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箱梁更換小盆式支座&墊石施工工藝流程
箱梁更換小盆式支座&墊石施工工藝流程
在開始施工前,需要先檢查記錄橋梁支座的情況,安排好施工區(qū)域的交通和封閉工作,對施工現(xiàn)場進(jìn)行清理,人員、材料、設(shè)備進(jìn)場到位。
01材料及主要機(jī)具
主要材料:支座結(jié)構(gòu)膠、支座專用早強(qiáng)灌漿料、植筋膠、支座鋼板、橡膠支座、鋼筋網(wǎng)片、焊條、混凝土破碎劑
主要設(shè)備與機(jī)具:頂升設(shè)備、頂升監(jiān)控系統(tǒng)、攪拌機(jī)、鋼筋加工設(shè)備、起重設(shè)備、風(fēng)鎬、焊機(jī)
02作業(yè)條件
施工應(yīng)在5℃以上環(huán)境溫度條件下進(jìn)行。如果環(huán)境溫度低于5℃,應(yīng)使用適于低溫的施工材料或采用其它加溫處理措施。如溫度低于0℃應(yīng)暫停施工。
03腳手架搭設(shè)
橋梁支座更換需搭設(shè)以圍繞墩帽或立柱搭設(shè)雙排落地式鋼管扣件腳手架。腳手架至少需要滿足至少外徑48mm、壁厚3mm的焊接鋼管,立桿橫距1.2m,縱距 1.5m,大橫桿步距1.5m, 小橫桿伸出大橫桿大于0.15m,內(nèi)立桿及小橫桿貼著立柱布置,圍繞立柱四周搭設(shè)寬度為1-1.2m。作業(yè)層滿鋪腳手架。操作平臺周圍應(yīng)按規(guī)范要求安裝護(hù)欄,保證操作人員安全。
搭設(shè)扣件式腳架前,要對施工過程中的荷載計算分析,并參照《建筑施工腳架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51210-2016)、《建筑施工扣件式鋼管腳架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ 130-2011)、《施工腳架通用規(guī)范》(GB 55023-2022)等相關(guān)規(guī)范要求,結(jié)合實際操作需求對腳手架的安全性進(jìn)行驗算。
04支座病害檢查
在進(jìn)行橋梁支座更換之前,需要進(jìn)行現(xiàn)場檢查,以確保施工安全和效率。這一過程包括對蓋梁、支座、梁體、橫隔梁以及橋面鋪裝和伸縮縫等進(jìn)行檢查。
05支座螺栓除銹
盆式支座的鋼構(gòu)件容易出現(xiàn)銹蝕,為了方便后續(xù)的支座更換工作,在安裝頂升設(shè)備和輔助支撐裝置之前,需要對支座固定螺栓進(jìn)行除銹處理。如果發(fā)現(xiàn)盆式支座限位擋板影響除銹工作,需要將其切割拆除。
06測量標(biāo)注
標(biāo)定支座區(qū)域內(nèi)支座墊石頂面距主梁底面的實際凈高,作為落梁前凈高的控制依據(jù)。必須保證頂升前、后梁體各支點的相對位置不變。頂升(落梁)過程中采用百分表、位移傳感器等設(shè)備控制梁底標(biāo)高和頂升位移,保證支座更換完畢,梁底標(biāo)高不變。
并每一個對應(yīng)的支座墊石下方用記號筆標(biāo)注高速方向梁號及墩號,并貼上對應(yīng)的標(biāo)高控制記錄表。
07安裝頂升設(shè)備
1、按照設(shè)計圖紙布置頂升設(shè)備和輔助支撐裝置,如果需要改變頂升位置,必須經(jīng)過設(shè)計單位的確認(rèn)。
2、如果墩臺頂部存在嚴(yán)重的病害缺陷,需要按照《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/T J22-2008)相關(guān)要求選擇合適的加固方法,以防止頂升過程中的損壞。
