[發(fā)明專利]一種不中斷交通更換橋梁支座的方法及其專用裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810057941.3
• 申請(qǐng)日: 2008-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN101230563A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勁泉;王國(guó)亮;李承昌;姜博;孫曉紅;王存立;路波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京公科固橋技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E01D22/00
• 分類號(hào): E01D22/00;E01D19/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 關(guān)暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不中斷交通更換橋梁支座的方法及其專用裝置。

背景技術(shù)

在梁式橋中，支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間，其作用是將橋跨結(jié)構(gòu)上的各種荷載反力傳遞到墩臺(tái)，同時(shí)保證橋跨結(jié)構(gòu)所要求的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與計(jì)算的理論圖式相符合。

在國(guó)內(nèi)的許多梁式橋中，支座老化損壞的現(xiàn)象較為普遍，相當(dāng)多的橋梁支座經(jīng)過一定時(shí)期的使用后發(fā)生了各種病害，如橡膠老化、龜裂、外鼓、脫空、鋼板外露銹蝕、支座位移超限等。特別是坡橋、彎橋的支座永久變形嚴(yán)重，支座失效現(xiàn)象屢有發(fā)生，橋面、墩柱出現(xiàn)反射病害，影響了橋梁的正常使用，縮短了橋梁的使用壽命。還有一些跨徑較小的簡(jiǎn)支梁橋原本就沒有設(shè)置支座，在目前大噸位、大交通量的荷載作用下，支座的問題變得更加嚴(yán)峻。

由于橡膠支座在橋梁上的廣泛應(yīng)用，保有量逐年增加，隨著時(shí)間推移，支座在使用中也出現(xiàn)了很多病害。

許多早期梁式橋的蓋梁設(shè)計(jì)大多采用在擺放支座位置局部加強(qiáng)鋼筋的做法，沒有突出的支座墊石，或有支座墊石但高度不夠，造成蓋梁與梁體底部間距凈空極小，無(wú)法擺放普通千斤頂，更無(wú)有效的操作空間。因此，此類橋梁的支座更換成了相當(dāng)棘手的問題。而且為了保證橋梁的正常使用、行車安全和交通運(yùn)輸?shù)男枰绕涫窃诟咚俟泛统鞘锌焖俚缆飞希缆肥┕ぶ胁坏脤?duì)交通進(jìn)行全封閉，必須保證道路暢通，在不中斷或盡量縮短中斷交通時(shí)間的情況下對(duì)不能正常使用的支座進(jìn)行更換施工，這就對(duì)橋梁支座更換施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的支座更換方法，是在橋梁下搭設(shè)支架，或借助墩臺(tái)設(shè)立支撐架，在其上放置千斤頂，然后同步分級(jí)頂升。為了保證平衡，每次頂升行程一般在3mm以內(nèi)，通過設(shè)置在梁底的百分表測(cè)量各梁每級(jí)頂升高度，出現(xiàn)差值隨時(shí)調(diào)整。由于千斤頂行程不易精確控制、支架(或支撐)變形等，每級(jí)頂升需要調(diào)整多次才能平衡，每級(jí)頂升需要很長(zhǎng)時(shí)間。在頂升過程中，由于千斤頂行程差異，造成各梁頂升高度不同，各梁的高度差相當(dāng)于對(duì)梁施加了強(qiáng)迫位移，頂升量小的梁的重量將轉(zhuǎn)移到頂升量大的梁底千斤頂承擔(dān)，如果千斤頂漏油將出現(xiàn)極限情況，漏油千斤頂所頂升梁的重量將全部轉(zhuǎn)移到位于其他梁底的千斤頂承擔(dān)，梁間橫向聯(lián)系承擔(dān)了力的傳遞。而橋梁設(shè)計(jì)中橫向聯(lián)系僅考慮承受活載，且兩梁作為其支承，橫向跨度較小，而不同步頂升時(shí)，行程小的梁兩側(cè)橫向聯(lián)系相當(dāng)于支承在間隔的相鄰梁上，跨度增加了一倍，橫向聯(lián)系的內(nèi)力勢(shì)必大增，這可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其設(shè)計(jì)承載力，引起開裂等破壞。由于橋梁頂升過程中的不確定因素較多，為確保安全，頂升時(shí)在公路上封閉交通借道施工。

更換橋梁支座的各種方法，大多是在牢固的支承上面放置千斤頂將橋梁上部結(jié)構(gòu)頂(吊)起。由于橋梁支座的更換方法受河床地質(zhì)、水深和各種自然環(huán)境的限制，橋梁結(jié)構(gòu)形式和橋墩形式各不相同，使用支座的形式也不相同，因此方法也是多種多樣、因地制宜的。支座更換的常用方法有：

1)枕木滿布式支架法

枕木滿布式支架法工作原理為在橋跨下的地面上設(shè)置枕木，以枕木為基礎(chǔ)，設(shè)置滿布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的方法。該方法施工工期長(zhǎng)，支架和模板耗用鋼、木量大，成本高，不適宜橋墩過高的場(chǎng)合，對(duì)橋跨下面有水、地基過于松軟的場(chǎng)合受到限制，而且影響橋下交通。

2)整體頂升法

整體頂升法的工作原理和枕木法相似，支撐面為橋墩下部新建頂升基礎(chǔ)。該方法只適用于非通航河流、河水流量較小可做圍堰處理的橋梁。對(duì)橋跨下的地基基礎(chǔ)要求較高，需建頂升基礎(chǔ)，工期較長(zhǎng)，對(duì)于孔跨下有水、地基松軟或橋墩過高的場(chǎng)合也不適用。

3)“鞍型支架”法

上面兩種形式的頂升法都是以地面為支撐基礎(chǔ)，安裝臨時(shí)支架后頂升。鞍型支架是采用直接在蓋梁上搭設(shè)支架，即用蓋梁本身做支承，設(shè)計(jì)成“鞍型支架”放置千斤頂，在“鞍型支架”上頂升梁體的方法。該方法需對(duì)蓋梁進(jìn)行偏心受壓、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算，有些橋須在墩臺(tái)上留有承臺(tái)式預(yù)埋件，梁兩側(cè)的千斤頂、頂升點(diǎn)要求對(duì)稱精度高，且頂升過程中要嚴(yán)格控制梁的高程。

4)鋼扁擔(dān)梁法

鋼扁擔(dān)梁法的支撐位置在橋面上，支承面為頂升梁相鄰跨的梁體。在頂升梁上打孔、綁制鋼帶、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。該方法對(duì)橋面局部壓力較大，需要對(duì)局部壓力進(jìn)行驗(yàn)算。

5)橋面鋼導(dǎo)梁法