桥梁吊杆、支座更换技术
吊杆更换
一、旧吊杆的卸除
旧吊杆的锚头埋在拱肋内,锚杯与导管间被灌入环氧砂浆,所以不能采取从锚头上方抽拉钢丝的方式卸除吊杆,只能逐根割断、逐根拔出,拆除吊杆内的钢丝。
首先,应凿除吊杆上、下端的封锚混凝土,露出锚垫板。其次,对4根临时吊杆同时进行张拉,使其张拉力的合力为Fd/n(Fd为被更换吊杆索力的设计值;n为临时吊杆的张拉次数,n太大则更换效率低下,太小则影响桥梁安全,一般取4、5或6),将被更换吊杆减小的索力转移到临时吊杆上,锚固临时吊杆,测定吊杆长度的变化,确定安全后割断旧吊杆1/n的钢丝,再次测定吊杆长度的变化。然后,重复上述过程4次,直到旧吊杆完全割断。为了防止钢丝突然绷断,可采用软质材料绑紧旧吊杆使其起到阻尼作用。
当吊杆钢丝完全割断后,将钢丝从拱肋和系梁上拔出,称为“拔丝”。拔丝后,用钢刷去除原有锚垫板和导管内侧表面的铁锈等附着污物,再用丙酮清洗二次除锈。
二、新吊杆的安装张拉
新吊杆的锚头应移到拱肋外,便于再次更换,其安装过程分为下面几步:
(1)安装新锚垫板。除锈工作完毕后,将导管接长至设计标高,然后将拱肋内割断的钢筋重新焊接,并布置钢筋网,设置模板灌入锚下快硬混凝土,待混凝土达到设计强度后,安装新锚垫板。
(2)安装新吊杆。首先,拧出吊杆上端螺母,装入系梁上预留孔道内;然后,启动卷扬机,将牵引钢丝绳由拱上预留孔道放下,使其连接头与吊杆上端锚杯相连接;最后,再次启动卷扬机,缓慢将吊杆向上牵引,穿出拱肋内的预留孔道,拧上两端螺母,卸下牵引连接头。
(3)新吊杆张拉。锚垫板和新吊杆安装后,采用逐级加载的方式,对新吊杆加载至Fd/n,同时对临时吊杆逐级卸载,使卸载的临时吊杆力等于加载的新吊杆力,直至将临时吊杆所承担的荷载全部转移到新吊杆上,持续2min后锚固。
新吊杆张拉的具体步骤如下:①按顺序安装撑脚、减震块、张拉杆、千斤顶、张拉螺母及各油、电管线;②启动油泵,缓慢加压,开始张拉,一旦达到设计标高就立即停止张拉,同时对临时吊杆逐级卸载;③拧紧螺母,若拧紧螺母空间不够,则需要在螺母表面安装可拆卸的特制手柄,伸出预埋管外把螺母拧紧;④当一端螺母顶面调节至锚杯尽头,桥面还没达到设计标高时,需改在另一端锚头处调节螺母至设计要求或用垫垫片的方法进行调节。
(4)后续工作。新吊杆张拉到位后,拆除上、下吊点。对露出拱肋外的吊杆锚内灌注防腐油脂,外部加装防水罩和锚头罩,防止渗水和腐蚀;对外露的锚头罩、防水罩和锚垫板应进行防腐处理;对凿穿的车行道板内的钢筋在施工后应用新钢筋焊接补强,新吊杆更换完毕后,立即填上封锚混凝土。
支座更换
一、支座的病害症状及原因分析
1.支座脱空:支座垫石和梁底钢板不水平。
2.支座异常变形:大多因为落梁时不够平稳,支座存在较大的初始剪切变形。
3.支座不能正常滑动:墩顶落有大量的混凝土垃圾,不锈钢板锈蚀,摩阻力变大。
4.支座开裂:施工因素、支座质量问题、超载车辆的影响、支座垫石的影响以及其他因素。
二、主要更换方案
1.扁型千斤顶法
把超薄的液压千斤顶安放在主梁与盖梁的狭小的空间内,直接顶升梁体,利用百分表观测梁体上升的速度,以保证桥跨各梁体受力均匀同步提升。该方法是目前使用最广泛的顶升方法。
2.鞍型支架法
用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架,设计成“鞍型支架”,放置千斤顶来顶升梁体。
3.枕木满布式支架法 在地面上设置枕木,以枕木为基础,设置满布式或部分木支架至桥梁梁体处,在支架上安置千斤顶顶升梁体。
4.鞍型支架法
用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架,设计成“鞍型支架”,放置千斤顶来顶升梁体。
三、方案的实施
1.配载计算及配载车布置
为保证一孔桥梁的整体受力及同步顶升,首先应按照设计文件计算桥面、中梁、边梁、护栏等上部构造的重量,然后根据整体重量均衡的原则进行配载,通常选用车辆均匀布置配载,保证顶升过程中受力均衡。
2.主要施工材料设备
机械名称:发电机组,电焊机,液压站,单向超薄千斤顶,百分表,手动千斤顶,配载车,登高吊篮架,气割设备,液压分配均衡器,高压分配油管。