3、在安裝頂升設(shè)備和輔助支撐裝置之前,需要清理和找平墩臺頂部。鋼墊板要用于擴(kuò)散應(yīng)力,分別粘貼于頂升設(shè)備及輔助支撐裝置與箱梁底面、蓋梁頂面、橫隔板底面等位置的接觸面上,并采用GA-101臨時調(diào)平膠進(jìn)行調(diào)平處理,頂升設(shè)備上、下鋼墊板頂?shù)酌嫠慕歉卟畈淮笥?.5mm。鋼墊板尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求,以保證設(shè)備安裝的穩(wěn)定性。
4、頂升設(shè)備和輔助支撐裝置的布置必須保證軸線豎直,并且與墊鋼板的中心線重合。
5、如果梁底凈空較大,頂升設(shè)備或輔助支撐裝置高度不足,可以使用不同規(guī)格的鋼板墊塞調(diào)整高度,確保鋼板之間貼合無縫隙。
6、在對縱坡較大的橋梁進(jìn)行頂升時,可以在伸縮縫內(nèi)放入同樣厚度橡膠塊或木塊,防止梁體出現(xiàn)縱向位移。對于橫坡較大的橋梁,可以在邊梁和擋塊之間設(shè)置側(cè)向支撐,防止側(cè)向滑移。
01預(yù)頂升
在正式開始頂升之前,需要進(jìn)行預(yù)頂升,主要是為了消除支撐的非彈性變形或沉降。在完全頂起主梁之前,必須停止預(yù)頂升,并在停放一段時間后觀察是否有變化。
1、頂升設(shè)備和安全監(jiān)控系統(tǒng)必須正常安裝和調(diào)試后才能進(jìn)行預(yù)頂升。
2、預(yù)頂升分為兩步進(jìn)行:
第一步主要控制頂升力,將梁體頂?shù)街ё戳Φ?0%左右,持續(xù)5-10分鐘,檢查設(shè)備的安全性,然后將設(shè)備回落到原位。
第二步主要控制頂升位移,將梁體頂升至脫離原支座1.5mm,檢查所有支座與梁體的脫空情況,并測定梁體總重和各支座的反力,持續(xù)5-10分鐘,檢查設(shè)備的安全性,然后將設(shè)備回落到原位。
3、頂升速度應(yīng)該緩慢平穩(wěn),不得超過1mm/3分鐘。
02正式頂升
1、按照支座更換方案中確定的程序進(jìn)行正式頂升,以頂升位移控制為主,不宜一次性頂升到位,要分級頂升,并持續(xù)觀察。
2、同預(yù)頂升一樣,正式頂升過程中,速度也應(yīng)緩慢,不得超過1mm/3分鐘,同時需要有專人隨時檢查支座脫空情況。
3、在頂升過程中,要嚴(yán)格控制相鄰頂升點之間的高差在0.3mm之內(nèi),總頂升高度控制在5mm之內(nèi),以確保頂升過程順利。
4、頂升至合適高度后,需要安置輔助支撐裝置,并且要能夠進(jìn)行微調(diào),并采用機(jī)械鎖定,防止松動。輔助支撐裝置的布置必須確保梁體安全,并提供足夠的支座更換操作空間。
01支座拆除
首先,當(dāng)原支座脫空后,需要拆除支座下座板上的固定螺栓,并解除支座頂板與原預(yù)埋鋼板之間的連接,然后用鐵錘或撬棍等工具取出原支座。如果支座頂板與預(yù)埋鋼板焊接在一起,要對焊接位置進(jìn)行切割。
如果遇到被混凝土包裹或不易取出的支座,可采用人工輔助小型機(jī)具進(jìn)行拆除,但必須注意在施工過程中要避免對已完成頂升的設(shè)備和輔助支撐裝置造成影響。
02墊石鑿除
取出原支座后,將支座下方的墊石全部鑿除。使用風(fēng)鎬、鏈/繩鋸、水刀、混凝土破碎劑等方法鑿除墊石,可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇一種或多種方法相互配合。
一般建議主要采用人工風(fēng)鎬鑿除,輔以混凝土破碎劑。使用混凝土破碎劑時,應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品要求調(diào)配藥劑,并保證鉆孔孔徑、孔深和孔距符合使用要求。
