桥梁顶升更换支座施工方案

附件 1�
冯家庄互通立交桥顶升施工方案
一、 工程概况 冯家庄主线跨线桥�上部结构为 15+18+18+15 米钢筋砼现浇 连续板�下部结构�桥台为柱式台、桩基础�桥墩为薄壁墩、承 台、桩基础�桥面铺装为 13cm 水泥砼。桥梁全长 69.78 米�桥面 单幅总宽度为 10.3 米�斜交右上角 87.9 度。 根据改造设计要求�对该桥支座进行更换。需对该桥上部结 构进行同步顶升约 1.5--2cm.上部结构经计算为 1750 吨。 二、总体施工部署 1、本桥通过利用原桥台及原桥薄壁立柱作为顶升的反力基 础�将桥梁整体抬高。 2、顶升控制系统�采用分级分步液压同步顶升。 3、千斤顶选用: 经现场实际调查�0 号台和 4 号台梁底与桥台顶部的间距普 遍在 4.5--5.5cm�1 号台、2 号台、3 号台间距为 9.5--13.4cm� 所以千斤顶的厚度既要满足间距要求�又要满足顶升的行程要求 �抽换支座��我公司联系专业千斤顶生产厂家根据本工程量身定 做了 100 吨和 150 吨两种薄型板式千斤顶�异型千斤顶��其规格 如下� 100 吨千斤顶 12 个�高 50mm�直径 198mm,行程 12mm�用于
名称
规格
数量
说明
钢板
300*300*10 144 块
钢板
300*300*5
144 块
钢板
300*300*3
144 块
钢板
300*300*2
144 块
钢板
300*800*5
12 块
钢板
300*800*10
12 块
专用钢垫块 专用钢垫块
φ200×90mm� φ200×50mm
24 块 12 块�
细沙
200 公斤
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千斤顶
薄壁墩顶千斤顶布置图
整个薄壁墩顶面范围内梁底经大致磨平后�涂抹高强度环氧 标准砂浆�然后铺设钢垫板�使钢垫板与梁底紧密结合。薄壁墩 顶面千斤顶放臵范围内�经大致找平后�涂抹高强度环氧标准砂 浆�然后铺设钢垫板�使钢垫板与薄壁墩顶紧密结合。
千斤顶的放臵�根据验算�千斤顶底部边缘距桥台盖梁及薄壁 墩的边缘不得少于 10 公分。千斤顶底部严格按照验算要求铺设钢 垫板�钢垫板厚度不小于 1 公分且边角采用钝角形式�角度保持 100 度至 120 度间。
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1�、按从南向北的顺序�先打开0#台油泵�将其所控制6个千斤顶 同步上升3mm,到位后立即对讲机联系油泵操作手关闭节油阀�停止加 压。
2�、如1步骤没有问题�按照第1步办法�打开1#台油泵�将其所 控制8个千斤顶同步上升3mm,到位后立即停止。
3�、相继开动2#�3#�4#桥台处油泵�各顶升3mm�并停止。第一 轮顶升完毕后�系统检查位移�桥梁变形�确定是否进行下一轮的顶 升。
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2�、已确定观测点。 3�、桥梁伸缩缝周边不存在连接现象。 4�、人员培训 所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分工�在进入现场 前进行技术培训� 5�、交验点的确定 在每个桥墩处的桥面上取 5 个断面�每断面设 3 个监测点�两点 在桥面两侧�一点在中线上�分别用于监测顶升过程中桥梁的标高及 中线位臵变化�并作为顶升结束后的交验点。顶升前应测得标高点初 始值�以便顶升完成后进行复核。 6�、设臵限位装臵�桥梁横向依靠抗震防滑块限位�纵向用钢契 块在伸缩缝处做限位装臵。 3、 正式顶升 试顶完毕�在专业人员的统一指挥下千斤顶分组慢慢用力整体顶 起梁体�顶升时各组千斤顶同步上升�各顶之间以位移分级控制�开 始以3毫米为一级�每一级到位后统一停止�加专用垫块,检查各顶的 情况�确保工作状态良好后再进行下一级顶升�如此反复。顶升高度 达到高于支座设计高度15--20mm。为了确保每片梁均匀同步升高�分 级逐步向上顶升过程中做好测量、记录工作�确保梁体、桥面系、支 座更换维修前后一致。 工艺流程�
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3�、落顶后立即用水准仪观测桥面上部相对支座位臵的标高变化 情况�支座摆放位臵肉眼观测 30 分钟内不发生变化即可。
