焊接在一起。新支座基础的模板用3mm厚的钢板制做，其顶面为一个平面。该模板通过辅助钢筋与新支座基础的构造钢筋牢固地焊接在一起，其顶面与主梁梁肋的底面相平行，二者的间距等于新支座的厚度加3mm，新支座基础的顶面因该模板的顶面而被确定。

Description

采用模板定位法更换公路桥桥台上的板式橡胶支座

技术领域  本发明涉及一种在公路桥的桥台上更换板式橡胶支座的施工方法，该板式橡胶支座支撑着预应力简支T型梁或预应力简支工型梁。

背景技术  作为桥体上部结构的承重构件，预应力简支T型梁或预应力简支工型梁在公路桥梁的建设中得以广泛应用。在墩台顶面，板式橡胶支座支撑着主梁。根据设计，支座水平粘贴，当桥面设有纵坡时，支座只在顺桥向产生偏心受压，主梁在横桥向却是垂直的。在实际工程中，由于施工误差，几乎每一个支座的顶面都有一个倾角，该倾角或沿纵桥向或沿横桥向，或大或小，最大时甚至达到了4％，例如北京北四环路万泉河桥的桥台支座即是如此。在顺桥向，支座顶面的倾角很难与桥面纵坡相吻合，故支座仍处于偏心受压状态。在横桥向，支座顶面的倾角使主梁发生偏斜，由于主梁前后两个支座的倾角很难相同，梁肋底面的倾角与支座顶面的倾角并不吻合，故两个支座都将处于偏心受压状态。

就整座公路桥而言，所使用的支座少则十几块，多则数百块。这其中，支座顶面真正承受均布荷载的极少，绝大多数都偏心受压，特别是当支座安装的质量较差时，此种情况尤为严重。无论是沿纵桥向还是沿横桥向，支座承受偏心压力总是不好的，特别是处于大偏心受压状态。在偏心压力的作用下，支座将产生过大的压缩变形和剪切变形，致使其侧面开裂、钢板裸露，使用寿命缩短，并使桥面产生较大的沉降。沿横桥向，当支座的偏心受压严重时，主梁发生较大的偏斜，主梁端部的横隔板被撕开，例如北京南四环路的凉水桥即是如此。

在公路桥竣工之时，支座仅有因上部结构恒载而产生的压缩变形，但该变形所引起的主梁落差已被所摊铺的路面消除，桥面标高及桥面路拱线符合设计要求。当通车后，支座新增加的变形主要由车辆荷载所产生。随着车辆荷载的增大，车辆通过桥面累计次数的增多，支座变形量亦随之增大。板式橡胶支座为弹塑性体，其累计压缩变形将有一部分不可恢复。在行车道的中部，通过车辆的频率最高，故该处桥面的沉降量最大，路拱线向下凹陷。

在桥墩上方，在车辆荷载的作用下，前后两排支座将产生相同的变形，前后两孔主梁将具有相同的沉陷量，桥面路拱线虽然向下凹陷，但该处的行车道还是顺畅的。在桥台上方，在伸缩缝的前后两侧，桥面路拱线却截然不同。在桥台一侧，桥台靠背为钢筋混凝土结构，在车辆荷载的作用下，所产生的压缩变形微乎其微，路拱线几乎没有变化。在主梁一侧，由于支座变形，行车道中部的桥面下沉非常明显，严重时甚至超过了10mm，形成了一条向下凹陷的路拱线。当车辆经过时，便产生剧烈颠簸，特别是当桥面设有较大纵坡时，车辆颠簸得愈加严重。例如北京北四环路的志新桥即是如此，该桥于2000年底竣工，仅仅经过了6年，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面就下沉了13mm，形成了一个12mm高的倒错台。

公路桥的使用寿命一般为30-50年，大约每10-15年就要更换一次支座。在桥台处，如果支座的压缩量达到了5mm，则无论它们是否已经被损坏，都应将其更换，以保证伸缩缝处路面行车的顺畅。在以往，更换公路桥支座的工程并不多，在仅有的一些工程中，其施工方法也不尽人意。

在更换支座时，新支座与原支座的型号相同。首先使用普通千斤顶将整个一孔的主梁顶起同一个高度，其具体数值为200-300mm；然后用铁铲将原支座铲下，并清除该处的原水泥砂浆垫层、碎石及浮渣；最后再根据该桥的原竣工图重新设制水泥砂浆垫层，粘贴新支座。在这一过程中，用水平尺对新水泥砂浆垫层进行平整度及水平度的监测，用直尺确定其顶面的标高。待新水泥砂浆垫层达到设计强度后，再回落主梁。