01測量放樣
首先,要現(xiàn)場量取蓋梁縱向?qū)嶋H尺寸,確定蓋梁/橋臺橫向中心線,并以此為基準(zhǔn)確定新支座安裝中心線,糾正原支座安裝中心的偏移。
然后,將蓋梁/橋臺中心線投影至組合箱梁濕接頭兩側(cè),以便后續(xù)縱向?qū)R新增預(yù)埋鋼板。
02檢查原支座預(yù)埋鋼板
如果發(fā)現(xiàn)濕接頭混凝土存在較嚴(yán)重的空洞、露筋或原支座預(yù)埋鋼板與錨固鋼筋未焊接或焊接質(zhì)量較差導(dǎo)致鋼板松動,應(yīng)將原支座預(yù)埋鋼板拆除,并對梁底混凝土進(jìn)行修復(fù)。
如果濕接頭混凝土無明顯損傷,且預(yù)埋鋼板與錨固鋼筋焊接質(zhì)量良好,則可保留原支座預(yù)埋鋼板。
03梁底打磨除銹
如果沒有拆除原支座預(yù)埋鋼板,可使用角磨機(jī)對預(yù)埋鋼板底面和側(cè)面進(jìn)行打磨除銹,直至出現(xiàn)金屬光澤為止。打磨粗糙度越大越好,并盡量讓打磨的方向與鋼板受力方向垂直。
如果已拆除原支座預(yù)埋鋼板,則需使用角磨機(jī)對梁底混凝土表面進(jìn)行打磨,使其表面平整,并清除松散混凝土。
04濕接頭維修
濕接頭出現(xiàn)空洞后會影響其截面抗彎和抗剪承載能力,同時也會降低濕接頭內(nèi)部鋼筋的耐久性。因此,需要盡快使用支座結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行修復(fù)處理。如果空洞超過保護(hù)層厚度或深入梁底鋼筋層的面積大,則需制定專門的修補方案。
05新增預(yù)埋鋼板安裝
1、在箱梁上安裝臨時輔助吊架,用于輔助安裝和調(diào)平新增的預(yù)埋鋼板。
2、使用支座結(jié)構(gòu)膠將新增預(yù)埋鋼板與原支座預(yù)埋鋼板或梁底混凝土粘結(jié)。將臨時調(diào)平膠作為調(diào)平用的楔形塊。在新增的預(yù)埋鋼板黏結(jié)面涂抹支座結(jié)構(gòu)膠時,應(yīng)使膠層呈中間厚、兩邊薄的形狀,有利于粘合后,消除氣泡。
3、確保新增預(yù)埋鋼板縱邊兩側(cè)中心線與支座中心線對齊。
4、調(diào)整新增預(yù)埋鋼板,并保證四角高差不大于1.0mm。
06新增預(yù)埋鋼板固定
1、非固定墩支座流程:
(1)如果中間墩濕接頭處的原預(yù)埋鋼板不需要拆除,為了進(jìn)一步加強(qiáng)新增預(yù)埋鋼板與梁體的有效連接,除了使用支座結(jié)構(gòu)膠連接新增預(yù)埋鋼板與原預(yù)埋鋼板外,還需要鑿除新增預(yù)埋鋼板四角未涂膠處所對應(yīng)上方組合箱梁底板倒角處的混凝土,使其主筋外露約10cm。然后,量取主筋底面與新增預(yù)埋鋼板四角表面的距離,制作厚度為25mm、寬度為[6,10]cm的小鋼板,通過雙面通長焊的方式將新增預(yù)埋鋼板上表面與底面倒角處的主筋連接在一起。
焊接完成后,使用支座結(jié)構(gòu)膠對梁底破損的混凝土進(jìn)行修補。
(2)如果中間墩濕接頭處的原預(yù)埋鋼板拆除,且濕接頭沒有明顯的空洞或混凝土劣化,則直接使用支座結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)新增預(yù)埋鋼板與梁體。然后,按照上述情況(1)的方法,鑿除組合箱梁底板倒角處的混凝土,并將主筋與新增預(yù)埋鋼板表面通過小鋼板焊接。
(3)如果支座位于過渡墩或橋臺,則支座原預(yù)埋鋼板嵌入在梁體內(nèi)。在使用支座結(jié)構(gòu)膠將新增預(yù)埋鋼板與原預(yù)埋鋼板黏結(jié)后,在新舊預(yù)埋鋼板交接處使用焊條進(jìn)行單面斷續(xù)焊接。建議焊接長度不小于周長的1/2。
