專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種不中斷交通更換橋梁支座的方法及其專(zhuān)用裝置的制作方法
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(zhuān)用裝置。技術(shù)背景在梁式橋中，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(guò)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(méi)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(wèn)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(méi)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(lèi)橋梁的支座更換成了相當(dāng)棘手的問(wèn)題。而且為了保證橋梁的正常使用、行車(chē)安全和交通運(yùn)輸?shù)男枰?，尤其是在高速公路和城市快速道路上，道路施工中不得?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3rarn以?xún)?nèi)，通過(guò)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(guò)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(guò)其設(shè)計(jì)承載力，引起開(kāi)裂等破壞。由于橋梁頂升過(guò)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(mǎn)布式支架法枕木滿(mǎn)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(mǎn)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(guò)高的場(chǎng)合，對(duì)橋跨下面有水、地基過(guò)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(guò)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i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(chēng)精度高，且頂升過(guò)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)梁法橋面鋼導(dǎo)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。該方法鋼梁長(zhǎng)度有限制，跨徑不可過(guò)大，要求用較大噸位千斤頂，對(duì)橋面局部壓力較大，有可能損傷梁體，需對(duì)局部壓力進(jìn)行驗(yàn)算。6)"超低高度氣囊式千斤頂"更換法該方法在結(jié)構(gòu)尺寸上滿(mǎn)足了直接在蓋梁上起頂及頂升間隙小的要求，同時(shí)在頂起施工時(shí)的受力分析也完全符合有關(guān)要求，就蓋梁的剛度和橋墩整體性而言，用其取代其他支承形式是可行的。該方法的缺點(diǎn)是(l)由于頂升時(shí)接觸面積較大，造成受力面積較大，充滿(mǎn)后氣壓一定，使頂升力較?。?2)受氣囊充氣空間的限制，行程小。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種頂升橋梁的裝置。本發(fā)明提供的頂升橋梁的裝置包括千斤頂、油泵和分流閥，是將兩個(gè)以上自鎖千斤頂通過(guò)分流閥并聯(lián)，由油泵統(tǒng)一供油。本發(fā)明還提供了一種頂升橋梁的方法。本發(fā)明所提供的頂升橋梁的方法，是采用上述裝置頂升橋梁。在頂升橋梁過(guò)程中，所述自鎖千斤頂?shù)淖枣i螺帽和油缸的間隙小于llMl。所述頂升可采用分級(jí)頂升，每級(jí)頂升3-10mm。在頂升橋梁過(guò)程中，所述裝置的兩個(gè)以上自鎖千斤頂?shù)男谐滔嗤?。所述兩個(gè)以上自鎖千斤頂?shù)男谐滔嗤砂凑杖缦路椒▽?shí)現(xiàn)由同一油泵通過(guò)分流閥向所述兩個(gè)以上自鎖千斤頂供應(yīng)相同的壓力。