CN109629461A - 一种不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于桥梁维修技术领域，具体涉及一种在不中断交通的情况下，完成现浇箱梁梁体复位及支座更换的施工方法。本发明所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，通过采用同步控制系统及顶升顶推装置控制并进行梁体复位及支座更换，可在待修复梁体位置处直接进行修复及支座更换，在施工期间无需中断交通，不会阻碍桥梁的日常使用，不影响周边区域的正常生产、生活，并且整个施工周期较短，可有效缩短工期，并节约施工费用；同时，采用本发明所述施工方法，可实现梁体的复位，有效解决墩柱的偏心受压问题，彻底消除安全隐患，适宜于大规模推广。

Description

一种不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法
技术领域
本发明属于桥梁维修技术领域，具体涉及一种在不中断交通的情况下，完成现浇箱梁梁体复位及支座更换的施工方法。
背景技术
随着我国经济的发展，桥梁建设进入了全面发展阶段。箱梁是桥梁工程中的一种常见梁体结构，箱梁的内部为空心状，上部两侧有翼缘，因类似箱子结构因而得名。桥梁施工中，钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁，其中现浇箱梁多用于大型连续桥梁施工，其施工过程为：支架基础施工-支架安装-底模板安装-支架预压-预压卸载-调整底模板标高-底板和腹板钢筋及预应力安装-侧模板和内模板(箱室模板)安装-浇筑底板和腹板混凝土-拆除内模板-顶板钢筋及预应力安装-浇筑顶板混凝土-养生-张拉-孔道压浆-封端-支架拆除。
在桥梁工程中，随着桥梁的使用损耗，梁体会出现纵向偏位以及支座发生破坏等状况，此时通常需要封闭交通进行维护。现有技术中常用的维护方法是在原地面或者承台处设置钢管群支架，先将梁体顶升后再进行支座的更换。但是，此种施工方法，一方面可能影响梁体不能复位，导致墩顶偏心受压；另外，整个施工过程还需要中断交通进行维护，也影响了周边单位正常的生产运营；并且存在施工成本高、工期长的缺陷。可见，开发一种能够在不中断交通的情况下，完成现浇箱梁梁体复位及支座更换的施工方法，对于桥梁的施工和维护具有积极的意义。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，包括如下步骤：
(1)墩柱周边地基搭建钢管上下通道及工作平台，并测量墩柱截面尺寸、梁底与墩柱之间的高度尺寸，以及计算要顶升的梁体重量，设计顶升顶推装置尺寸及顶推、顶升千斤顶大小和数量；
(2)在梁体前后伸缩缝及两侧护栏处安装梁体纵、横向限位装置，以解除梁体与支座、护栏、伸缩缝、抗震槽钢等之间的约束；
(3)在墩顶的支座两侧安装顶升顶推装置，并与相应的同步控制系统进行连接及调试；
(4)启动所述顶升顶推装置将待修复梁体先行进行同步顶升，随后关闭顶升油阀以保持压力；然后再进行同步顶推梁体，实现梁体的复位；
(5)梁体复位后，再次进行同步顶升梁体，在保证梁体顶升、顶推千斤顶的油压下，安装临时支撑装置，并进行支座更换施工；
(6)再次将待修复梁体进行二次同步顶升，并撤离所述临时支撑装置，将梁体放置在支座上；
(7)拆除所述同步控制系统、顶升顶推装置、以及上下通道及工作平台，即完成整个施工过程。
所述步骤(1)中，控制搭建的所述工作平台距梁底高度为1-1.5m。
所述步骤(2)中，所述横向限位装置为设置于梁体两侧的至少两个；所述纵向限位装置为设置于前后伸缩缝处的至少2个。
所述顶升顶推装置由顶推座、滑移座、高强聚乙烯板、硅脂油组成。
更优的，所述同步控制系统为24点位恩派克同步控制系统；
所述24点位恩派克同步控制系统包括控制箱、顶升油管及顶推油管；所述控制箱内伸出12根主油管，其中8根为顶升主油管，其余4根为顶推主油管；
每根所述顶升主油管连接6根顶升副油管以控制每墩顶的6个顶升千斤顶，每根所述顶推主油管连接4根顶推副油管以控制同排两个墩顶的4个顶推千斤顶；12根所述主油管由所述控制箱进行统一同步控制，以保证顶升顶推操作的同步性。