(4)在焊接過程中,必須注意焊接方式,盡可能減少焊接時產(chǎn)生的高溫對結(jié)構(gòu)膠和鋼構(gòu)件造成的影響。
2、固定墩支座流程:
(1)拆除原支座預(yù)埋鋼板,然后通過支座結(jié)構(gòu)膠將新增預(yù)埋鋼板與梁底混凝土粘結(jié)。
(2)等待落梁后,使用鋼筋探測儀避開梁底原結(jié)構(gòu)鋼筋的情況下,在梁底鉆孔,并使用注射式植筋膠植入相應(yīng)數(shù)量的M20錨栓。
(3)根據(jù)梁底錨栓位置,在相同厚度的鋼板上放樣、打孔,作為鋼擋板。待注射式植筋膠固化后,將鋼擋板穿過錨栓后,調(diào)整鋼擋板高度,使其與新增預(yù)埋鋼板底面平齊。鋼擋板可以進(jìn)行一定程度的優(yōu)化,以節(jié)省鋼板用量,減少箱梁恒載。
(4)在鋼板對接位置處使用焊條進(jìn)行連續(xù)焊接連接。焊接時可采用點焊,控制焊接時間,防止產(chǎn)生的高溫造成鋼構(gòu)件受熱變形。
(5)將支座結(jié)構(gòu)膠擠入擋板鋼板與梁底之間,使其充分填充空隙。
07新支座安裝
1、支座進(jìn)場后,應(yīng)對其規(guī)格、數(shù)量、產(chǎn)品合格證等進(jìn)行檢查,不符合設(shè)計要求的不得用于工程中。在檢查活動支座時,應(yīng)注意保護(hù)改性聚四氟乙烯板和不銹鋼冷軋鋼板,防止劃傷其表面,并檢查硅脂是否注滿。支座在場內(nèi)運輸和裝卸時,應(yīng)采取有效措施防止碰撞或其他機(jī)械損傷。
2、安裝雙向活動或單向活動支座時,應(yīng)確保支座滑板的主要滑移方向符合設(shè)計要求。安裝時需要考慮工作環(huán)境和溫度的影響,冬夏季施工時要考慮梁體自身結(jié)構(gòu)變形后支座產(chǎn)生的滑移量。
3、使用錨固螺栓將支座頂板與新增預(yù)埋鋼板通過預(yù)留孔栓接,然后將支座頂板與新增預(yù)埋鋼板焊接連接。焊接時應(yīng)采用對稱、間斷焊接,焊接長度不小于周長的1/2,并在支座周圍采取有效的隔熱措施,避免損傷支座部件。錨固螺栓和焊接部位都應(yīng)進(jìn)行防腐處理。
4、對于非固定支座,可以在支座頂板不銹鋼板與高性能四氟滑板之間填塞薄鋼板的方式來控制支座的工作高度。
5、可以采用安裝定位銷的方式,控制支座上、下鋼板四角的高差,使其滿足設(shè)計要求。
6、安裝支座下鋼板套筒螺桿,使其與墩臺頂面相抵,防止支座上、下錯動。支座套筒螺栓應(yīng)按照使用說明要求進(jìn)行配套使用。
01澆筑施工準(zhǔn)備
1、在澆筑墊石施工之前,需要核對支座墊石的位置和墩臺頂面高程,確保支座墊石的澆筑厚度符合設(shè)計要求。
2、按照圖紙在蓋梁頂面鉆孔、清孔,然后采用GA-390S注射式植筋膠進(jìn)行植筋。待植筋膠靜置固化后,將鋼筋調(diào)直,將其與鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行焊接。
3、根據(jù)設(shè)計要求布設(shè)鋼筋網(wǎng)片,縱橫向鋼筋間距為10cm,鋼筋網(wǎng)片豎向間距根據(jù)墊石設(shè)計高度調(diào)整,建議上、下層間距為4~5cm。
4、焊接鋼筋時,應(yīng)將支座下鋼板套筒在橫、縱橋方向上與鋼筋網(wǎng)片焊接,防止其在受力過程中發(fā)生錯動。
5、在墊石模板的內(nèi)表面涂刷脫模劑,便于后期拆除。用石膏粉與水拌合后的石膏水合物對模板與蓋梁頂面的空隙處進(jìn)行封堵,防止灌漿料流出。
02墊石澆筑