所述裝置在更換橋梁支座中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述方法在更換橋梁支座中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明根據(jù)橋梁橡膠支座使用現(xiàn)狀調(diào)查、分析了橡膠支座損壞原因，并模擬橋梁頂升過(guò)程，對(duì)上部結(jié)構(gòu)建立空間有限元模型，分析了各種不利情況下結(jié)構(gòu)的受力，確定了千斤頂布置、選型、頂升操作步驟，創(chuàng)造性地將同步頂升和自鎖千斤頂相結(jié)合，提供了一種不封閉交通頂升橋梁的方法及其專(zhuān)用裝置，并在京福高速公路K104十159公鐵立交進(jìn)行了應(yīng)用，取得了明顯效果，實(shí)現(xiàn)了不中斷交通情況下的支座更換。本發(fā)明提供的裝置構(gòu)造不復(fù)雜，各元件相對(duì)關(guān)系明確，操作工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)過(guò)一定培訓(xùn)即可操作，推廣應(yīng)用難度小。應(yīng)用本發(fā)明的裝置和方法更換支座，可避免封閉交通帶來(lái)的車(chē)輛擁堵，減輕車(chē)輛疏導(dǎo)、分流帶來(lái)的壓力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。圖1為工況I-1端橫隔板處主拉應(yīng)力分布圖。圖2為工況I-1拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布圖。圖3為工況I-2端橫隔板處主拉應(yīng)力分布圖。圖4為工況I-2拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布圖。圖5為工況I-3端橫隔板處主拉應(yīng)力分布圖。圖6為工況I-3拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布圖。圖7為工況II-1端橫隔板處主拉應(yīng)力分布圖。圖8為工況II-1拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布圖。圖9為頂升橋梁梁體專(zhuān)用裝置構(gòu)成示意圖。圖IO為等壓分流閥結(jié)構(gòu)原理圖(l為固定節(jié)流孔；2、3為出油孔；4為閥體；a為油室)。圖11為T(mén)梁橋千斤頂布置圖。圖12為游標(biāo)卡尺測(cè)量基點(diǎn)布置示意圖。圖13為百分表布置示意圖。圖14為京福高速公鐵立交重心位置示意圖。圖15為汽車(chē)-超20級(jí)縱向布載圖。圖16為掛車(chē)-120級(jí)縱向布載圖。圖17為千斤頂初步布置圖。圖18為千斤頂布置圖。圖19為帶鋼箍的鋼板。圖20為蓋梁加墊鋼板。圖21為千斤頂安裝圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明通過(guò)模擬橋梁頂升過(guò)程，對(duì)上部結(jié)構(gòu)建立空間有限元模型，分析各種不利情況下結(jié)構(gòu)的受力，確定了千斤頂布置、選型、頂升操作步驟，創(chuàng)造性地將同步頂升和自鎖千斤頂相結(jié)合，提供了一種不封閉交通頂升橋梁的方法及其專(zhuān)用裝置。本發(fā)明方法的建立過(guò)程具體如下一、千斤頂同步頂升的計(jì)算分析(一)千斤頂?shù)牟贾?、千斤頂?shù)牟贾眯柚攸c(diǎn)考慮的因素1)梁體結(jié)構(gòu)頂升時(shí)所要求的設(shè)計(jì)支座反力或稱(chēng)頂升力；2)橋墩結(jié)構(gòu)形式和橋墩上的空間位置及允許頂升高度；3)梁體結(jié)構(gòu)的跨度、截面形狀、簡(jiǎn)支梁還是連續(xù)梁；4)梁體結(jié)構(gòu)和橋墩的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)；5)所要求的單個(gè)頂升千斤頂最大頂升力和千斤頂高度、外徑尺寸等；6)所要更換橡膠支座的型號(hào)(固定支座或活動(dòng)支座)數(shù)量、位置；7)更換支座時(shí)不容許中斷交通。2、千斤頂布置原則為使千斤頂合力中心與橋梁上部構(gòu)造合力中心重合，且上部結(jié)構(gòu)受力較小，應(yīng)將千斤頂布置在支座附近，并適當(dāng)調(diào)整其位置，使千斤頂盡可能靠近支座安裝，而避免對(duì)支座更換造成影響。