CN105297643A - 空心板式桥梁支座更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁单跨跨径在20m以内的空心板式桥梁支座更换方法，其特征是它包括⑴计算顶升位移量、⑵设备安装、⑶顶升和⑷支座处理步骤，本发明顶升时，采用各千斤顶同时逐步顶升，每次顶升位移量为0.4㎜～0.6㎜，顶升过程中保证各千斤顶位移量一致，使各空心板在顶升过程中受力均匀；本发明施工方法简易，施工速度快，周期短，对桥梁结构影响小，费用较低，经济合理，同时，顶升过程中分批顶升，且采用过渡区顶升，使桥面受力平缓，对桥梁结构整体性影响小，防止顶升过程中的桥面开裂。

Description

空心板式桥梁支座更换方法

技术领域

本发明涉及一种空心板式桥梁，具体地说是一种空心板式桥梁支座更换方法，特别是涉及一种桥梁单跨跨径在20m以内的空心板式桥梁支座更换方法。

背景技术

随着经济的发展，公路、铁路、桥梁已成为现代社会快速发展的一个重要标志，尤其是桥梁设施，已成为现代交通中不可缺少的一部分。据不完全统计，中国现有各类桥梁数量约50万余座，每年开工建设的桥梁约1万余座。如此庞大的数量，在带给我们便捷交通的同时，也产生了许多急需解决的问题，其中支座问题便是最棘手的问题。

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，可谓一座桥梁的咽喉所在，关系重大，一旦出现病害，将影响到上下部结构的使用寿命和交通安全。桥梁支座常见的病害有支座异常变形、支座不能正常滑动、支座开裂以及支座老化等等，产生病害的支座其受力性能会大大降低，失去支座应有的传递梁体伸缩位移和转角的功能，不能再满足结构受力需求。支座病害不仅影响支座的使用寿命，与桥梁结构的安全性和耐久性也息息相关，是产生桥梁问题的主要原因之一。特别是目前新建的公路桥梁几乎全部选用橡胶支座，由于使用年限、交通量超负荷运行等原因，桥梁支座老化、损伤现象日益凸显，支座病害处治及更换刻不容缓。

目前，对病害支座的处理通常都是采用支座更换的方式。通常使用同步顶升装置对支座进行更换。即采用液压泵站与千斤顶相连，顶升过程中，千斤顶的油缸液压由液压泵站控制，达到对空心板同步顶升的作用。但是，液压泵站距离各千斤顶很远，需要相当长的液压油管，过长的液压油管使得施工和后期维修极为不便；而且，在顶升过程中，传统的同步顶升装置通过控制油压来间接控制千斤顶的顶升力，以达到同步顶升的效果，而通常每个千斤顶的受力大小是不一样的，这样在顶升过程中会产生位移差，对桥梁结构产生损害。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁单跨跨径在20m以内的空心板式桥梁支座更换方法。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种空心板式桥梁支座更换方法，其特征是它包括下列步骤：

⑴计算顶升位移量：计算各空心板下支座理论受力大小，根据支座的弹性模量及受力面积计算各支座在桥梁自重作用下的变形量，其中最大变形量与更换支座所需的最低施工高度之和为空心板的设定顶升位移量；

⑵设备安装：每个支座对应安装一个千斤顶，根据各空心板不同的顶升力，将相应的千斤顶布置在空心板同一端的肋梁下，并与支座布置在空心板的同一长度方向，各千斤顶布置在空心板的同一宽度方向上，位移计布置在空心板同一端的两支座中间，并与千斤顶在空心板的同一宽度方向上；

⑶顶升：在顶升控制系统控制下，各千斤顶同时逐步顶升，每次顶升位移量为0.4㎜～0.6㎜，每顶升一次观察各空心板板间的位移差，监测相邻空心板间铰缝，各千斤顶位移量由对应空心板上的位移计控制，直至各空心板顶升至设定顶升位移量；顶升过程中保证各千斤顶位移量一致，使各空心板在顶升过程中受力均匀；