安装原支座和更换新支座都源于原竣工图，从理论上说，这种更换新支座的方法是可行的，但在实践上却存在许多问题，其具体表现于：

1.原支座支撑主梁，其绝大多数都处于偏心受压状态，有些还是大偏心受压。新支座的安装方法与原支座的安装方法相同，原支座所具有的缺陷新支座将全部承袭。

2.在安装原支座时，桥台上尚未铺设主梁，其施工的空间大，操作起来十分方便，原支座的安装质量易于得到保证。在更换新支座时，桥体上部结构已经存在，主梁与桥台间的预留空间小，无论是测量数据还是制做新水泥砂浆垫层，操作的难度都很大。在施工时，所使用的是水平尺、直尺等低端量测工具，因而所得到的数据误差较大，新支座的安装质量不易得到保证，故新支座的安装质量较原支座的有所降低。

3.当原支座安装完毕后，才架设主梁、浇注湿接缝、摊铺混凝土基层和路面。整个桥体的上部结构结为一体，并与整个一排原支座的支顶高度相吻合，在上部结构的各部分之间，不存在内应力。在更换新支座时，上部结构早已定位定形，由于施工的误差，新支座的顶面标高和倾角不可能与原支座的完全相同，二者之间有一定的差距。由新支座支撑主梁，在相邻的两片主梁间，往往会产生内应力，且这种内应力的分布是无序的。在有些部位，该内应力较大，以至于引起上部结构沿纵桥向开裂。

4.主梁被顶起的高度为200-300mm，为了更换一排桥台支座，常常需要将数孔的主梁用满堂式脚手架顶起。它需要占用大量的千斤顶和支承工具，从而加大了工作量，延长了施工周期。由于支顶主梁的高度大，故在整个更换支座的过程中，桥面交通必须中断。

发明内容 本发明的目的就是提供一种施工工艺简单、施工工具简单、且易于推广的更换支座的方法。采用本发明更换桥台上的支座，整个施工部位造型美观，每一个新支座基础都制做得非常精致、并十分坚固。在各片主梁的作用下，各个新支座都承受着均布荷载，处于最为理想的支承状态。

1.本发明的内容如下：

(1)在桥台顶部加设锚固区

在桥台顶部，在主梁梁肋的正下方，设置一个长方体锚固区。沿横桥向，锚固区的宽度等于新支座的长度加44mm；沿竖向，其高度为220mm；沿纵桥向，锚固区的外端面与桥台立面相重合，其里端面距桥台背面150-200mm。在锚固区，所有锚杆皆沿纵桥向水平布设，其顶层锚杆紧贴桥台顶面的构造钢筋的底面打入。当桥台顶面的表层未设构造钢筋时，顶层锚杆紧贴原支座垫石的钢筋网片的底面打入。沿桥台立面，锚固区的配筋率为2.5-2.8％。

在顶层锚杆每一根的上方，都对桥台顶面实施预处理，将该部分的混凝土沿纵桥向豁开，在顶层锚杆的上方形成一个水平沟槽，并使该锚杆的上表面裸露，以便安装和焊接新支座基础的构造钢筋。

(2)精确调整桥面路拱线

在桥台上方，当伸缩缝前后的路面标高符合路面纵坡时，在主梁一侧，桥面路拱线为最佳路拱线。在更换新支座后，在主梁一侧，桥面路拱线与最佳路拱线相平行、且高于最佳路拱线一个数值，根据桥面纵坡，该数值为1.5-2.0mm，此路拱线为设计路拱线。经过一段时间车辆的运行，新支座顶面略有下沉，在主梁一侧，桥面路拱线逐渐与最佳路拱线相吻合。

在拆除旧支座前，首先将主梁顶升到位，在主梁一侧，桥面路拱线与设计路拱线相平行、且高于设计路拱线一个数值，该数值等于新支座的压缩量加3.0mm，此路拱线为施工路拱线。在新支座就位后，主梁回落时，主梁直落3.0mm，并使新支座产生一个压缩量，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线与设计路拱线相吻合。

在桥台伸缩缝的主梁一侧，当桥面路拱线与施工路拱线相吻合时，整个一孔的主梁其梁肋底面的标高及倾角即可确定。根据梁肋底面的标高及倾角，便可确定新支座基础顶面的标高和倾角。