頂升時(shí)千斤頂受力方向不垂直，可能會(huì)引起上部結(jié)構(gòu)水平偏移，也易損壞千斤頂，因而千斤頂受力應(yīng)垂直向上，千斤頂?shù)酌鎽?yīng)水平，千斤頂頂面鋼墊板也應(yīng)與千斤頂頂面平行，并在梁(板)底面加墊楔形鋼板以適應(yīng)橋面橫坡，鋼墊板厚度盡量大，減少鋼板間出現(xiàn)的空隙。千斤頂布置與支座布置位置不同，但其合力中心在縱橋向與支座位置偏差不大，因此對(duì)上部結(jié)構(gòu)縱向受力影響不大。千斤頂橫橋向布置與支座位置有相對(duì)較大的偏差，頂升時(shí)橫向聯(lián)系受力與設(shè)計(jì)不同。分析頂升時(shí)恒載、活載作用下橫向聯(lián)系構(gòu)件(如T梁橫隔板)的內(nèi)力及千斤頂支承點(diǎn)附近的局部應(yīng)力，當(dāng)橫向聯(lián)系內(nèi)力超過(guò)其極限承載力時(shí)，適當(dāng)移動(dòng)千斤頂位置或增加承壓面積重新計(jì)算校核，如果調(diào)整幾次后內(nèi)力仍有較大超限，可考慮增加千斤頂數(shù)量，減少每個(gè)支承點(diǎn)的承載力，將上部構(gòu)造荷載分散。當(dāng)千斤頂頂面局部應(yīng)力超限時(shí)，可采用增加支墊鋼板層數(shù)，將千斤頂荷載在更大范圍內(nèi)進(jìn)行分布，降低局部應(yīng)力。如果空間受限制，也可以考慮增加千斤頂數(shù)量，增加支承點(diǎn)的數(shù)量降低局部應(yīng)力。3、千斤頂數(shù)量確定按每片梁(板)布置一個(gè)千斤頂?shù)脑瓌t選擇千斤頂?shù)膫€(gè)數(shù)，然后根據(jù)上部結(jié)構(gòu)恒載、活載在千斤頂處產(chǎn)生的反力計(jì)算選擇合適的千斤頂頂升力，如果空間受到限制或者為減少每個(gè)支承點(diǎn)的局部應(yīng)力，可考慮增加千斤頂?shù)臄?shù)量，不過(guò)為施工方便起見(jiàn)，仍以使用千斤頂數(shù)量最少為宜。4、千斤頂選型在不封閉交通的情況下，采用同一型號(hào)的千斤頂并聯(lián)，由同一油泵統(tǒng)一供油，實(shí)現(xiàn)同步分級(jí)頂升。考慮到頂升過(guò)程中由于車(chē)輛荷載的沖擊、千斤頂油封老化、偏頂造成活塞或缸體損傷等，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)千斤頂漏油的情況，這時(shí)同步頂升的上部結(jié)構(gòu)仍會(huì)出現(xiàn)橫向聯(lián)系受力不利的狀況，因此采用機(jī)械自鎖式千斤頂，分級(jí)頂升，同步自鎖，自鎖后靠自鎖裝置替代活塞受力，徹底避免了梁體不同步引起橫向聯(lián)系的損壞。千斤頂?shù)捻斏π枰紤]上部結(jié)構(gòu)恒載、活載及其沖擊力等。上部結(jié)構(gòu)恒載包括橋面鋪裝、防撞護(hù)欄、梁(板)、橫隔板等，根據(jù)各構(gòu)件的材料類(lèi)型及分布情況計(jì)算其重量及重心位置，由此確定千斤頂數(shù)量及布置。由于千斤頂并聯(lián)，油缸內(nèi)液壓油壓強(qiáng)相等，即使車(chē)輛橫向偏載，通過(guò)梁(板)間橫向聯(lián)系，車(chē)輛荷載及其沖擊力也平均分布到每個(gè)千斤頂。由于橋梁在混凝土澆注時(shí)，存在跑模、脹模等現(xiàn)象，即混凝土存在超方，上部結(jié)構(gòu)實(shí)際質(zhì)量一般大于設(shè)計(jì)恒載重量，因此在計(jì)算上部結(jié)構(gòu)恒載時(shí)，一般按圖紙計(jì)算出理論重量后乘以1.10的系數(shù)。載重車(chē)輛普遍存在超載，這些因素及車(chē)輛沖擊力難于精確計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算活載的基礎(chǔ)上乘以1.3的系數(shù)統(tǒng)籌考慮。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)恒載、活載在各個(gè)千斤頂上產(chǎn)生的最大反力，考慮車(chē)輛超載和頂升偏載等不利因素，按計(jì)算的最大反力乘以2倍的安全系數(shù)，確定梁體結(jié)構(gòu)的頂升力。千斤頂最大頂升力=1.10X恒載/千斤頂數(shù)+l.3X活載/千斤頂數(shù)千斤頂額定頂升力=2X千斤頂最大頂升力(二)蓋梁、梁(板)局部承壓計(jì)算參照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)第5.7.1條方法進(jìn)行驗(yàn)算。