⑷支座处理：顶升至设定顶升位移量后，进行支座更换；处理完成后，同时缓慢卸载千斤顶，使各支座与相应空心板紧密贴合；

⑸重复步骤⑴～⑷，进行下一批支座的更换。

本发明所述千斤顶顶部设置有顶升钢板，顶升钢板与空心板底面平行紧贴，保证顶升过程中空心板受力均匀。

本发明所述空心板的长度小于等于20m。

本发明在步骤⑶中，所述顶升为分批顶升，即根据桥梁宽度每次对3～5块空心板进行顶升。

为使顶升位移量平缓过渡，保证桥面不开裂，本发明在进行顶升的空心板的两侧设过渡顶升区，过渡顶升区空心板的顶升位移量相对设定顶升位移量线性递减，即过渡顶升区空心板的顶升位移量与设定顶升位移量的差值为0.4㎜～0.6㎜。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，施工方法简易，施工速度快，周期短，对桥梁结构影响小，费用较低，经济合理，同时，顶升过程中分批顶升，且采用过渡区顶升，使桥面受力平缓，对桥梁结构整体性影响小，防止顶升过程中的桥面开裂。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大左视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种空心板式桥梁支座更换方法，其特征是它包括下列步骤：

⑴计算顶升位移量：计算各空心板下支座理论受力大小，根据支座的弹性模量及受力面积计算各支座在桥梁自重作用下的变形量，其中最大变形量与更换支座所需的最低施工高度之和为空心板的设定顶升位移量；

⑵设备安装：每个支座对应安装一个千斤顶，根据各空心板不同的顶升力，将相应的千斤顶布置在空心板同一端的肋梁下，并与支座布置在空心板的同一长度方向，各千斤顶布置在空心板的同一宽度方向上，位移计布置在空心板同一端的两支座中间，并与千斤顶在空心板的同一宽度方向上；

⑶顶升：在顶升控制系统控制下，各千斤顶同时逐步顶升，每次顶升位移量为0.4㎜～0.6㎜，每顶升一次观察各空心板板间的位移差，监测相邻空心板间铰缝，各千斤顶位移量由对应空心板上的位移计控制，直至各空心板顶升至设定顶升位移量；顶升过程中保证各千斤顶位移量一致，使各空心板在顶升过程中受力均匀；

⑷支座处理：顶升至设定顶升位移量后，进行支座更换；处理完成后，同时缓慢卸载千斤顶，使各支座与相应空心板紧密贴合；

⑸重复步骤⑴～⑷，进行下一批支座的更换。

本发明所述千斤顶顶部设置有顶升钢板，顶升钢板与空心板底面平行紧贴，保证顶升过程中空心板受力均匀。

本发明所述空心板的长度小于等于20m。

本发明在步骤⑶中，所述顶升为分批顶升，即根据桥梁宽度每次对3～5块空心板进行顶升。

为使顶升位移量平缓过渡，保证桥面不开裂，本发明在进行顶升的空心板的两侧设过渡顶升区，过渡顶升区空心板的顶升位移量相对设定顶升位移量线性递减，即过渡顶升区空心板的顶升位移量与设定顶升位移量的差值为0.4㎜～0.6㎜。

由图1、图2可知，本发明操作时，每次更换各空心板3同一端的支座5。首先计算顶升位移量，通过计算每个支座5在桥梁自重作用下理论受力大小，根据支座5的弹性模量及受力面积计算支座5在承受相应荷载时将产生的变形量，其中最大变形量与更换支座所需的最低施工高度之和为各空心板3的设定顶升位移量；

本实施例所述空心板式桥梁桥宽为12.5m，单跨跨径为16m，布置有9块空心板3。经过计算，最大变形量为0.8㎜，确定各空心板3的设定顶升位移量为1.4㎜。

第二步，根据不同的顶升力，将相应的千斤顶4布置在空心板3的肋梁下，千斤顶4最大顶升力应大于2倍支座5受力荷载，放置千斤顶4的盖梁7表面应该处理平整，使其能够放置稳定，保证在顶升过程中不会发生偏移，千斤顶4上部放置顶升钢板8，使顶升时空心板3受力均匀。

本实施例以每五块空心板3为一个批次，分批更换病害支座，在相应空心板3的支座5位置处设置千斤顶4，每个千斤顶4与对应的支座5布置在空心板3的同一长度方向；同时，为使顶升位移量平缓过渡，保证桥面不开裂，在进行顶升的空心板3的两侧设过渡顶升区，过渡顶升区空心板的顶升位移量相对设定顶升位移量线性递减。如图1所示，本实施例在与顶升的空心板3相邻的二块空心板3设有过渡顶升千斤顶Ⅰ1和过渡顶升千斤顶Ⅱ2，过渡顶升千斤顶Ⅰ1和过渡顶升千斤顶Ⅱ2相对空心板的设定顶升位移量线性递减，即过渡顶升区空心板的顶升位移量与设定顶升位移量的差值为0.4㎜～0.6㎜。本实施例空心板的设定顶升位移量为1.4㎜，则过渡顶升千斤顶Ⅰ1的顶升位移量为1.0㎜，过渡顶升千斤顶Ⅱ2的顶升位移量为0.6㎜。位移计6布置在空心板3同一端的两支座5中间，并与千斤顶4在空心板3的同一宽度方向上。

