高速公路桥梁支座更换的新方法

【摘 要】由于高速公路桥梁的运营效率高,因而对其稳定性、安全性等方面的要求也更为严格.为了不断加强其在动、静荷载当中的稳定性,不断发挥其运营功能,本文将从其桥梁支座更换的方法入手,探索出一条与当前支座更换方法相一致的路子,为桥梁支座的更换提供一套既节省经费且简便的更换方案.

【关 键 词】高速公路桥梁支座更换方法

【中图分类号】U412.36+6【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0307-01

在高速公路桥梁结构当中,支座是下部结构及桥梁上的连接点,它的作用就在于把上部结构当中的荷载安全、顺适地传递至桥梁墩台当中去,与此同时,还要确保上部结构在混凝土收缩、温度及荷载的变化情况之下,可以实现自由变形,确保实际受力状况与计算图式相符合,并还要保证墩台帽梁、梁端不受损害.传统橡胶具有安装便利、造价低廉等特点因而被广泛用于市政桥梁与公路当中,而由于高速公路桥梁有的运营时间较久,受到不同外界环境的影响,它们普遍存在着支座钢板锈蚀、橡胶自身老化等常见问题,致使梁板受力体系改变且伸缩受到一定限制,加重了梁板裂缝、墩台位移等后果出现的概率.因此,为了确保高速公路桥梁的安全,必须加大对支座更换及维修的力度.而如果按照新建桥梁支座时的安装程度来进行检修,那么就会加大工程量,影响预算经费及交通畅通.为了解决这一现存矛盾,本文将提倡运用同步顶升的更换原理,引入特制的扁千斤顶来达到更换桥梁支座的目的.为桥梁支座的更换提供一套节减且简便的更换方案[1].

一、分析同步顶升概念原理

这个概念最早来源于更换连续桥梁支座.由于这种模式的结构是超静定结构,这将重新分配连续梁体结构的内力,从很大程度上影响着结构自身的受力状态.因此,工程人员认为,如果引入顶升设备,那么就可使梁体得到同步提高,则不会影响到桥梁受力.在这里,同步顶升的方法大致有三个方面的分析：第一,横向、纵向均同步.这种方式大多用于具有较宽桥面的连续梁,大多运用组合式结构或现浇单箱多室箱,对小箱梁、T梁等预制构件运用一般的先简支后连续的方法,使其可以连接成连续性结构.第二,纵向同步.此种模式主要针对的是较窄桥面的连续箱梁,由于此类箱梁具有整体良好的性能,因此,更换此类结构主要考虑的地方就在于是否纵向同步,减少对梁体的破坏率.第三,横向同步,这主要针对的是不同结构的桥梁运用不同的更换方法,特别是由许多构件所拼装面成的传统简支桥梁.由于这种结构从横向上来讲实则是一种具有连续性的结构,因此从横向上来看,必须保持同步状态.在这里必须指出的是,不管哪种更换措施,首先一定要考虑其受力模式,只有如此,才能找准更换措施[2].

二、运用扁千斤顶组进行支座更换的措施分析

支座更换的第一步就是卸掉支座原有的工作荷载.但一般方法都存在许多缺点,而如果引入既有下部结构来实施顶升则不是一个非常好的思路.一般而言,盖梁与梁体之间的间距大概是15cm,起重设备难以安放入内.要解决这一问题,液压扁千斤顶组应运而生,它是一种针对顶梁换支座而新近开发的专用设备,其主要的设备配置包括：高压泵站、高压油管、液压顶等.此系统运用一组具有并联特质的扁千斤顶来达到控制各千斤顶位移一致的目的.且由于其尺寸偏小,可以满足施工空间的要求,因此,液压扁千斤顶组能够载盖梁上起顶,一般适用于顶升间隙较小及空心板梁顶升的物体.

三、高速公路桥梁支座更换的新方法

本文将以一座具有2孔16m长度跨径的高速公路桥梁支座更换为事例,论述其更换的具体方法.

项目简介：此桥交通繁忙且为简支梁桥,其跨径组合共计是2孔16m,桥梁上部共计12块空心块,每块板端安放2个支座.空心板单片梁宽为0.99m,支座断面运用的是两箱室结构,其中腹板厚8cm、外腹板均厚10cm支座为橡胶支座,其垫石高10cm,尺寸为10厘米×10厘米×3厘米,此桥通车已达14年.

病害程度检测：在进行检测之前,要根据桥梁竣工图纸对其存在的支座编号,并在此基础之上绘制出支座分布图.依据图纸对不同的支座情况给予病害程度分析,以决定是否将支座进行整体性更换.

支座数据选择：桥梁经检测,发现中墩的大部分支座存在脱空窜动、开裂、老化变质等病害,须对中墩48块支座进行更换.在具体施工之前,要根据桥梁的梁板受力分布对其进行力学方面的分析梁板局部受力、横向受力是考察重点.

施工实施与更换监控：第一：前期准备事项.（1）在桥梁墩位之处设立可供操作的支架平台.水中墩位可运用悬吊脚手架；干坡地段运用支架方式.支架搭设必须保证其稳定性与强度与要求达标,确保施工安全.（2）位移控制设备的安装.在桥梁支座的每块梁处安装一个百分表,使其全部产生出一个共同的初始值,从而检测桥梁梁体自身的升高与位移情形.初始值大约为7mm,相邻的两个梁体顶升高理应控制在1mm之内.第二：更换过程.（1）在桥梁单跨横向当中的各梁端头腹板之下安装一个千斤顶并用钢板垫平.（2）科学安排油泵等相关设备,并同时与高压油管相接.（3）开始顶升,对安装的千斤顶进行供油,压强、流量都要缓慢性增加.且供油量达到85%时,应立即关闭阀门、停止供油.一切正常的情况下,再行供油.全面检查观察标尺等再进行整体顶升,速度控制在3mm/min之内,顶升进行的过程理应是由慢到快的,且要随时检查油量的升高位移植,及时进行适当调整.（4）在不同梁端千斤顶进行保护墩的设置,且应随顶升的升高而同时升高,如果停止工作之时应立即楔紧,确保顶升的安全性.在进行顶梁之时,千斤顶理应分级、缓慢加载,每5Mp为加载档次,如果梁体升高与设计值相一致时,应停止加压并随之进行稳压的处理.顶梁过程中必须对梁体的纵、横向变形监控,在这里,同一盖梁之上两块相邻板梁之间的位移差不得超过1mm.（5）在一切准备就绪之后,当梁体顶升高度达到可以更换支座之时,将支座处的千斤顶阀门闭合.立即更换存在损坏的支座,为了确保交通顺畅,不得同时进行多个支座的更换.（6）运用工具将需要更换的支座取出,并将新的支座用专业工具安放在原支座处,所有新更换支座必须同原支座相一致.（7）将理应更换的全部支座更换到位之后,再打开闸门,取先前安装的保护墩,将梁体落座与顶升程序类似[3].

最后,由于各类原因,高速公路桥梁支座损坏现象在所难免,由此更换也是重要工作之一.而实行严格的现场监理、谨慎的施工步骤与严谨支座更换方案无疑可以延长梁体寿命,在进行支座更换的过程中,我们也理应贯彻这几种方针,只有如此,才能达到节约人力资源与桥梁资源的目的,达到桥梁可持续化的运营.