局部受壓面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足公式為式中i^一局部承受面積上的局部壓力設(shè)計(jì)值，即千斤頂頂升力;—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；/一混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)；^一局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積；A>、4一混凝土局部受壓面積，當(dāng)局部受壓面有孔洞時(shí)，A^為扣除孔洞后的面積，4為不扣除孔洞的面積。蓋梁上的局部受壓面積4為千斤頂油缸底面積計(jì)入鋼墊板按45°剛性角擴(kuò)大的面積；梁(板)上的局部受壓面積為千斤頂活塞面積計(jì)入鋼墊板總厚度按45°剛性角擴(kuò)大的面積。上述蓋梁、梁(板)局部承壓計(jì)算表明，在梁(板)與蓋梁間放入千斤頂同步頂升時(shí)，通過(guò)在千斤頂頂面、底面加墊鋼板，將千斤頂?shù)酌媾c蓋梁、活塞與梁(板)的接觸面積擴(kuò)大，蓋梁、梁(板)混凝土局部承壓強(qiáng)度不超過(guò)其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，頂升時(shí)蓋梁、梁(板)混凝土局部承壓安全。(三)梁(板)頂升時(shí)的橫向聯(lián)系受力分析現(xiàn)以T梁橋?yàn)槔?，用ANSYS軟件對(duì)支座更換，千斤頂頂升過(guò)程中橫隔板的受力進(jìn)行分析。1、橋梁簡(jiǎn)介簡(jiǎn)支T梁橋，跨徑30米，橋面全寬33.5米，橋梁分上、下行各3車(chē)道3X3.75米，中央分割帶3.0米，兩側(cè)硬路肩3.5米，兩側(cè)防撞護(hù)欄2X0.5米。橋梁橫橋向7片T梁，梁間距2.45米，T梁、橫隔板采用50#混凝土(抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為ftk=2.59Mpa)，蓋梁采用3(f混凝土。設(shè)計(jì)荷載汽-20級(jí)、掛-100。2、計(jì)算工況按各千斤頂布置位置不同，分以下不同計(jì)算工況工況I千斤頂布置于T梁邊I-l恒載；1-2恒載+活載(不考慮組合系數(shù))；I-3恒載(去掉一個(gè)千斤頂。模擬支座更換時(shí)，出現(xiàn)某個(gè)千斤頂漏油情況)；I-4恒載+活載(去掉一個(gè)千斤頂。若I-3不滿(mǎn)足要求，則不進(jìn)行該工況計(jì)算)。工況n千斤頂布置于橫隔板中間II-1恒載；n-2恒載+活載(若n-i不滿(mǎn)足要求，則不進(jìn)行該工況計(jì)算)。1)ANSYS模型T梁及橫隔板均用實(shí)體單元(solid65)進(jìn)行模擬，橋面鋪裝不考慮剛度，僅作為荷載，按均布荷載考慮。全橋共107018個(gè)節(jié)點(diǎn)，26880個(gè)單元。2)計(jì)算結(jié)果以下就各工況計(jì)算結(jié)果作一總結(jié)工況I-1，端橫隔板處主拉應(yīng)力分布見(jiàn)圖1，拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布見(jiàn)圖2，由計(jì)算可知，僅考慮恒載作用，同步頂升時(shí)，主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在T梁與橫隔板交界面上，最大主拉應(yīng)力為2.33Mpa，小于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.59Mpa。工況1-2，端橫隔板處主拉應(yīng)力分布見(jiàn)圖3，拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布見(jiàn)圖4，在恒載和車(chē)輛的共同作用下，同步頂升時(shí)，主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在T梁與橫隔板交界面上，最大主拉應(yīng)力為2.39Mpa，小于混凝土設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度2.59Mpa，由此可知，千斤頂布置于T梁邊時(shí)，在不中斷交通的情況下進(jìn)行同步頂升，支座更換是安全的。