第三步，在顶升控制系统控制下，各千斤顶4同时逐步顶升，每次顶升位移量为0.4㎜～0.6㎜，每顶升一次观察各空心板3板间的位移差，各千斤顶4位移量由对应空心板3上的位移计6控制，直至各空心板3顶升至设定顶升位移量；顶升过程中保证各千斤顶4位移量一致，使各空心板3在顶升过程中受力均匀。

本实施例通过顶升控制系统，先将顶升钢板8顶升至与空心板3接触，然后分阶段同时逐步顶升至设定顶升位移量，顶升位移量由位移计6读数控制，每顶升一次观察各相邻板间的位移差，保证在顶升的过程中，混凝土桥面不开裂，防止混凝土开裂，破坏桥梁的整体性，给桥梁结构带来损害甚至造成经济损失。

第四步，顶升至设定顶升位移量后，进行支座更换。先用敲杆检查各支座5的松动情况，对未完全松动的支座5，单独对该支座5对应的千斤顶4进行逐步顶升，直至所有支座5完全松动。然后，在盖梁7上各支座5处放置支座垫块，防止施工过程中千斤顶4失效发生意外；再拿出病害支座，安放新支座，新支座安放位置与病害支座位置一致，更换时，采取对中、定位措施确定支座5安放位置，在支座5上、下部安置受力钢板，使支座在承受荷载时受力均匀，下部受力钢板与盖梁7、上部受力钢板与空心板3应紧密锚固，防止在车辆荷载作用下滑移，失去支撑效果。两者之间的接缝中采用环氧砂浆填充。最后，采取所有千斤顶4同时缓慢卸载，卸载完毕，更换后的支座5与空心板3紧密挤压，承受上部荷载。

重复上述步骤进行下一批的病害支座5更换，直到所有病害支座5更换完成。

本发明以位移量控制顶升，克服了传统整体顶升的一些弊端，并且，对于局部变形量不一的支座，在顶升相应位置后，采用局部顶升技术处理，大大降低了整联顶升的位移量，加快了施工速度，而且施工设备简单，费用较低，经济效果十分明显。可缓解目前支座更换困难，更换费用昂贵的问题，具有广阔的市场前景。

Claims (5)

1.一种空心板式桥梁支座更换方法，其特征是它包括下列步骤：

⑴计算顶升位移量：计算各空心板下支座理论受力大小，根据支座的弹性模量及受力面积计算各支座在桥梁自重作用下的变形量，其中最大变形量与更换支座所需的最低施工高度之和为空心板的设定顶升位移量；

⑵设备安装：每个支座对应安装一个千斤顶，根据各空心板不同的顶升力，将相应的千斤顶布置在空心板同一端的肋梁下，并与支座布置在空心板的同一长度方向，各千斤顶布置在空心板的同一宽度方向上，位移计布置在空心板同一端的两支座中间，并与千斤顶在空心板的同一宽度方向上；

⑶顶升：在顶升控制系统控制下，各千斤顶同时逐步顶升，每次顶升位移量为0.4㎜～0.6㎜，每顶升一次观察各空心板板间的位移差，监测相邻空心板间铰缝，各千斤顶位移量由对应空心板上的位移计控制，直至各空心板顶升至设定顶升位移量；顶升过程中保证各千斤顶位移量一致，使各空心板在顶升过程中受力均匀；

⑷支座处理：顶升至设定顶升位移量后，进行支座更换；处理完成后，同时缓慢卸载千斤顶，使各支座与相应空心板紧密贴合；

⑸重复步骤⑴～⑷，进行下一批支座的更换。

2.根据权利要求1所述空心板式桥梁支座更换方法，其特征是所述千斤顶顶部设置有顶升钢板，顶升钢板与空心板底面平行紧贴，保证顶升过程中空心板受力均匀。

3.根据权利要求2所述空心板式桥梁支座更换方法，其特征是所述空心板的长度小于等于20m。

4.根据权利要求1或2或3所述空心板式桥梁支座更换方法，其特征是在步骤⑶中，所述顶升为分批顶升，即根据桥梁宽度每次对3～5块空心板进行顶升。

5.根据权利要求4所述空心板式桥梁支座更换方法，其特征是在进行顶升的空心板的两侧设过渡顶升区，过渡顶升区空心板的顶升位移量相对设定顶升位移量线性递减，即过渡顶升区空心板的顶升位移量与设定顶升位移量的差值为0.4㎜～0.6㎜。