(3)安装新支座基础的构造钢筋

新支座基础构造钢筋的外轮廓为一个长方体，其平面的长度与宽度分别大于新支座的长度与宽度20mm；其厚度以能在更换支座部位方便安装为宜，定最小值为24mm，最大值不超过新支座的厚度。新支座基础的构造钢筋通过其内部均匀分布的竖向钢筋与锚固区的顶层锚杆焊接在一起。当该构造钢筋就位且被固定以后，它的顶面与梁肋底面相平行，二者的间距为新支座的厚度加13mm。新支座基础构造钢筋的竖向承压力和竖向钢筋总的承压力都等于主梁的压力，它们的安全系数皆取1.5。

(4)安装新支座基础的模板

浇注新支座基础的模板用3mm厚的钢板制做，其顶面为一个矩形平面，该矩形平面的长度和宽度分别大于新支座的长度和宽度40mm。新支座基础的模板通过辅助钢筋与新支座基础的构造钢筋焊接在一起。当该模板就位且被固定以后，其顶面与梁肋底面相平行，二者的间距为新支座的厚度加3mm。

(5)浇注新支座基础

浇注新支座基础采用早强无收缩混凝土，其粗骨料粒径最大不超过5mm，抗压强度不小于C30。在桥台上，整个一排新支座基础同时浇筑。当混凝土充满新支座基础的模板后，用钢直尺沿该模板的顶面将其表面刮平即可。在新支座基础的顶部和四周，混凝土保护层的厚度均为10mm。新支座基础的顶面与新支座基础模板的顶面相重合，其顶面的标高及倾角因此而被确定。

当混凝土达到设计强度后，同时拆除整个一排新支座基础的模板。在桥台上，各个新支座基础的顶面皆与梁肋底面相平行，其间距都等于新支座的厚度加3mm。在整个上部结构回落时，各片主梁首先直落3mm，然后使各个新支座都产生同一个压缩量。与此同时，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线向下垂落，与设计路拱线相吻合。经过几年车辆的运行，各个新支座的顶面都略有下沉，桥面路拱线逐渐趋向于最佳路拱线。

2.本发明的优点

使用本发明更换桥台上的支座，所有的支顶点全部位于桥台处，且主梁被支顶的最大高度仅为9mm，故无需在桥下搭设满堂式脚手架，因而施工的周期短，施工的成本低廉。

在桥台支座的上方，当整个一孔的主梁被支顶到位后，在桥台伸缩缝处，主梁一侧的路面标高仅高出桥台一侧的路面标高7-9mm，而伸缩缝的宽度通常在40-60mm之间，故各种车辆均可正常地通过桥面，也不会引起车辆颠簸。

附图说明  下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是桥台正面锚固区图，图2是桥台侧向锚固区图，图3是锚固区的钢构件图，图4是沿横桥向水平沟槽开挖图，图5是沿纵桥向水平沟槽开挖图，图6是在主梁下安装千斤顶与临时支座图，图7是桥台正面新支座基础构造钢筋的安装图，图8是桥台侧向新支座基础构造钢筋的安装图，图9是桥台正面新支座基础的构造钢筋图，图10是桥台侧向新支座基础的构造钢筋图，图11是桥台正面新支座基础模板的安装图，图12是桥台侧向新支座基础模板的安装图，图13是桥台正面新支座基础的模板图，图14是桥台侧向新支座基础的模板图，图15是桥台正面新支座基础的混凝土浇注图，图16是桥台侧向新支座基础的混凝土浇注图，图17是桥台正面新支座基础图，图18是桥台侧向新支座基础图，图19是桥台正面新支座的粘贴图，图20是桥台侧向新支座的粘贴图，图21是桥台正面主梁回落前图，图22是桥台正面主梁回落后图，图23是桥台正面主梁就位图，图24是桥台侧向主梁就位图。

下面结合图1至图24详细说明根据本发明所提出的在公路桥桥台上更换板式橡胶支座的施工方法。

具体实施方式 采用本发明更换公路桥桥台上的板式橡胶支座，宜根据图1至图24分步实施：

按照图1和图2所描述，锚固区〔7〕的锚杆〔8〕用Φ20钢筋制做，锚孔用风钻打制，口径为34mm，锚杆〔8〕用浸过水的锚固包固定于锚孔中，所有锚杆〔8〕皆沿纵桥向水平打入。