工況I-3，端橫隔板處主拉應(yīng)力分布見(jiàn)圖5，拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布見(jiàn)圖6，在恒載作用下，模擬支座更換施工時(shí)，有一千斤頂出現(xiàn)漏油而不能正常工作現(xiàn)象(去掉一個(gè)千斤頂)，主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在T梁與橫隔板交界面上，最大主拉應(yīng)力為4.51Mpa，大于混凝土設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度2.59Mpa，因而此時(shí)將引起應(yīng)力集中處混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂，影響結(jié)構(gòu)和施工安全。為分析千斤頂不同布置位置對(duì)橫隔板受力的影響，現(xiàn)取極限狀態(tài)，將千斤頂支撐在橫隔板中間位置。工況11-1，端橫隔板處主拉應(yīng)力分布見(jiàn)圖7，拉應(yīng)力極值位置附近應(yīng)力分布見(jiàn)圖8，在恒載作用下，將千斤頂布置于橫隔板中間位置，主拉應(yīng)力最大值發(fā)生在T梁與橫隔板交界面上，最大主拉應(yīng)力為3.19Mpa，大于混凝土設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度2.59Mpa。且T梁腹板較大范圍也出現(xiàn)了3Mpa以上的拉應(yīng)力，此時(shí)混凝土將出現(xiàn)大面積開(kāi)裂，影響結(jié)構(gòu)和施工安全。3)結(jié)論通過(guò)以上各工況的計(jì)算分析，得出結(jié)論如下①千斤頂應(yīng)布置在T梁腹板附近，盡量靠近支座，但不能影響更換支座施工，且千斤頂中心應(yīng)與橫隔板中心線一致。②通過(guò)計(jì)算可知，同步頂升時(shí)上部結(jié)構(gòu)縱向內(nèi)力與梁(板)支承在支座上基本相同，橫向聯(lián)系內(nèi)力不超過(guò)構(gòu)件極限強(qiáng)度，但頂升不同步會(huì)引起橫向聯(lián)系的內(nèi)力超過(guò)其極限強(qiáng)度。因此不封閉交通進(jìn)行支座更換施工是可以實(shí)現(xiàn)的，但施工前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作，施工中應(yīng)嚴(yán)格按施工要求及操作順序進(jìn)行，確保梁體同步、整體頂升。③同步自鎖頂升是保證結(jié)構(gòu)安全的唯一條件，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)各梁(板)頂升高度，出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，確保各梁(板)同步。④考慮到頂升過(guò)程中由于車(chē)輛荷載的沖擊、千斤頂油封老化、偏頂造成活塞或缸體損傷等因素的作用，千斤頂可能發(fā)生漏油的現(xiàn)象，這時(shí)上部結(jié)構(gòu)頂升不同步，會(huì)出現(xiàn)橫向聯(lián)系受力超過(guò)允許值而影響結(jié)構(gòu)和施工安全，因此采用機(jī)械自鎖式千斤頂，同步頂升，分級(jí)自鎖，自鎖后靠自鎖裝置替代活塞受力，徹底避免了梁體不同步引起橫向聯(lián)系的損壞。⑤車(chē)輛偏載布置時(shí)，由于各千斤頂并聯(lián)，其油缸內(nèi)壓強(qiáng)相同，通過(guò)梁(板)間橫向聯(lián)系的傳遞，仍保證各千斤頂頂升力相同。二、不中斷交通同步自鎖頂升方法的建立(一)同步頂升原理1、設(shè)備構(gòu)成示意圖頂升橋梁專(zhuān)用裝置的構(gòu)成示意圖見(jiàn)圖9。油泵通過(guò)一根油管連接到分流閥上，千斤頂由同一油泵統(tǒng)一供油，油泵開(kāi)啟后，由分流閥將液壓油分配到每個(gè)千斤頂。等壓分流闊的作用，是不論載荷大小，液壓系統(tǒng)中由同一個(gè)油泵向多個(gè)千斤頂供應(yīng)相同的壓力(等壓分流)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)千斤頂?shù)男谐瘫３滞健５葔悍至鏖y分配到每臺(tái)千斤頂?shù)囊簤河蛪簭?qiáng)是相等的，由于每個(gè)千斤頂活塞面積相同，從而千斤頂頂升力是相同的。頂升過(guò)程中分流閥閥門(mén)開(kāi)啟程度相同，此時(shí)每個(gè)千斤頂油路的損失基本相等，保證了每個(gè)油路流量的相等，即保證了千斤頂行程的一致。