張學(xué)軍
(江蘇沿海高速公路管理有限公司)
橋梁支座大多在運(yùn)營(yíng)三至五年左右,隨著車(chē)輛交通量的增加、運(yùn)輸荷載超重以及管養(yǎng)單位的檢查與養(yǎng)護(hù)不到位等原因而致使橋梁支座逐漸產(chǎn)生各類(lèi)病害。受橋型、橋下水流及通航、河床地質(zhì)、橋梁高度限制,近年來(lái)各地交通部門(mén)采用了多種因地制宜的支座更換方法,主要有扁型千斤頂法、鋼蝴蝶梁法、鋼套箍法、鋼扁擔(dān)梁法、鞍型支架法、端部整體頂升法、枕木滿布式支架法、橋面鋼導(dǎo)梁法等八種,由于扁型千斤頂法施工機(jī)具設(shè)備少、成本低廉、工序簡(jiǎn)單,施工快速,中斷交通時(shí)間短、對(duì)橋下場(chǎng)所無(wú)要求等優(yōu)點(diǎn),目前使用最為廣泛。
G15沈海高速灌河特大橋即采用了扁形千斤頂法同步頂升梁體更換支座的方法。
同步頂升的技術(shù)原理同步頂升系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、高壓液壓泵、油箱及操作控制系統(tǒng)、超薄型油壓千斤頂和油管、分流器等組成。一個(gè)泵站的流量通過(guò)分流器輸出,分別提供給各個(gè)執(zhí)行油缸,位移控制系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)不同測(cè)點(diǎn)回饋的信號(hào),控制各油缸的帶載頂升的速度,實(shí)現(xiàn)整個(gè)混凝土連續(xù)梁體的同步提升動(dòng)作。
G15沈海高速灌河特大橋同步頂升梁體進(jìn)行支座更換總體按照施工準(zhǔn)備、一次頂升、二次頂升準(zhǔn)備階段、二次頂升、持荷階段、落梁六個(gè)步驟操作,具體工藝流程如下。
搭設(shè)平臺(tái)→頂升設(shè)備就位→蓋梁頂面清掃→安裝臨時(shí)支撐→安裝千斤頂→試頂升→橋面檢查→第一次頂升→舊支座復(fù)位→支座測(cè)量→第二次頂升→原預(yù)埋鋼板除銹→墊石調(diào)平→安裝上鋼鍥塊、下鋼板、支座→落梁→檢查→加固。
(1)原材料。新?lián)Q支座宜與原支座使用功能和幾何尺寸一致,有條件的最好使用與原支座同一廠家生產(chǎn)的同型號(hào)支座。開(kāi)工前,施工單位應(yīng)將擬用于工程中的支座進(jìn)行外委試驗(yàn),即在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)擬用支座進(jìn)行隨機(jī)抽樣,并送至有資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測(cè)。
進(jìn)場(chǎng)的新上下鋼板按照100%抽檢的頻率,對(duì)鋼板長(zhǎng)、寬、厚以及楔形坡度進(jìn)行檢查,同時(shí)檢查不繡鋼板的施焊質(zhì)量與平整度,不符合要求的一律不得使用。
對(duì)于鋼板、粘貼膠以及結(jié)構(gòu)混凝土修補(bǔ)膠等材料,在進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須附有生產(chǎn)廠家的合格證、質(zhì)保書(shū),使用前應(yīng)認(rèn)真閱讀說(shuō)明書(shū)。
(2)施工控制。支座更換關(guān)鍵在于梁體頂升以及持荷狀態(tài)下的各工序操作,施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與規(guī)范要求施工,監(jiān)理單位應(yīng)加強(qiáng)旁站監(jiān)理。
梁體初次頂升后應(yīng)進(jìn)行舊支座復(fù)位,監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)施工單位放樣測(cè)量的楔形鋼板尺寸、支座位置、梁體中心線進(jìn)行復(fù)核。
原支座上鋼板與梁底預(yù)埋鋼板采用斷續(xù)焊連接的,實(shí)際施工時(shí)可采取切割技術(shù)將支座上鋼板取出,不得用敲杠插入強(qiáng)拆,防止損壞梁體;梁底預(yù)埋鋼板及新上下鋼板涂裝前表面除繡應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,處理后的鋼材著重從外觀檢查鋼材表面有無(wú)灰塵、油污、水和毛刺等,表面必須清潔、干燥;除繡后的構(gòu)件應(yīng)采取措施防止受二次污染,并盡快進(jìn)行防繡漆的涂裝。