在主梁〔5〕的正下方，在锚固区〔7〕内，以200mm为间距设上下两层锚杆〔8〕，顶层锚杆〔8〕紧贴桥台顶面〔2〕的构造钢筋的底面打入。当桥台顶面〔2〕的表层未设构造钢筋时，顶层锚杆〔8〕紧贴原支座〔12〕垫石的钢筋网片的底面打入。沿横桥向，上下两层锚杆〔8〕均以相同的等间距排列，间距为150-200mm，其左右两端锚杆〔8〕的距离等于新支座的长度。沿纵桥向，每一根锚杆〔8〕都穿过整个桥台顶面〔2〕的宽度，进入桥台靠背〔3〕，其里端距桥台背面〔4〕为150-200mm，其外端凹入桥台立面〔1〕10mm。

按照图3所描述，在锚固区，沿着锚杆〔8〕端头的竖向排列设开挖槽〔9〕，其宽度为64mm，深度为30mm。开挖槽〔9〕的顶端与桥台顶面〔2〕取齐，底端低于底层锚杆20mm。取两根220mm长的φ12钢筋作为连接钢筋分列于两根锚杆端头的两侧，并在它们的相交处实施焊接，形成竖向钢构件〔10〕。焊接后，该钢构件的表面凹入桥台立面〔1〕18mm。

在锚固区，沿着顶层锚杆〔8〕端头的横向排列，设30mm深的开挖槽〔9〕，其底边与横向钢构件〔11〕保持10mm净距，其顶边与桥台顶面〔2〕取齐。在顶层锚杆〔8〕相邻的两根之间，取两根φ12钢筋并排嵌入开挖槽〔9〕内，其两端分别抵住左右两列竖向钢构件〔10〕，以形成横向钢构件〔11〕。在横向钢构件〔11〕与竖向钢构件〔10〕的交汇处实施焊接，将整个顶层锚杆〔8〕固结在一起。

按照图4所描述，支顶主梁〔5〕采用超薄型千斤顶〔20〕；定位主梁〔5〕采用特种合金钢的临时支座〔21〕；在桥台伸缩缝的前后两侧，桥面施工路拱线用长直尺就能被准确测出；在桥台立面〔1〕的顶部，在梁肋左右边部的下方，各安装一块百分表，可以准确监测主梁〔5〕被支顶的高度。

当主梁〔5〕为简支T型梁时，在梁肋一侧横隔板的下方，紧贴梁肋安放临时支座〔21〕；在梁肋另一侧横隔板的下方，并排安放临时支座〔21〕和超薄型千斤顶〔20〕，千斤顶〔20〕靠近原支座〔12〕。当主梁为简支工型梁时，在桥台立面的前面，在主梁之下，竖立钢立柱。在钢立柱的顶端，前后放置临时支座和超薄型千斤顶，临时支座靠近桥台立面放置。

支顶主梁〔5〕从桥台中部向两侧逐次进行，一次支顶的高度亦从桥台中部向两侧逐次递减。在桥台中部，主梁〔5〕一次支顶的最大高度不超过0.5mm。每运作一台千斤顶〔20〕，除了其上方的主梁〔5〕被顶起之外，其左右两侧的主梁〔5〕亦同时向上升起一个高度。在此时刻，宜及时升起这些主梁〔5〕下面的临时支座〔21〕，将它们一一撑住。通过若干个支顶程序，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线达到施工路拱线。最后，撤除主梁〔5〕之下的千斤顶，主梁〔5〕由临时支座〔21〕支撑。

按照图5和图6所描述，在顶层锚杆〔8〕每一根的上方，都对桥台顶面〔2〕的表层实施预处理，将该部分的混凝土豁开，使之形成一个纵桥向的水平沟槽〔6〕，并使顶层锚杆〔8〕的上表面裸露，以便焊接新支座基础的构造钢筋。

沿横桥向，水平沟槽〔6〕的横断面为一个等腰梯形，其下底宽20mm，上底宽50mm。沿纵桥向，水平沟槽〔6〕的长度以能焊接新支座基础的构造钢筋为宜。经开挖后，在靠近锚杆〔8〕的里端，锚杆〔8〕仍有约250mm长处于良好的锚固状态，该锚杆〔8〕仍具有150kN以上的抗拔力。在锚杆〔8〕的外端，上下两排锚杆〔8〕被竖向钢构件〔10〕焊接在一起，故顶层锚杆〔8〕依旧处于十分稳固的状态。