當(dāng)油路損失有差異時(shí)(如分流閥各閥門(mén)開(kāi)啟大小不同)，油路損失小的千斤頂行程會(huì)增大，將承擔(dān)更大的頂升力，油缸內(nèi)壓強(qiáng)就要比其他千斤頂油缸的壓強(qiáng)高，因各千斤頂油缸并聯(lián)，液壓油就主動(dòng)流向其他千斤頂油缸，使千斤頂油缸的壓強(qiáng)恢復(fù)相同，這樣就保證了頂升的同步性。2、等壓分流閥的工作原理圖IO為等壓分流閥結(jié)構(gòu)原理圖。設(shè)進(jìn)口液壓油壓力為p"流量為q,，進(jìn)入閥后通過(guò)固定節(jié)流孔l，進(jìn)入油室a，然后經(jīng)出油口2和3通往兩個(gè)千斤頂。如果兩千斤頂?shù)呢?fù)載相等，則分流口的出口壓力p^P3，因?yàn)殚y中兩支流道的尺寸完全對(duì)稱(chēng)，所以輸出流量亦對(duì)稱(chēng)，q^q^q!/2，且p產(chǎn)p.,。當(dāng)油路損失有差異時(shí)，油壓不對(duì)稱(chēng)而出現(xiàn)P2^P"且設(shè)P2〉P3時(shí)，由于兩支流道上的總阻力相同，必定使cj2〉q3，進(jìn)而(p,一P》>p3，此時(shí)油路2所連的千斤頂將承擔(dān)更大的負(fù)載，其內(nèi)部壓強(qiáng)就要比油路3所連的千斤頂?shù)膲簭?qiáng)高，因兩個(gè)千斤頂并聯(lián)，液壓油就主動(dòng)流向油路3所連的千斤頂，即q2減小，q3增大，直到q^q3，p巧3為止，即輸往兩個(gè)千斤頂?shù)膲毫ο嗟?，?shí)現(xiàn)同步。3、自鎖千斤頂工作原理千斤頂是一種起重高度小(小于lm)的起重設(shè)備。它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種，由于起重量小，操作費(fèi)力，一般只用于機(jī)械維修工作。而液壓千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，故使用廣泛。液壓千斤頂就是利用了液壓傳動(dòng)所基于的最基本的原理-帕斯卡原理，液體各處的壓強(qiáng)是一致的，在連通液體的平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過(guò)液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達(dá)到一個(gè)變換的目的。千斤頂液壓傳動(dòng)是利用有壓力的液壓油作為傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì)。油泵輸出液壓油，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，壓力油經(jīng)過(guò)管道及分配閥，進(jìn)入千斤頂油缸，推動(dòng)活塞舉起重物，是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能?；钊e升的速度取決于單位時(shí)間內(nèi)流入千斤頂油缸中油容積的多少。由此可見(jiàn)，千斤頂液壓傳動(dòng)是一個(gè)不同能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程。為防止千斤頂漏油、油缸裂縫、油管爆裂等原因引起千斤頂活塞突然下降，在活塞上加上自鎖螺母，頂升過(guò)程中不斷旋緊自鎖螺母，當(dāng)出現(xiàn)以上情況時(shí)，將作用在活塞上的力通過(guò)自鎖螺母轉(zhuǎn)移到千斤頂缸體上來(lái)，不至于因?yàn)橐馔馇闆r損壞梁(板)或引起橫向聯(lián)系的損壞。4、油泵工作原理油泵由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)泵軸旋轉(zhuǎn)，在傾斜盤(pán)的作用下，柱塞沿柱塞套作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓油經(jīng)進(jìn)油閥吸入，從排油閥排出，進(jìn)入系統(tǒng)油路。低壓泵為齒輪泵，在啟動(dòng)電機(jī)后，是先有低壓泵供油，當(dāng)供油的壓力達(dá)不到頂升噸位所需要的壓力時(shí)，將會(huì)啟動(dòng)高壓泵進(jìn)行供油，以達(dá)到所需壓力。