采用支座墊石專用早強(qiáng)灌漿料,按廠家推薦的水料比確定加水量,拌和用水應(yīng)采用飲用水,水溫以 5~40℃為宜,采用人工機(jī)械攪拌,攪拌時間一般為 2-3 分鐘。灌漿料拌合用水原則應(yīng)滿足國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63 有關(guān)規(guī)定,不建議使用有較大雜質(zhì)河水或其它水源。
1.攪拌時宜先加入 2/3 的用水量(或 3kg 水量)攪拌 2 分鐘,其后加入剩 余用水量繼續(xù)充分?jǐn)嚢柚辆鶆?,并不得有結(jié)塊。
2.標(biāo)準(zhǔn)水灰比為 14:100,即每包支座專用早強(qiáng)灌漿料(25kg/包)最大摻水量不得超過 3.5kg
3.考慮到天氣、存儲時間及存儲環(huán)境等因素的影響,灌漿料作為水泥基材料容易吸潮,在實際施工過程應(yīng)根據(jù)實際情況可適當(dāng)?shù)臏p少摻水量。
4.在澆筑早強(qiáng)灌漿料時,應(yīng)固定墊石鋼模,防止在澆筑過程中發(fā)生移動。
5.待墊石固化后,拆除鋼模,確保墊石尺寸符合設(shè)計要求。支座墊石強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后方可施加荷載。
01起頂
1、在進(jìn)行落梁前,必須確保墊石固化強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。
2、檢查確認(rèn)支座更換無誤后,使用千斤頂同步頂起梁體約0.5mm,取出支座上鋼板與四氟板間的薄鋼板,并拆除支座臨時連接件。
3、分批次卸除梁底和橫隔梁底面的輔助支撐。
02正式落梁
1、落梁過程采用頂升力和位移雙控,采取分級同步回油的方式進(jìn)行。
2、在落梁過程中,施工要求和安全控制指標(biāo)與頂升時相同。為了確保落梁后各支座受力均衡、符合設(shè)計要求,落梁前后應(yīng)對支座墊石頂面至箱梁底面的凈空進(jìn)行測量,確保各支座處凈空差異在0.5mm之內(nèi)。
3、梁體復(fù)位后,應(yīng)連續(xù)觀察不少于24小時,檢查支座和墊石是否存在異常情況。確認(rèn)無異常后,方可拆除頂升設(shè)備及臨時支承。
03收尾工作
拆除千斤頂及輔助支撐。對支座涂刷防腐涂料,對墊石及楔形塊進(jìn)行修飾。最后拆除施工現(xiàn)場的腳手架。
難點一 安裝支座上、下座板四角高差精度難以控制
建議在上、下座板間安裝定位銷,重新設(shè)置臨時連接件,用于控制上、下鋼板間距,可以有效提高支座安裝精度。
難點二 新增預(yù)埋鋼板難以調(diào)平
建議在梁體上設(shè)置臨時輔助吊架,減小新增預(yù)埋鋼板與梁體間的相對運動,確保支座結(jié)構(gòu)膠固化時不會擾動,也更方便安裝、調(diào)平新增預(yù)埋鋼板。
難點三 新增預(yù)埋鋼板與新支座的連接強(qiáng)度低
新增預(yù)埋鋼板與支座上座板采用焊接長度不小于1/2周長的斷續(xù)焊接,焊接施工時應(yīng)盡可能降低焊接產(chǎn)生的高溫對結(jié)構(gòu)膠調(diào)平層的破壞。
在未來,我們將繼續(xù)致力于建筑結(jié)構(gòu)加固與維護(hù)的創(chuàng)新研究,不斷提升我們的材料品質(zhì)。每一個工程項目都是對我們承諾的延續(xù),也是對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的踐行。我們深信,通過努力和創(chuàng)新,結(jié)構(gòu)加固將迎來更加可靠和持久的明天
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