桥梁板式橡胶支座更换施工及控制技术研究

2021-09-10 07:22周小锋
智能建筑与工程机械 2021年2期
关键词:板式支座钢板

周小锋

板式橡胶支座是桥梁工程结构稳定的一个关键构成部分,其作用是缓冲桥梁结构的振动,保证桥梁结构的稳定性。当前,在桥梁板式橡胶支座更换施工中依旧存在很多问题,这在很大程度上影响着桥梁板式橡胶支座更换的施工质量。为此,我们需要提升其施工效果。基于此,本文根据具体工程案例,对桥梁板式橡胶支座常见病害进行了分析,并进一步阐释了桥梁板式橡胶支座更换施工与控制技术,以供参考。

桥板式橡胶支座;更换施工;控制技术

支座作为桥梁结构的一个关键构件,其主要是将上部结构荷载向下部结构传送,并允许上部结构在砼构件收缩徐变、气候环境温度改变及车辆荷载等多因素作用下发生自由变形,以确保结构承力状与设计相一致,更好的维护墩台帽与梁端结构完整。然而,通过工程设计和施工因素作用,或在正常运行一段时间达到一定寿命后,支座上可能会出现各种各样的病害,阻碍结构的传力过程,从而使梁体的受力状态与设计要求发生偏差,从而导致桥梁项目运行阶段出现很多病害,降低其使用年限,情况严重时会严重威胁到桥梁运行的安全性。所以,要及时更换已存在质量问题的桥梁支座,以期通过这样的方式提升桥梁工程使用期限。

武汉轨道交通1号线开启了武汉的轨道交通时代,其为武汉市的首条地铁,也是武汉唯一一条全高架地铁。其位置在武汉市长江和汉江以北的汉口地区,西起东西湖区径河站,东至黄陂区汉口北站,区间一般地段采用预应力混凝土双线单箱梁,一般桥梁以 30m、25m 跨度箱梁为主。一期工程支座存在不同程度的老化现象,支座钢板整体锈蚀现象比较严重,部分支座有组件破损,部分支座有剪切变形,并伴有开裂现象。此工程桥梁支座一端铰接、一端滑动,然而,完成建设投入使用中却发现其中有部分支座纵向位移较大。该问题会导致钢板位置的四氟板滑出,除此之外,一些四氟板还会将下板钢板挤出,进而引发十分严重的变形问题。为此,为了保证桥梁可以平稳运行,则需要对其进行支座更换。

桥梁板式橡胶支座开裂是其中一个十分常见的病害,若橡胶支座有开裂问题存在,会使其承载性和延展性降低,如果情况严重还会影响到原来的应用价值。研究发现主要有两方面因素会导致板式橡胶支座开裂:(1)自身原材料质量问题。材料在实际加工中,其内部微观性尚未达到稳定状态,一旦天然胶用再生胶替代,则会导致橡胶内部构造中有很多网状结构出现,影响其黏合效果,然后出现受力不均匀情况,进而产生各类龟裂和明疤。(2)在安装施工过程中,人为控制不当。在初期安装施工中,若安装人员缺乏相关技术要求和标准参考,就会出现脱空、压扁等各类问题。

与此同时,板胶制作开裂的原因有安装方向不正确,此种失误会导致不锈钢板与支架之间的摩擦力增加,进而产生剪切变形过大的情况,从而使滑板制作遭受破坏。

板式橡胶支座支承面的高差和平整度控制,可大大提高生产的实际性能,当前,橡胶支座支撑面施工中多半使用无弹性特质的垫石,在实际施工中,需要严格遵守有关规范标准,严控顶面高度误差在8mm内,且四角高差要控制在5mm内。橡胶支座实际控制中,通常会对高差和平整度问题进行忽视,继而导致橡胶支座常发生局部偏压等问题,从而使橡胶支座的老化进程提升。

在板式橡胶支座的具体安装过程中,其过程十分复杂所以,一定要在安装结束后,分析和监测橡胶支座的受力,进而将外来应力彻底消除,有效化解桥面冲击力,进而最大限度将橡胶支座剪切变形几率降低。