按照图7和图8所描述，新支座基础的构造钢筋〔14〕由上、中、下三层同型号钢筋焊接而成，该钢筋的直径等于构造钢筋〔14〕厚度的三分之一。上下两层钢筋沿横桥向安放，其长度大于新支座〔13〕长度20mm，间距为55-65mm；中间一层钢筋沿纵桥向安放，其长度大于新支座〔13〕宽度20mm，间距为65-75mm；在纵横钢筋的每一个交汇处，都进行双面焊接。构造钢筋〔14〕的竖向承载力等于主梁〔5〕的压力，其安全系数为1.5。

当构造钢筋〔14〕在更换支座部位就位以后，在其与梁肋之间，自上而下依次插入一块新支座〔13〕和一块13mm厚的矩形木板〔17〕。在构造钢筋〔14〕的左右两侧，在构造钢筋〔14〕与桥台顶面〔2〕之间，用小钢片支顶构造钢筋〔14〕，使新支座〔13〕、矩形木板〔17〕、及构造钢筋〔14〕一同升起，直至新支座〔13〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面全面接触为止。构造钢筋〔14〕通过竖向钢筋与锚固区顶层锚杆〔8〕的裸露部分焊接在一起。

按照图9和图10所描述，撤除新支座和矩形木板，构造钢筋〔14〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距为新支座的厚度加13mm。在每一道水平沟槽〔6〕内，都以大体相等的间距布设竖向钢筋〔15〕，其底端与锚杆〔8〕相焊接，其顶部与构造钢筋〔14〕的纵横钢筋的一个交汇点焊接在一起。所有竖向钢筋〔15〕的总承载力等于主梁〔5〕的压力，其安全系数为1.5。

按照图11和图12所描述，浇注新支座基础的模板〔16〕用3mm厚的钢板制做，其4片钢板通过点焊相连接，其平面的长度与宽度分别大于新支座〔13〕的长度与宽度40mm。整个模板〔16〕的顶面为一个平面，在模板〔16〕与梁肋之间，自上而下依次插入一块新支座〔13〕和一块3mm厚的矩形钢板〔18〕。在模板〔16〕的左右两侧，在模板〔16〕与桥台顶面〔2〕之间，用小钢片进行支顶，使新支座〔13〕、矩形钢板〔18〕及模板〔16〕一同升起，直至新支座〔13〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面全面接触为止。在模板〔16〕的四周加焊辅助钢筋，通过辅助钢筋将模板〔16〕与新支座基础的构造钢筋牢固地焊接在一起。

按照图13和图14所描述，撤除新支座和矩形钢板，模板〔16〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距为新支座的厚度加3mm；模板〔16〕四壁的底边贴近桥台顶面〔2〕。在浇注混凝土时，只需用小锤敲击模板〔16〕的四壁，就能将混凝土捣实。

按照图15和图16所描述，在模板〔16〕前方的桥台立面〔1〕上，通过膨胀螺栓固定，加设一块3mm厚的钢模板〔22〕，将整个锚固区全部覆盖，其顶边略高于桥台顶面〔2〕。用早强无收缩混凝土灌料灌注桥台顶面〔2〕的水平沟槽，直至混凝土灌料的表面略高于桥台顶面〔2〕为止，此时位于桥台立面〔1〕的锚固区的各开挖槽亦同时被填满，早强无收缩混凝土灌料的粗骨料粒径最大不超过5mm，其抗压强度不小于C30。

在模板〔16〕四周的根部，用胶带密封模板〔16〕与桥台顶面〔2〕之间的缝隙。向模板〔16〕内浇注早强无收缩混凝土，灌满后用钢直尺沿模板〔16〕的顶面将其表面刮平即可。早强无收缩混凝土的粗骨料粒径最大不超过5mm，其抗压强度不小于C30。在新支座基础的顶面及四周，混凝土保护层的厚度皆为10mm。新支座基础的顶面与模板〔16〕的顶面相重合，同模板〔16〕的顶面一样，它亦与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距也是新支座的厚度加3mm。

