橋梁支座更換技術(shù)

關(guān)于橋梁支座更換技術(shù)第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四提綱一、支座的病害癥狀及原因分析二、支座的安裝三、支座的更換四、支座更換的發(fā)展趨勢第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的病害癥狀及原因分析支座脫空病害癥狀產(chǎn)生原因支座墊石和梁底鋼板不水平。第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的病害癥狀及原因分析病害癥狀支座異常變形產(chǎn)生原因

大多因為落梁時不夠平穩(wěn)，支座存在較大的初始剪切變形。

第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的病害癥狀及原因分析病害癥狀支座不能正?；瑒赢a(chǎn)生原因

墩頂落有大量的混凝土垃圾，不銹鋼板銹蝕，摩阻力變大。第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的病害癥狀及原因分析病害癥狀支座開裂產(chǎn)生原因

支座開裂的主要原因有：施工因素、支座質(zhì)量問題、超載車輛的影響、支座墊石的影響以及其他因素。第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的安裝《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041－2000）中對板式橡膠支座安裝的相關(guān)規(guī)定：檢查項目規(guī)定值或允許偏差支座中心與主梁中線（mm）應重合，最大偏差<2高程符合設(shè)計要求支座四角高差（mm）承壓力≤5000kN<1承壓力>5000kN<2支座上下各部件縱軸線必須對正活動支座順橋向最大位移（mm）±250雙向活動支座橫橋向最大位移（mm）±25橫軸線錯位距離（mm）根據(jù)安裝時的溫度與年平均最高、最低溫差計算確定支座上下?lián)鯄K最大偏差的交叉角

必須平行<支座安裝規(guī)定值或允許偏差第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的安裝《公路橋工程質(zhì)量檢驗評定標準（第一冊土建工程）》（JTGF80－2004）中，新增加了支座墊石、支座安裝的相關(guān)規(guī)定：

項次檢

查

項

目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值1混凝土強度(MPa)在合格標準內(nèi)按附錄D檢查32軸線偏位(mm)5全站儀或經(jīng)緯儀：支座墊石縱橫方向檢查23斷面尺寸(mm)±5尺量：檢查1個斷面24頂面高程(mm)±2水準儀：檢查中心及四角2頂面四角高差(mm)25預埋件位置(mm)5尺量：每件1支座墊石實測項目第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的安裝項次檢

查

項

目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值1混凝土強度(MPa)在合格標準內(nèi)按附錄D檢查32平面位置(mm)5全站儀或經(jīng)緯儀：每塊檢查23斷面尺寸(mm)±10尺量，每塊檢查1個斷面24頂面高程(mm)±10水準儀：每塊檢查1處15與梁體間隙(mm)±5尺量：每塊檢查1擋塊實測項目第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的安裝項次檢

查

項

目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值1支座中心與主梁中心線偏位(mm)2經(jīng)緯儀、鋼尺：每支座32支座順橋向偏位(mm)10經(jīng)緯儀或拉線檢查；每支座23支座高程(mm)±5水準儀：每支座34支座四角高差(mm)承壓力≤500km1水準儀：每支座2承壓力>500KN2支座安裝實測項目第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四支座的更換◆支座的更換方法◆關(guān)于梁體的頂升◆支座更換的施工控制第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法

目前，新建的公路橋梁幾乎全部選用橡膠支座。橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，可謂一座橋梁的咽喉所在，關(guān)系重大，一旦出現(xiàn)病害，將影響到上下部結(jié)構(gòu)的使用壽命和交通安全。特別是對于高速公路，橋梁橡膠支座的用量大，病害多，事故頻繁發(fā)生。

第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法枕木滿布式支架法

第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法枕木滿布式支架法優(yōu)點

架設(shè)設(shè)備比較簡單，施工方法簡單易于操作。對于小跨度的梁橋，用支架法施工具有一定的優(yōu)勢。

缺點

支架法施工工期長、支架和模板用鋼材、木材量大、成本高，不適宜橋墩過高的場合。

工作原理

在地面上設(shè)置枕木，以枕木為基礎(chǔ)，設(shè)置滿布式或部分木支架至橋梁梁體處，在支架上安置千斤頂頂升梁體。

第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法橋面鋼導梁法

第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法橋面鋼導梁法優(yōu)點

對橋下場所無要求，適用于多種橋梁類型，整個起梁過程都在橋上進行，不影響橋下通航、通車要求。缺點

鋼梁長度有限制，跨徑不可過大；要求用較大噸位千斤頂，對橋面局部壓力較大，有可能損傷梁體。工作原理

支撐位置在橋面上，支撐面為頂升梁相鄰跨的梁體。在頂升梁上綁扎鋼帶，安置鋼梁，以相鄰跨梁體為支撐基礎(chǔ)，配合頂升設(shè)備，抬升梁體。

第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法端部整體頂升法

第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法端部整體頂升法優(yōu)點

對橋下通車影響不大，可自由通行，能滿足橋下不中斷交通的要求。與采用少數(shù)大噸位的千斤頂相比較，無須為應力集中設(shè)置過大的傳力桿及橫梁。

缺點

對橋跨下的地基基礎(chǔ)要求較高，需建頂升基礎(chǔ)，工序時間長，工期較長。工作原理

以地面為支撐，在墩臺兩側(cè)建立頂升基礎(chǔ)，然后用貝雷梁、槽鋼、螺栓連接成受力鋼梁（也可用鋼管墩作為傳力構(gòu)件），受力鋼梁上架千斤頂，在梁兩端同步整體頂升。