油泵共兩個(gè)出油管，一個(gè)低壓泵的出油管，一個(gè)高壓泵的出油管，為防止在壓力較大時(shí)，雜質(zhì)進(jìn)入油管后對(duì)管內(nèi)壁造成損壞，每個(gè)進(jìn)油口處都設(shè)有濾油網(wǎng)。油泵有一個(gè)回油管，在回油管與兩個(gè)出油管交接處設(shè)置了一個(gè)換向閥、一個(gè)壓力表，通過(guò)換向閥設(shè)置油量，通過(guò)壓力表控制壓力。(二)同步頂升方法1、支架搭設(shè)腳手架采用符合國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的合格鋼管，鋼管表面應(yīng)平直光滑，不應(yīng)有裂縫、結(jié)疤、分層、錯(cuò)位、硬彎、毛剌、壓痕和深的劃道，鋼管上嚴(yán)禁打孔，應(yīng)涂有防銹漆?？奂馁|(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管腳手架扣件》(GB15831)的規(guī)定，有裂縫、變形的嚴(yán)禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換，應(yīng)做防銹處理。(1)搭設(shè)原則立桿縱橫向立桿間距氺2m，步距>1.8m，地面應(yīng)整平夯實(shí)，立桿埋入地下3050cm，不能埋地時(shí)，立桿下應(yīng)墊枕木并加設(shè)掃地桿。橫桿縱橫向水平拉桿步距才1.8m，操作層橫桿間距洚40cm。剪刀撐四角應(yīng)設(shè)抱角斜撐，四邊設(shè)剪刀撐，中間每隔四排立桿沿縱向設(shè)一道剪刀撐，斜撐和剪刀撐均應(yīng)由下而上連續(xù)設(shè)置。腳手板鋪設(shè)架高在4m以?xún)?nèi)，腳手板間隙洚20cm，架高大于4m，腳手板必須滿(mǎn)鋪。腳手板可用鋼、木、竹等材料制作，每塊質(zhì)量不宜大于30kg。沖壓鋼腳手板是常用的一種腳手板一般用厚2mm的鋼板壓制而成，長(zhǎng)度24m，寬度250rara，表面應(yīng)有防滑措施。木腳手板可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木制作，長(zhǎng)度34m，寬度200250ram，兩端均應(yīng)設(shè)鍍鋅鋼絲箍?jī)傻?，以防止木腳手板端部破壞。竹腳手板，則應(yīng)用毛竹或楠竹制成竹串片板及竹笆板。(2)搭設(shè)順序擺放掃地桿-逐根樹(shù)立立桿，隨即與掃地桿扣緊-安放第一步小橫桿-第二步大橫桿-第二步小橫桿-加設(shè)臨時(shí)斜撐桿(上端與第二步大橫桿扣緊，在裝設(shè)兩道連墻桿后可拆除)-第三、四步大橫桿和小橫桿-連墻桿-接立桿-加設(shè)址字撐-鋪腳手板。靠近立桿的小橫桿可緊固于立桿上。2、千斤頂布置(1)安裝千斤頂頂升前先計(jì)算出橋梁上部結(jié)構(gòu)的重量和重心位置，確定需要的千斤頂數(shù)量和噸位。為了安全起見(jiàn)，施工中采用額定出力大于計(jì)算反力2倍的千斤頂。為使千斤頂合力中心與橋梁上部構(gòu)造合力中心重合，上部結(jié)構(gòu)受力又小，在放置千斤頂時(shí)應(yīng)盡可能靠近支座安裝，但要避免對(duì)支座更換造成影響。為使頂升時(shí)受力垂直向上，千斤頂?shù)酌嬉欢ㄒ健ＧЫ镯旐斆驿摪迦绻胖貌煌桩?dāng)，受力方向也會(huì)產(chǎn)生變化，應(yīng)確保鋼板與千斤頂頂面平行，并且使千斤頂上加墊的鋼板及橡膠板與橫隔梁緊密接觸。減少鋼板間出現(xiàn)的空隙，以免受力方向發(fā)生變化。T梁橋千斤頂布置見(jiàn)圖11。(2)蓋梁頂面處理由于蓋梁上殘留的建筑垃圾或施工不精細(xì)引起蓋梁頂面局部不平整等原因，千斤頂?shù)酌鏁?huì)產(chǎn)生傾角或局部脫空現(xiàn)象，頂升時(shí)會(huì)使蓋梁局部應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致蓋梁混凝土因局部應(yīng)力過(guò)大而損壞，也會(huì)引起千斤頂頂偏，損傷千斤頂，所以蓋梁調(diào)平是支座更換施工中不可缺少的工序。清除蓋梁上的建筑垃圾，對(duì)于蓋梁局部?jī)A角、未抹平混凝土、外露鋼筋等，用鋼鏨初步鑿平，或用角磨機(jī)切割后鑿除，再用角磨機(jī)進(jìn)行打磨找平，通過(guò)水平尺檢査平整度，如不平應(yīng)繼續(xù)打磨，直至平整。蓋梁頂面混凝土雖經(jīng)整平，但表面粗糙，局部還存在微小坑槽，直接放置千斤頂會(huì)出現(xiàn)頂偏、混凝土局部壓應(yīng)力過(guò)大等，因此蓋梁頂面整平后，加墊一塊厚鋼板，使千斤頂反力均勻分布在蓋梁上。