按照图17和图18所描述，在更换支座处，当所浇注的混凝土达到设计强度后，将新支座基础模板和覆盖锚固区的钢模板拆除。新支座基础〔19〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距等于新支座的厚度加3mm。在新支座基础〔19〕的下方，桥台顶面〔2〕的水平沟槽已全部被混凝土填平；桥台立面〔1〕的原锚固区的开挖槽已全部被混凝土充满，所有的锚杆端头、竖向钢构件及横向钢构件均已被混凝土所覆盖。

在拆除新支座基础模板时，首先用电动锯片割断该模板四周的辅助钢筋，然后锯开模板前挡板左右两侧边部的焊点，取下该前挡板后，模板的左右挡板及后挡板用钢钎便可顺次捅落。在拆除覆盖锚固区的钢模板时，首先拧下各膨胀螺栓的螺母，取下该钢模板，然后沿桥台立面〔1〕将膨胀螺栓凸出的部分割断即可。

事际上，仅凭新支座基础构造钢筋的承载力就能支撑住主梁〔5〕，混凝土的浇筑，将明显提高新支座基础〔19〕的整体性，使主梁〔5〕所施加的压力分布得更为均匀合理，并保护该构造钢筋不被锈蚀。

按照图19和图20所描述，用环氧树脂胶将新支座〔13〕粘贴在新支座基础〔19〕的顶面。新支座〔13〕的四边与新支座基础〔19〕的四边均保持着20mm的净距，其顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，且净距为3mm。预留这3mm的间隙，便于新支座〔13〕的插入和粘贴。

按照图21所描述，在回落主梁〔5〕前，首先将超薄型千斤顶〔20〕插入原位，并重新安放百分表。千斤顶〔20〕与临时支座〔21〕同步操作，主梁〔5〕分段下落，每次下落1mm。主梁〔5〕直接下落3mm后，又将新支座基础〔19〕之上的新支座〔13〕压缩一个数值。

按照图22所描述，当主梁〔5〕回落后，新支座〔13〕支撑着主梁，超薄型千斤顶〔20〕和临时支座〔21〕虽然仍在原位，但已经不再支撑主梁〔5〕，此时可将千斤顶〔20〕和临时支座〔21〕撤出。

按照图23和图24所描述，当主梁〔5〕在新支座〔13〕的顶面就位后，新支座〔13〕和新支座基础〔19〕都承受着均布荷载，处于最理想的工作状态。在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线与设计路拱线相吻合。最后，还要对桥台顶面〔2〕和桥台立面〔1〕的各凹陷部位进行修补，使之恢复原貌。在修补水泥砂浆中，须掺入ZV型混凝土修补胶。在各修补处，水泥砂浆都要略凸出于原混凝土表面，当达到设计强度后，再将其打磨平整。

具体实施时的两点注意：

在安装新支座基础的构造钢筋、新支座基础的模板和粘贴新支座这三道工序中，新支座先后三次被使用。为了消除因新支座厚度不均匀而带来的施工误差，在更换每一块原支座时，在三道工序中，都要使用同一块新支座。在每次使用时，该新支座的四个侧面都要保持相同的方位。

为了更换新支座，需要将整个一孔的主梁按施工路拱线同时顶起。在相邻的两片主梁间，必然会产生内应力，但该内应力分布合理，且未超出钢筋混凝土材料的容许应力值。当整个上部结构在新支座上就位以后，在自身恒载和车辆荷载的作用下，桥体的上部结构将产生塑性变形，相邻两片主梁间的内应力将逐渐消失。

Claims (20)

1.采用模板定位法更换公路桥桥台上的板式橡胶支座，将按如下的操作工序依次进行：在原支座〔12〕下方的桥台内部设置一个长方体的锚固区〔7〕，以局部加固桥台支撑主梁〔5〕的部位，并为安装新支座基础〔19〕的构造钢筋〔14〕设制立足点和焊接点；在拆除原支座〔12〕前，首先将主梁〔5〕顶升到位，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线与施工路拱线相吻合；在更换支座部位，制做钢筋混凝土结构的新支座基础〔19〕，新支座基础〔19〕的长度与宽度分别大于新支座〔13〕的长度与宽度40mm，其顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，二者的间距为新支座〔13〕的厚度加3mm；当上部结构整体回落后，整个一排新支座〔13〕都承受着均布荷载，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线向下垂落，与设计路拱线相吻合；经过几年车辆的运行，各个新支座〔13〕的顶面都会略有下沉，桥面路拱线将逐渐趋向于最佳路拱线；本发明的特征在于：