在对桥梁板式橡胶支座实施更换施工和控制时,有关工作人员需要对施工实录加以确定,并对板式橡胶支座病害问题进行有效掌握,同时严格把控相应病害位置,然后对其所具有的社会影响和自身的经济性进行客观分析。除此之外,施工人员还要避免施工影响交通,进而全面科学的制定相应的更换施工技术方案,从而切实确保整体施工流程达到持续平稳目的。

在支座更换施工的准备阶段,施工人员应综合考虑位于梁体和支座交界处的混凝土错台问题,并先完成废混凝土的清理工作,进而保障支座能够更加顺利地实现推出。支座更换施工的顶升工作难度较大,在实际进行顶升施工之前,施工人员应开展针对高压油管以及千斤顶的压力测试,并委托相关的计量单位开展相应的鉴定工作。此外,施工人员应从实际的施工方案出发,搭设施工平台,通常每一组支座设置两个支架,以保障搭设平台的牢靠,方便后续开展相应的施工作业。施工人员在准备阶段应彻底将制作出的杂物清理干净,详细检查好支座处的钢板以及垫石的各种情况,并将制作的调平高度、型号、位置等记录下来。

支座更换施工中,最重要的环节就是千斤顶的安装,为此,施工人员需要提前将位置确定好,再放置千斤顶,然后在千斤顶的底部和顶部分别设置一块钢板,放置钢板时需要尽量确保其中心与千斤顶中心重合。那些无需制作更换的位置,设置相应的临时支撑,并松开无需更换制作的锚栓孔固定支座,顶升千斤顶直到梁体底部,这样可以将过大荷载作用降低。

布置应力监控和挠度观测点的目的是第一时间对千斤顶在顶升过程中所产生的偏差问题进行了解,以便及时开展妥善的纠偏工作。施工人员应综合考虑各方面影响因素,并从施工现场的实际情况出发,降低外界各方面因素对于具体观测过程的干扰以及负面影响。

在具体顶升施工中,需要确保顶升角度的合理性,然后使顶升可以均衡受力,可第一时间有效排查桥梁顶升中存在的不利因素。施工人员应根据桥梁结构的状况,以分级的方式进行顶升操作。立足原有基础把桥梁划分成多层级,然后控制整体顶升高度,确保其顶升可以一直处于较为平衡的状态下。与此同时,要严控顶升速度,然后将其有效控制在3~5mm/min 左右,以防止其速度太快而导致桥梁结构受损,且防止其速度太慢使千斤顶载荷增加。

顶升达到需要的高度后,需进行相应的支座抽换工作,将原来在橡胶支座上固定的螺栓卸下,然后使用液压油缸平行将原支座去除。想要防止取出支座中不损坏支座底部区域,这时可应用钢丝来开展辅助操作,将一定密度和数量的固定点安装在墩身正面,且使用螺栓和钢板实施相应的固定工作,去除橡胶支座后,需要按照提前规划好的路线实施有关的运送工作,防止发生坠落状况。

对桥梁板式橡胶支座更换施工与技术控制优化,有助于桥梁工程安全性与稳定性的提升,并能够全面推进桥梁基础设施建设的长期可持续发展,为此,施工人员需要先对有关病害进行了解,以此对施工思路加以明确,进而实现各施工环节操作水平与质量的提高,最大程度确保桥梁工程结构具有足够的稳定性与安全性。

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[2]赵晓燕.板式橡胶支座使用寿命影响因素分析[J].北方交通,2019(2):40-42.

[3]郭曙光.某板式橡胶支座高架桥抗震计算分析[J].北方交通,2020,47(6):11-14.

The plate rubber bearing is a key component of the stability of the bridge engineering structure. Its function is to buffer the vibration of the bridge structure and ensure the stability of the bridge structure. At present, there are still many problems in the replacement construction of the bridge slab rubber bearing, which largely affects the construction quality of the replacement of the bridge slab rubber bearing. To this end, we need to improve its construction effect. Based on this, this article analyzes the common diseases of the bridge slab rubber bearing based on specific engineering cases, and further explains the replacement construction and control technology of the bridge slab rubber bearing for reference.

bridge plate rubber bearing; replacement construction; control technology

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