頂升工具采用油壓千斤頂,應(yīng)采用同批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,并在施工前對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定;千斤頂應(yīng)保證油路良好,各串聯(lián)千斤頂油壓均勻,工作狀態(tài)正常,以免在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻頂升;頂升前,安裝位移計(jì)或百分表,以在頂升過(guò)程中控制頂升高度,并能夠監(jiān)控墩頂一排支座的頂升同步情況,確保在施工過(guò)程中頂升均勻,梁體縱、橫向無(wú)開(kāi)裂,橋面無(wú)裂縫現(xiàn)象。
新楔塊施工前,應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確放樣,精確定位支座中心線,新楔塊中心線及新支座中心線必須與墊石中心線重合;檢查墊石修補(bǔ)是否平整,是否達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,對(duì)不滿足要求的不得安放鋼板與支座,防止出現(xiàn)鋼板及支座變形。施工時(shí)應(yīng)考慮氣溫影響,氣溫較低時(shí)結(jié)構(gòu)修補(bǔ)膠強(qiáng)度上升緩慢,可采取延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間、太陽(yáng)燈烘干等措施;對(duì)于澆注面積較大的混凝土或砂漿,應(yīng)預(yù)留強(qiáng)度試塊。
檢查預(yù)埋鋼板與支座上鋼板之間的焊接情況,對(duì)鋼板轉(zhuǎn)角處未采用連續(xù)焊接或其他不符合要求的,鋼板膠與修補(bǔ)膠存在涂抹厚薄不均勻、造成鋼板表面不平整或局部有空洞(隙)的,必須返工重做。
安放支座前,用水平尺檢查上下鋼板是否平整,凡不平整的不得安放支座,直至調(diào)平并經(jīng)驗(yàn)收合格后方可安裝;安放支座時(shí),檢查其位置是否準(zhǔn)確,是否存在偏壓或有初始剪切變形現(xiàn)象,支座表面應(yīng)涂抹硅脂油;安裝完成后,必須保證支座與上、下部結(jié)構(gòu)緊密接觸,不得出現(xiàn)脫空。
支座安放時(shí),在下鋼板上應(yīng)采取相應(yīng)的防止支座滑移措施。由于在下鋼板上焊接限位鋼板易造成鋼板變形,可采用在下鋼板上刻防滑槽的方法,槽深2~4mm為宜,槽底鋼板厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求。
支座更換施工時(shí),其他應(yīng)注意的幾點(diǎn)。
為了保證加固效果,確保施工質(zhì)量,部分施工工序施工時(shí)須對(duì)橋面交通實(shí)行管制。在梁體頂升階段,橋面中間車(chē)道開(kāi)通,其余車(chē)道封閉;在持荷階段,所有車(chē)道開(kāi)通。施工期間交通標(biāo)志、標(biāo)牌的安置應(yīng)合理到位,確保橋面交通安全和施工安全。
橋梁支座更換宜采用整聯(lián)頂升、橫橋向應(yīng)嚴(yán)格同步,必要時(shí)宜將同一墩臺(tái)上的同一排支座全部更換。
當(dāng)設(shè)置支架頂升更換支座時(shí),監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算把關(guān),并嚴(yán)格審查鋼管支架搭設(shè)、高空作業(yè)平臺(tái)鋪設(shè)、電器作業(yè)等安全措施。
頂升過(guò)程中應(yīng)安排專(zhuān)人監(jiān)控橋面、梁體構(gòu)件及各千斤頂?shù)倪\(yùn)行狀態(tài)。
通過(guò)對(duì)G15沈海高速江蘇段灌河特大橋支座病害的產(chǎn)生原因分析,其影響因素較多,必須從設(shè)計(jì)、建設(shè)施工著手全面控制好源頭質(zhì)量;其次應(yīng)從運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)著手采用科學(xué)的管理手段與養(yǎng)護(hù)新技術(shù)改善橋梁構(gòu)件的使用狀況,只有這樣才能預(yù)防橋梁病害的產(chǎn)生,提高行車(chē)的安全、舒適性,同時(shí)延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。
[1] 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)[S].人民交通出版社.
[2] 高速公路大中修工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定(DB32/T945-2006)[S].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.