在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面施工路拱线根据桥面纵坡确定，整个一孔主梁〔5〕的支顶高度根据桥面施工路拱线确定，当主梁〔5〕被支顶到位后，其梁肋底面的标高和倾角随之被准确确定；精心制做并在主梁〔5〕之下精心安装新支座基础〔19〕的模板〔16〕，其顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，二者的间距等于新支座〔13〕的厚度加3mm；新支座基础〔19〕在主梁〔5〕之下用混凝土就地浇注而成，其顶面依模板〔16〕的顶面而被准确确定；在桥台上，整个一排新支座〔13〕的顶面都与主梁〔16〕梁肋的底面相平行，二者的间距皆为3mm，整个一孔主梁〔16〕同步回落，先直落3mm，再将各新支座〔13〕都压缩同一个高度。

2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：在桥台顶部，在主梁〔5〕梁肋的正下方，锚固区〔7〕沿横桥向的宽度等于新支座〔13〕的长度加44mm，沿竖向的高度为220mm，沿纵桥向，锚固区〔7〕的外端面与桥台立面〔1〕相重合，里端面距桥台背面〔4〕150-200mm。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的施工方法，其特征是：在锚固区〔7〕内，所有锚杆〔8〕皆沿纵桥向水平打入，沿桥台立面〔1〕，锚固区的配筋率为2.5-2.8％；锚杆〔8〕用Φ20钢筋制做，锚孔用风钻打制，口径为34mm，锚杆〔8〕用浸过水的锚固包固定于锚孔中。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的施工方法，其特征是：在锚固区〔7〕内，以200mm为间距设上下两层锚杆〔8〕，顶层锚杆〔8〕紧贴桥台顶面〔2〕的构造钢筋的底面打入；当桥台顶面〔2〕的表层未设构造钢筋时，顶层锚杆〔8〕紧贴原支座〔12〕垫石的钢筋网片的底面打入；沿横桥向，上下两层锚杆〔8〕均以相同的等间距排列，间距为150-200mm，其左右两端锚杆〔8〕的距离等于新支座〔13〕的长度；沿纵桥向，每一根锚杆〔8〕都穿过整个桥台顶面〔2〕的宽度，进入桥台靠背〔3〕，其里端距桥台背面〔4〕为150-200mm，其外端凹入桥台立面〔1〕10mm。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的施工方法，其特征是：在锚固区〔7〕，每一列锚杆〔8〕都通过在其端头并排焊接的两道φ12钢筋进行连接，以形成竖向钢构件〔10〕；在顶层锚杆〔5〕每相邻的两根之间，亦通过在其端头并排焊接的两道φ12钢筋进行连接，以形成横向钢构件〔11〕；所有的钢构件皆凹入桥台立面〔1〕18mm。

6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：主梁〔5〕的支顶点全部位于桥台上方，支顶主梁〔5〕采用超薄型千斤顶〔20〕，定位主梁〔5〕采用特种合金钢的临时支座〔21〕，监测主梁〔5〕被支顶的高度采用百分表。

7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：支顶主梁〔5〕从桥台的中部向两侧逐次进行，一次支顶的高度亦从桥台的中部向两侧逐次递减；在桥台中部，主梁〔5〕一次支顶的最大高度不超过0.5mm；每运作一台千斤顶，除了其上方的主梁〔5〕被顶起之外，其左右两侧的主梁〔5〕亦同时升起一个高度，在此时刻，宜及时升起这些主梁〔5〕下面的临时支座〔21〕，将它们一一撑住；通过若干个支顶程序，在桥台伸缩缝的主梁一侧，桥面路拱线达到施工路拱线。

8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：在顶层锚杆〔8〕每一根的上方，都对桥台顶面〔2〕的表层实施预处理，将该部分的混凝土豁开，在该处形成一个沿纵桥向的水平沟槽〔6〕，并使顶层锚杆〔8〕的上表面裸露；沿横桥向，水平沟槽〔6〕的横断面为一个等腰梯形，其下底宽20mm，上底宽50mm；沿纵桥向，水平沟槽〔6〕的开挖长度以能焊接新支座基础〔19〕的构造钢筋〔14〕为宜。

9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：构造钢筋〔14〕的外轮廓为一个长方体，其平面的长度与宽度分别大于新支座〔13〕的长度与宽度20mm，其厚度以能在更换支座部位方便安装为宜，定最小值为24mm，最大值不超过新支座〔13〕的厚度，构造钢筋〔14〕的竖向承载力等于主梁〔5〕的压力，其安全系数为1.5。