所述步骤(4)中，还包括在所述同步顶推梁体步骤中，在顶推座与顶推千斤顶之间加设钢板的步骤。
所述同步顶升和/或所述同步顶推步骤中，还包括进行试顶升和/或试顶推的步骤，以测试实际顶升和/或顶推距离。
所述步骤(4)和(5)中，所述同步顶升步骤的顶升距离为5±1mm。
所述同步顶升步骤为分级顶升操作，控制每次顶升操作的距离为1mm。
具体的，所述梁体复位施工步骤为：将整联梁体采用恩派克同步控制系统及顶升顶推装置同步分级顶升5mm，待梁体与支座脱空后，关闭顶升油阀，保持压力；然后将梁体进行同步分级顶推，顶推过程中安排专人进行观察，确保梁体直线顶推，防止梁体横向偏移，并在伸缩缝及原有纵向限位装置处安排专人加塞钢板，防止千斤顶出现问题时梁体向回滑移；每行程到位后，关闭顶推油阀、回油，在顶推千斤顶处加装钢板，然后继续下一个行程顶推，以此类推，直至固定支座处的螺栓孔对正，结束顶推。顶推完成后再同步分级顶升梁体5mm，保证梁体顶升、顶推千斤顶的油压，安装临时支撑，同时保证临时支撑全部受力，然后进行支座的更换施工。
所述步骤(5)中，所述支座更换步骤根据墩顶距原地面的高度情况，采用吊车前加装支架或者采用160工字钢焊接的支架配合手拉葫芦方式进行更换。
具体的，所述支座更换步骤为：先将损坏的支座螺栓取出，然后根据墩顶距原地面的高度情况，采用吊车前加装支架或者采用160工字钢焊接的支架配合手拉葫芦方式将原有支座拆除，然后进行新支座的安装。
本发明所述方法中，所述临时支撑包括直径20cm、厚1cm的圆环上下各焊接尺寸23cm×23cm、厚12mm的钢板支座及厚度为5mm-2cm的各种钢板。
本发明所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，通过采用同步控制系统及顶升顶推装置控制并进行梁体复位及支座更换，可在待修复梁体位置处直接进行修复及支座更换，在施工期间无需中断交通，不会阻碍桥梁的日常使用，不影响周边区域的正常生产、生活，并且整个施工周期较短，可有效缩短工期，并节约施工费用；同时，采用本发明所述施工方法，可实现梁体的复位，有效解决墩柱的偏心受压问题，彻底消除安全隐患，适宜于大规模推广。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1为本发明所述顶升顶推装置的结构示意图；
图2为本发明所述顶升顶推装置使用过程示意图；
图中附图标记表示为：1-顶升千斤顶，2-顶推千斤顶，3-顶推座，4-滑移座，5-聚乙烯板，6-临时支撑，7-钢板，8-梁体，9-墩柱，10-支座。
具体实施方式
实施例1
某桥梁维修工程，桥梁全长1209.46m，宽26.5m，主桥为变截面预应力混凝土连续箱梁，东西引桥为现浇预应力混凝土连续箱梁，梁高1.8m，单箱五室。
该桥西引桥第1联(4×32.7)m和第2联(3×32.7)m分别向桥台方向位移8.2cm、4.6cm，导致这两联箱梁多个支座螺栓失效、限位横向脱落，墩柱偏心受压，存在安全隐患。
采用本实施例所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，包括如下步骤：
(1)在墩柱周围搭设双排落地式脚手架，脚手架采用扣件式钢管脚手架；搭设前，将原地面进行整平压实处理，地基承载能力能够满足脚手架的搭设要求；按照设计脚手架位置设置垫板，垫板采用厚度不小于50mm、宽度不小于200mm的木垫板；纵横向间距为0.9m×0.9m，步距1.2m，高度至箱梁底以下1.2m，平台顶满铺脚手板，脚手架外侧设“之”字通道，在通道及施工平台四周设密目网进行围护；
随后，测量墩柱截面尺寸、梁底与墩柱之间的高度，计算要顶升的梁体重量，以设计需要的顶升顶推装置参数；
控制顶推座长度不大于墩柱纵桥向宽度，滑移座长度较顶推座长度短50cm，顶推座和滑移座之间设2层3mm聚乙烯板，聚乙烯板表面刻槽，间距8cm*10cm，然后涂抹硅脂油润滑；实际顶升力和顶推力不小于计算顶升、顶推力的2倍，根据顶升力和顶推力设计顶升、顶推千斤顶的数量、吨位；