第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鞍型支架法

第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鞍型支架法優(yōu)點

施工方便，該方法不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制。

缺點

頂升過程中蓋梁會發(fā)生偏心受壓現(xiàn)象和局部承壓過高的現(xiàn)象以及支架變形過大的現(xiàn)象，頂升前須嚴格的驗算。

工作原理

用橋墩本身做支撐在蓋梁上搭設(shè)支架，設(shè)計成“鞍型支架”，放置千斤頂來頂升梁體。

第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼扁擔梁法

第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼扁擔梁法優(yōu)點

對橋下場所無要求，適用于多種橋梁類型，整個起梁過程都在橋上進行，不影響橋下通航、通車要求。

缺點

鋼扁擔梁結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜，需進行專門計算；要求用較大噸位千斤頂，對橋面局部壓力較大，有可能損傷梁體。

工作原理

支撐位置在橋面上，支撐面為頂升梁相鄰跨的梁體。在頂升梁上打孔，綁扎鋼帶，安置鋼扁擔梁，以相鄰跨梁體為支撐基礎(chǔ)，配合頂升設(shè)備，抬升梁體。

第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法扁型千斤頂法

第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法扁型千斤頂法

優(yōu)點

機具設(shè)備很少，成本低廉；工序簡單，施工快速，中斷交通時間很短；對橋下場所無要求，適用于多種橋梁類型。

缺點

由于扁型千斤頂?shù)奶厥鈽?gòu)造，導致其行程較短，可能需要多次頂升才能到位。

工作原理

把超薄的液壓千斤頂安放在主梁與蓋梁的狹小的空間內(nèi)，直接頂升梁體。

第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法

上述六種橋梁支座更換方法各自有不同的優(yōu)缺點，適應不同的環(huán)境，更換方法上各有長處。

現(xiàn)針對高墩簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋提出三種新的支座更換方法：鋼蝴蝶梁法、鋼套箍法和氣囊頂生法。第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼蝴蝶梁法

第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼蝴蝶梁法

優(yōu)點

充分利用蓋梁這個平臺，施工方便，無大型機具設(shè)備；對環(huán)境的適應能力很強，不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制。缺點

要求蓋梁較為寬大能安放液壓千斤頂且千斤頂數(shù)量較多。

工作原理

支撐位置在蓋梁上，通過液壓千斤頂頂升蝴蝶梁的翅梁來提升梁體。

第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼套箍法

第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法鋼套箍法

優(yōu)點

充分利用橋梁本身的結(jié)構(gòu)，可以通過增長鋼套箍的長度提高其承載能力，對環(huán)境的適應能力很強，不受河床地質(zhì)、橋下水深和橋梁高度的限制。

缺點

要求蓋梁較為寬大能安放液壓千斤頂且千斤頂數(shù)量較多。

工作原理

通過圓箍與橋墩混凝土之間的摩擦力提供豎向支撐，放置液壓千斤頂頂升梁體。

第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四一、支座的更換方法氣囊頂升法

工作原理

用集群氣囊替換液壓千斤頂，上述所有支座更換方法只要用氣囊取代千斤頂都可以稱之為氣動頂升法。

起重量不受限制，通過氣動提升系統(tǒng)的擴展組合，能滿足百噸級甚至千噸級橋梁構(gòu)件的頂升；同步控制，安全受控；可操作性好，氣動提升系統(tǒng)體積大，重量輕；頂升過程平穩(wěn)，無附加沖擊載荷；對頂升的基礎(chǔ)要求低，特別適合臨時預制構(gòu)件的工程；有利于保護橋梁構(gòu)件，采用分布荷載，避免了液壓起重的集中載荷。

工作特點第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升國內(nèi)代表性橋梁頂升工程浙贛線玉山下鎮(zhèn)跨線橋第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升國內(nèi)代表性橋梁頂升工程甬金高速公路澄潭江大橋第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升國內(nèi)代表性橋梁頂升工程開陽高速公路某橋第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升國內(nèi)代表性橋梁頂升工程天津海河北安橋第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升頂升設(shè)備

即上述各種支撐平臺（鋼蝴蝶梁、鋼套箍、利用橋梁本身結(jié)構(gòu)等）?！镏误w系★監(jiān)測控制系統(tǒng)★多液壓缸同步控制系統(tǒng)

第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升頂升設(shè)備第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升頂升設(shè)備第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升高墩、多跨連續(xù)梁橋的梁體頂升問題支撐體系鞍型支架鋼蝴蝶梁鋼套箍第38頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、關(guān)于梁體的頂升高墩、多跨連續(xù)梁橋的梁體頂升問題縱向單點逐墩頂升第39頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四三、支座更換的施工控制頂升工況安全評估

頂升過程需施行交通管制，因此在控制截面頂升效應可與活載效應比較來評估橋梁的安全性，只要頂升效應不大于活載效應，理論上就可以認為頂升不會對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響。第40頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四