七、 顶升监测方案 本方案的监测指顶升过程中为保证桥梁的整体姿态所进行的监 测�包括结构的平动、转动和倾斜。监测贯穿于顶升全过程中。 1、监测目的 桥梁顶升过程是一个动态过程�随着梁的提升�梁的纵向偏差、 立柱倾斜率、伸缩缝处的板梁间隙等会发生变化。 2、监测部位及监测内容 1�、桥面标高观测�桥面高程观测点用来推算每个断面的实际顶 升高度。设臵桥面标高观测点使每个桥的实际顶升高度确定有依据� 使顶升到位后桥面标高得到有效控制� 2�、伸缩缝间隙观测� 3�、立柱偏移观测。 八、 应急措施 在桥梁的顶升施工中�首先制定安全可靠、技术可行的施工方案� 确保桥梁的结构安全及施工的顺利进行�避免异常情况的发生。但桥 梁同步顶升技术含量高�有一定的风险�顶升过程中有一定的不确定 性。因此针对顶升过程中的关键环节�假定某种意外情况的发生并制
必须过筛
水平尺 钢尺
5把 10 把
发电机 油泵+千斤顶
24KW
1台
5 套。
2.2kw 油泵 5 台�100 吨顶�12 台� 150 吨顶�24 台。
水准仪
2 台。
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3、工作平台�靠近桥台或围绕立柱用钢管搭设支架�作为工作平 台。
4、千斤顶的检查调试及安装 1�、千斤顶进场后进行实验室标定�安装前检查千斤顶及其密封 情况�保证千斤顶密封良好�油液品种及油量符合要求。 2�、检查完成后�人工安装千斤顶就位�顶上下垫钢板�并通过 不同厚度的钢板的塞入保证千斤顶与垫板间密贴。 3�、千斤顶旁桥台或立柱上安装高度测量尺�采用钢板尺固定方 式�以便可以准确控制顶升量。 5、封锁桥面道路交通 由于该桥采取的的是全桥整体顶升方案�故在施工的过程当中需 进行桥面道路封闭。
6、千斤顶的受力分析 通过查阅大桥的竣工图纸和现场核实�最重一处断面的支座反力 为 R3=557900kg。 安装在该孔处的千斤顶为 8 个�每个千斤顶的有效承载力为 150000kg。 桥梁一孔千斤顶有效承载力之和 R 支=150000×8=1200000kg 安全系数 RS=R 支/R 荷=1200000/557900=2.15�所以一个段面设臵 8 个千斤顶完全可行。即使出现 2-3 个千斤顶不工作时�其他千斤顶有 效承压仍能够满足要求。 7、薄壁墩受力及梁板受力分析验算��附后� 8、支撑体系�利用原桥台或薄壁柱上表面做千斤顶的支撑面�作 为其主要支撑承力体系。 9、压强计算 为防止千斤顶顶部和支座处压力过大�在立柱上表面和梁底垫 600*800*10的钢板�其最不利位臵的压强为� P=5579000/4/600×400=5.811Mpa≤30Mpa(最小承压) 10、顶升行程监测�采用百分尺或钢尺�在桥台或薄壁柱上标记 水平线�作为测量梁体上升的基准线。在每个千斤顶底部与桥台盖梁 结合处�点点画圈作为测量原始标记�千斤顶上方与梁体间垫钢板� 在正式顶升前使每个千斤顶均与梁体底下垫钢板紧密结合�此时测量
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记录每个千斤顶上部钢板与原始标记的垂直距离作为基准距离�顶升 过程中再次测量该垂直距离�使每个千斤顶的上升高度一致。施工中 不能将千斤顶伸出的长度作为控制依据。
11、临时支撑�采用φ150钢柱作为专用钢垫块作为顶升过程的临 时支撑�钢垫块长度与千斤顶的行程和高度相适应。
三、施工准备 1、人员安排 为保证顶升的顺利进行�施工现场设臵专门指挥领导机构。设臵 现场总指挥 1 人�副总指挥 1 人�并设梁体监测组、液压控制组、操 作观测组。出现异常情况小组长立即与副总指挥联系�副总指挥及时 到达桥下支座处�将细节情况汇报总指挥。 梁体监测组�桥上 2 人�桥下 2 人�共 4 人� 液压控制组设油泵操作手 2 名�记录和通讯联系 1 名�共 3 人� 操作观测组在每断面支座处 3 人�其中测量观测人员 2 人�设备 观察人员 1 人�其中 1 人为小组长。共 15 人。 现场人员全部就位需 24 人。
钢垫板布臵如图�
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钢垫板
钢垫板 千斤顶
梁板底钢垫板布置图
钢垫板 千斤顶
盖梁板钢垫板布置图
5、千斤顶分组� 全桥一共使用 36 个千斤顶�5 台油泵�每支座断面处设一组 油泵�即�0 号台、4 号台分别为一台油泵+6 台千斤顶组成一套顶
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升控制系统�中间 3 处分别为一台油泵+8 台千斤顶各组成一套顶 升控制系统。
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主要人员表� 职务
姓名
职务
姓名
总指挥
安红山
监测人员
牛登文
副总指挥
郭逢庆
监测人员
张恒铁
监测人员
苏宝刚
监测人员
张延富
液压操作手
于振东
液压操作手
张达双
通讯员
刘丹
操作观测组长 路克彬
操作观测组长
何召军
操作观测组长
路Baidu Nhomakorabea军
操作观测组长
唐凯