10.根据权利要求1和权利要求9所述的施工方法，其特征是：构造钢筋〔14〕由上、中、下三层同型号的钢筋焊接而成，该钢筋的直径等于构造钢筋〔14〕厚度的三分之一；上下两层钢筋沿横桥向安放，其长度大于新支座〔13〕长度20mm，间距为55-65mm；中间一层钢筋沿纵桥向安放，其长度大于新支座〔13〕宽度20mm，间距为65-75mm；在纵横钢筋的每一个交汇处，都进行双面焊接。

11.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：当构造钢筋〔14〕在更换支座部位就位后，在其与梁肋之间，自上而下依次插入一块新支座〔13〕和一块13mm厚的矩形木板〔17〕；在构造钢筋〔14〕的左右两侧，在构造钢筋〔14〕与桥台顶面〔2〕之间，用小钢片支顶构造钢筋〔14〕，使新支座〔13〕、矩形木板〔17〕、及构造钢筋〔14〕一同升起，直至新支座〔13〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面全面接触为止，以此确定构造钢筋〔14〕顶面的标高和倾角。

12.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：构造钢筋〔14〕通过竖向钢筋〔15〕与锚固区〔7〕顶层锚杆〔8〕的裸露部分焊接在一起；在每一道水平沟槽〔6〕内，都以大体相等的间距布设竖向钢筋〔15〕，其底端与锚杆〔8〕相焊接，其顶部与构造钢筋〔14〕的纵横钢筋的一个交汇点焊接在一起；所有竖向钢筋〔15〕的总承载力等于主梁〔5〕的压力，其安全系数为1.5。

13.根据权利要求1和权利要求12所述的施工方法，其特征是：当撤除新支座〔13〕和矩形木板〔17〕以后，构造钢筋〔14〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距为新支座〔13〕的厚度加13mm。

14.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：浇注新支座基础〔19〕的模板〔16〕用3mm厚的钢板制做，其4片钢板通过点焊相连接，其平面的长度与宽度分别大于新支座〔13〕的长度与宽度40mm，整个模板〔16〕的顶面为一个平面。

15.根据权利要求1和权利要求14所述的施工方法，其特征是：当模板〔16〕在更换支座部位就位后，在其与梁肋之间，自上而下依次插入一块新支座〔13〕和一块3mm厚的矩形钢板〔18〕。在模板〔16〕的左右两侧，在模板〔16〕与桥台顶面〔2〕之间，用小钢片进行支顶，使新支座〔13〕、矩形钢板〔18〕及模板〔16〕一同升起，直至新支座〔13〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面全面接触为止，以此确定模板〔16〕顶面的标高和倾角。

16.根据权利要求1和权利要求15所述的施工方法，其特征是：在模板〔16〕的四周加焊辅助钢筋，通过辅助钢筋将模板〔16〕与构造钢筋〔14〕牢固地焊接在一起，在浇注混凝土时，只需用小锤敲击模板〔16〕的四壁，就能将混凝土捣实。

17.根据权利要求1和权利要求16所述的施工方法，其特征是：当撤除新支座〔13〕和矩形钢板〔18〕后，模板〔16〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距为新支座〔13〕的厚度加3mm，模板〔16〕四壁的底边贴近桥台顶面〔2〕。

18.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：向模板〔16〕内浇注早强无收缩混凝土，灌满后用钢直尺沿模板〔16〕的顶面将其表面刮平，以此确定新支座基础〔19〕顶面的标高和倾角，早强无收缩混凝土的粗骨料粒径最大不超过5mm，抗压强度不小于C30。

19.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：当拆除模板〔16〕后，在新支座基础19〕的顶面及四周，混凝土保护层的厚度皆为10mm，新支座基础〔19〕的顶面与主梁〔5〕梁肋的底面相平行，其间距为新支座〔13〕的厚度加3mm。

20.根据权利要求1所述的施工方法，其特征是：在安装构造钢筋〔14〕、模板〔16〕和粘贴新支座〔13〕这三道工序中，新支座〔13〕先后三次被使用，为了消除因新支座〔13〕厚度不均匀而带来的施工误差，在更换每一块原支座〔12〕时，在三道工序中，都要使用同一块新支座〔13〕，在每次使用时，该新支座〔13〕的四个侧面都要保持相同的方位。

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