(2)安装纵、横向限位装置，顶升顶推梁体时，在梁体两侧各设置2个横向限位装置，在前后伸缩缝处各设置2个纵向限位装置；横向限位装置由160工字钢、500*500*20mm钢板及M22螺栓组成，钢板通过植筋用螺栓与梁体锚固到一起，槽钢与钢板焊接牢固，纵向限位装置由100t千斤顶及钢板组成；
顶升前解除梁体与伸缩缝橡胶条、护栏，抗震槽钢与墩柱之间的约束，查看原有纵向限位装置是否影响顶升顶推施工，若不影响顶升顶推施工，予以保留，同时可以作为顶推施工时防止梁体滑移的纵向限位装置；
(3)在墩顶的支座两侧安装顶升顶推装置，顶升顶推装置为现场设计支座并与相应的美国恩派克24点位同步控制系统进行连接及调试；美国恩派克24点位同步控制系统为现有技术已知设备；
如图1所示的结构，本实施例所选用顶升顶推装置结构包括顶升千斤顶1和顶推千斤顶2，所述顶推千斤顶2和顶推座3相连接并进行位移控制，所述顶升千斤顶1设置于滑移座4上便于移动，所述顶推座3的底座与所述滑移座4之间设置有聚乙烯板5。所述顶推座3、滑移座4均采用Q235钢焊制而成；
根据步骤(1)中对本实施例桥梁工程的参数测试，设计所述顶升顶推装置的参数包括：顶推座长2.2m、宽0.48m，滑移座长1.665m、宽0.42m；
采用微型电动葫芦及人工配合的方法吊运至工作平台，然后采用人工将顶升顶推装置放置到墩柱9顶部；在放置前需要实测该墩的新支座的尺寸，防止支座更换时由于顶升顶推装置间距过小无法安装新支座；同时控制每个墩顶纵桥向在支座两侧各放置1个装置，放置间距不小于后期更换的支座的最大尺寸；
所述同步控制系统采用24点位恩派克同步系统，所述24点位恩派克同步控制系统包括控制箱、顶升油管及顶推油管；所述控制箱内伸出12根主油管，其中8根为顶升主油管，其余4根为顶推主油管；每根所述顶升主油管连接6根顶升副油管以控制每墩顶的6个顶升千斤顶，每根所述顶推主油管连接4根顶推副油管以控制同排两个墩顶的4个顶推千斤顶；12根所述主油管由所述控制箱进行统一同步控制，以保证顶升顶推操作的同步性；
(4)如图2所示的工作示意图，控制所述顶升顶推装置，将梁体8采用同步控制系统顶升2mm，同时实测各墩位的梁体的实际顶升距离，检查梁体是否同步顶升；关闭顶升油阀，保持压力，同步顶推梁体1mm，同样实测各墩位的实际顶推距离，检查梁体是否同步顶推；检查完毕后，系统可正常运转，进行正式顶升及顶推操作；
正式操作时，将整联梁体同步分级顶升5mm，待梁体8与支座10脱空后，关闭顶升油阀，保持压力；然后将梁体进行同步分级顶推，顶推过程中安排专人进行观察，确保梁体直线顶推，防止梁体横向偏移，并在伸缩缝及原有纵向限位装置处安排专人加塞适宜尺寸的钢板7，防止千斤顶出现问题时梁体向回滑移；每行程到位后，关闭顶推油阀、回油，在顶推千斤顶处加装钢板，然后继续下一个行程顶推，以此类推，直至固定支座处的螺栓孔对正，梁体复位，结束顶推；
(5)如图2所示的工作示意图，顶推完成后，再同步分级顶升梁体5mm，保证梁体顶升、顶推千斤顶的油压，安装临时支撑6，同时保证临时支撑全部受力，然后进行支座的更换施工；顶升过程中采用位移传感器监测梁体顶升位移情况，相邻墩的高差不得超过5mm，同墩两侧梁底顶起高差不得大于1mm，若高差超过控制值时，停止顶升，进行处理后方可继续进行；
(6)将旧支座螺栓取出，对剪切破坏的螺栓采用顶部焊接钢筋或螺栓后，套钢管或扳手进行取出；并根据墩顶距原地面的高度情况，采用吊车前加装支架或者采用160工字钢焊接的支架配合手拉葫芦方式将支座进行拆除，同时，清理墩顶杂物及螺栓孔，墩顶不平处采用环氧砂浆找平，并实测墩顶及新支座的螺栓孔距，保证支座安装方向正确；
采用上述机械将支座安装到位，安装螺栓，解除支座约束；并在支座全部更换完成后，对支座顶与梁底、支座与墩顶之间有间隙处注高强结构胶；
(7)支座更换完成验收合格后，二次同步分级顶升梁体，将临时支撑全部拆除，将梁体落在支座上，完成梁体的顶升顶推及支座更换。
采用本发明所述不断交进行箱梁复位支座更换的施工方法，历时30天即完成了两联梁体的复位及6个板式支座和12个盆式支座的更换工作，且梁体复位情况良好，支座更换后各技术指标满足设计及规范的要求；而且梁体复位及支座更换期间，交通未受任何影响，并且缩短了工期10天，节约了施工费用约超百万，取得了良好的经济效益和社会效益。