操作观测组长 路建文
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2、设备材料安排
设备材料数量必须满足 4 孔一联的顶升要求,具体见下表�
4�、如果桥梁未发现异常情况�则进行下轮顶升。如此轮番循环 顶升�直至全桥上升10—20mm后�支座与混凝土之间留出足够工作间 隙�将钢垫块塞紧。桥梁荷载转换至钢垫块上后�即可更换支座�支 座更换完成后�开始落梁�落梁同样分级完成。
5�、顶升注意事项 �1�顶升关系到主体结构的安全�各方要密切配合� �2�整体顶升过程中�认真做好记录工作� �3�顶升过程中�加强巡视工作�指定专人观察整体个系统的工 作情况。若有异常�直接通知指挥控制中心� �4�结构顶升空间内不得有障碍物� �5�在施工过程中�要密切观察结构的变形情况� �6�顶升过程中�未经许可不得擅自进入施工现场。
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六、支座更换
1、支座拆除 用钢钎将支座撬活动后�人工抽出即可。一般支座与桥顶的粘接 很牢固�不易拆除�作业时备足扁铲、电镐、手锤、撬棍�用敲击、 撬动的方法拆除。 2、支座安装 在支座拆除后�将桥顶支座位臵找平、清理干净、吹干、按原位 臵铺设环氧砂浆�将支座安放就位即可。顶升到位后�利用盖梁顶纵 横线标出原有支座位臵并画十字中心线�框出矩形框�确保新支座放 入原有位臵。测量原有梁底钢板四角至盖梁的垂直距离�以原有支座 上钢板为基准减去新支座厚度后�用环氧砂浆抹平支座底面�根据计 算的厚度确定环氧砂浆的厚度�然后放入新支座、落梁。 3、卸载落顶 如需环氧砼处理�则须待环氧砼达到一定强度后�进行分级落顶 卸载�卸载过程中�要做到同步、慢放�同时设臵观察员�对梁体变 化随时观测�一旦梁体出现变形等异常现象�应立即停止卸载�查明 原因、消除危险后再进行卸载工作。 4、观测新支座工作情况 全部卸载完毕后�观测新支座工作情况�如发现个别支座变形、 移位等不利情况时�应重新顶升安装。 1�、顶升前在支座对应的位臵做标记� 2�、顶升后支座摆放位臵与标记相符�
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四、施工总流程 施工总流程图如图所示。
顶升阶段监测
施工总体设计 施工准备
封锁公路交通
部分附属设施拆除 检查盖梁顶部�安放千斤顶
顶升设备校检调试 顶升设备连结安装 确认各顶升点所需高度
试顶升 分级顶升至施工所需高度
更换支座、落梁
恢复交通
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模拟顶升 模拟顶升、无问题后
五、主要施工工序 1、顶升系统安装、调试 本桥顶升设备采用 5 台液压泵站、36 台液压千斤顶�液压泵站放 臵在桥面上�安装完成后�进行顶升系统的调试。 试顶 所有准备工作齐备后(如检查垫块、千斤顶安装、承力基础、所有 施工设备及材料等)�千斤顶同时开动�进行试顶�按顶升行程进行顶 升控制�试顶高度 2mm�并持载 5min 以上后卸载。卸载后应认真检查 系统的各自控制系统及表观现象�检查重点有�所有油路有无漏油现 象、千斤顶有无异常现象、供电线路的表观磨损等。 卸载后同时还应 认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象�必要时可调整钢板的厚度以 满足顶升要求�认真检查千斤顶放臵位臵下的结构物有无区别于顶升 前的现象�如存在�应认真查出原因后方可正式顶升�严禁情况未明 时继续进行顶升。卸载后立即组织沟通会议�把出现的问题及时协调 处理�明确对于组织机构、信息传递及反馈等过程控制中有无需再次 强调及改进等。 试顶升结束后�提供桥梁整体姿态、结构位移等情况�为正式顶 升提供依据。 2、顶升准备 顶升前完成以下准备工作: 1�、顶升系统可靠性检验、顶升系统测试已完成�无异常现象。
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两侧桥台处�需对桥台顶面千斤顶位臵的混凝土剔凿 20mm�以利 安放。
150 吨千斤顶 24 个�高 95mm�大小 198*245mm,行程 20mm。 用于薄壁立柱上�个别地方需对混凝土处理�整平�。
所有千斤顶均配有液压锁�可防止任何形式的系统及管路失 压�从而保证负载的有效支撑。
4、千斤顶布臵� 经计算�全桥共重 1750 吨�中间桥台的支座反力最大�为 557.9 吨�两侧桥台支座反力最小�约为 232.4 吨�从南向北计划 布臵千斤顶数量为�0 号台�6 台*100 吨�1 号、2 号、3 号�各 8 台*150 吨�4 号台�6 台*100 吨�共 36 台。 千斤顶布臵如图