该工程原维修方案为在承台处设置钢管群支架，在墩顶及四周设置钢板，中断交通将梁体整体顶升10cm后更换支座，但梁体不复位，维修后墩柱偏心受压。如果采用该方案，将严重影响港区的正常生产。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)墩柱周边地基搭建钢管上下通道及工作平台，并测量墩柱截面尺寸、梁底与墩柱之间的高度尺寸，以及计算要顶升的梁体重量，设计顶升顶推装置尺寸及顶推、顶升千斤顶大小和数量；
(2)在梁体前后伸缩缝及两侧护栏处安装梁体纵、横向限位装置，以解除梁体与支座、护栏、伸缩缝、抗震槽钢等之间的约束；
(3)在墩顶的支座两侧安装顶升顶推装置，并与相应的同步控制系统进行连接及调试；
(4)启动所述顶升顶推装置将待修复梁体先行进行同步顶升，随后关闭顶升油阀以保持压力；然后再进行同步顶推梁体，实现梁体的复位；
(5)梁体复位后，再次进行同步顶升梁体，在保证梁体顶升、顶推千斤顶的油压下，安装临时支撑装置，并进行支座更换施工；
(6)再次将待修复梁体进行二次同步顶升，并撤离所述临时支撑装置，将梁体放置在支座上；
(7)拆除所述同步控制系统、顶升顶推装置以及上下通道及工作平台，即完成整个施工过程。
2.根据权利要求1所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，控制搭建的所述工作平台距梁底高度为1-1.5m。
3.根据权利要求1或2所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述横向限位装置为设置于梁体两侧的至少两个；所述纵向限位装置为设置于前后伸缩缝处的至少2个。
4.根据权利要求1-3任一项所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述顶升顶推装置由顶推座、滑移座、高强聚乙烯板、硅脂油组成。
5.根据权利要求4所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述同步控制系统为24点位恩派克同步控制系统；
所述24点位恩派克同步控制系统包括控制箱、顶升油管及顶推油管；所述控制箱内伸出12根主油管，其中8根为顶升主油管，其余4根为顶推主油管；
每根所述顶升主油管连接6根顶升副油管以控制每墩顶的6个顶升千斤顶，每根所述顶推主油管连接4根顶推副油管以控制同排两个墩顶的4个顶推千斤顶；12根所述主油管由所述控制箱进行统一同步控制，以保证顶升顶推操作的同步性。
6.根据权利要求1-5任一项所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，还包括在所述同步顶推梁体步骤中，在顶推座与顶推千斤顶之间加设钢板的步骤。
7.根据权利要求6所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述同步顶升和/或所述同步顶推步骤中，还包括进行试顶升和/或试顶推的步骤，以测试实际顶升和/或顶推距离。
8.根据权利要求1-7任一项所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述步骤(4)和(5)中，所述同步顶升步骤的顶升距离为5±1mm。
9.根据权利要求8所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述同步顶升步骤为分级顶升操作，控制每次顶升操作的距离为1mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的不断交进行现浇箱梁复位及支座更换的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述支座更换步骤根据墩顶距原地面的高度情况，采用吊车前加装支架或者采用160工字钢焊接的支架配合手拉葫芦方式进行更换。
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