(3)梁(板)底面處理為方便排水，橋面設(shè)有橫坡，早期建設(shè)的橋梁通過(guò)橋面鋪裝的三角墊層調(diào)整，近期建造的橋梁一般通過(guò)支座標(biāo)高調(diào)整，梁(板)底就存在一定的橫坡，預(yù)制或現(xiàn)澆梁(板)時(shí)模板變形、安裝誤差等也使梁(板)底面不平整。由于梁(板)底面與蓋梁間間隙小，向上鑿除(或角磨機(jī)打磨)找平操作困難，且上部構(gòu)造梁(板)底面受力鋼筋布置較密、保護(hù)層較薄，鑿除會(huì)損傷受力鋼筋，一般僅鑿除(或打磨)表面局部凸出的混凝土，然后用楔形鋼板調(diào)平。千斤頂活塞面積較小，其頂面的壓應(yīng)力與油缸內(nèi)的油壓相同，按千斤頂額定頂升力大于上部構(gòu)造重量2倍原則選擇的千斤頂，考慮其它不利因素時(shí)，其油壓也達(dá)3040MPa，即活塞頂面平均壓應(yīng)力為3040MPa，這樣高的壓應(yīng)力作用在梁(板)底面，將使梁(板)因局部承壓過(guò)高而損壞。因此應(yīng)通過(guò)加墊多層鋼板，增加有效承壓面積分散局部壓應(yīng)力，降低頂升梁(板)底面壓應(yīng)力。(4)千斤頂安裝蓋梁頂面找平后，加墊20nmi厚的鋼板，鋼板的一條邊與支座墊石平行，并緊靠墊石邊緣，然后放置千斤頂，千斤頂油嘴應(yīng)朝向跨中，便于與分流閥連接。由于目測(cè)很難將鋼板形心與千斤頂活塞形心重合，預(yù)先在鋼板上焊一內(nèi)徑比千斤頂活塞直徑大13ram的鋼箍，鋼箍圓心與鋼板形心重合，將千斤頂活塞頂出10mm左右，其頂面加墊帶鋼箍的鋼板，就保證了鋼板與千斤頂活塞形心重合，避免了鋼板偏位。由于梁(板)底面混凝土不平整，鋼板與其底面直接接觸時(shí)，因接觸不密實(shí)，接觸處產(chǎn)生的壓應(yīng)力可能超出混凝土局部抗壓承載力，導(dǎo)致梁(板)底面混凝土破壞；為使鋼板與梁(板)底面的接觸面受力均勻，在鋼板與梁(板)結(jié)合處墊入厚度10mm的橡膠板，使鋼板與梁(板)接觸密實(shí)。梁(板)底面有橫坡，僅加墊平鋼板，將在鋼板與梁(板)底面存在一楔形間隙，千斤頂承載后，鋼板與梁(板)密貼，鋼板與千斤頂活塞頂面間就存在楔形間隙，出現(xiàn)偏頂，造成千斤頂損壞，所以在橡膠板下墊入一塊底面水平，頂面與梁(板)底橫坡相同的楔形鋼板。然后在楔形鋼板下繼續(xù)加墊20mm厚鋼板，直到不能再墊入20mm厚鋼板時(shí)，測(cè)量鋼板間的間隙，選與間隙相同厚度的鋼板用錘打入，使鋼板間接觸密實(shí)。最后調(diào)整加墊鋼板與千斤頂活塞頂面鋼板對(duì)齊，使所有鋼板形心在一條鉛垂線上，與千斤頂活塞形心重合。(5)上部結(jié)構(gòu)與蓋梁間連接的處理由于施工偏差或錯(cuò)誤，梁(板)與蓋梁間可能存在不應(yīng)有的連接，如澆注橋臺(tái)背墻的跑模、漏漿，將橋臺(tái)與梁(板)連為一體；擋塊澆注誤差導(dǎo)致梁(板)與擋塊密貼；板橋錨栓與鉸縫混凝土澆為一體等。這些不應(yīng)有連接的存在，一是增加了頂起時(shí)的頂升力，二是頂升時(shí)損壞構(gòu)件，過(guò)強(qiáng)的連接在頂升時(shí)還會(huì)導(dǎo)致千斤頂超載、結(jié)構(gòu)損壞，危及橋梁安全，在頂升前應(yīng)仔細(xì)檢査，解除這些連接。3、測(cè)量?jī)x器布置(1)頂升高度的測(cè)量由于施工誤差，每片梁(板)與蓋梁間的間隙不同，千斤頂頂面墊入的鋼板層數(shù)不同；所墊鋼板由人工操作，鋼板間縫隙大小不一；鋼板不完全平整(如翹曲等)也使鋼板間縫隙不同，這些縫隙在千斤頂頂升時(shí)被擠密，在千斤頂頂升力相同的情況下，千斤頂行程會(huì)有差異，用千斤頂活塞伸長(zhǎng)值作為各片梁(板)的頂升高度，存在初始測(cè)量誤差，不能保證各片梁(板)同步，梁(板)與蓋梁間間隙的絕對(duì)增加值才是梁(板)真正頂升的高度，因此應(yīng)測(cè)量每片梁(板)與蓋梁間隙的絕對(duì)增加值，作為本片梁(板)的頂升高度，與其它梁(板)的頂升高度比較，進(jìn)行同步控制。(2)百分表布置每片梁(板)的頂升高度可用長(zhǎng)標(biāo)距游標(biāo)卡尺或大量程百分表測(cè)量，用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)，先在蓋梁側(cè)面適宜位置設(shè)置一固定點(diǎn)，吊垂線確定該點(diǎn)在梁(板)底面或側(cè)面的投影位置，標(biāo)記后固定，見(jiàn)圖12，這兩固定點(diǎn)間距的增加就是本片梁(板)的頂升高度。用百分表測(cè)量時(shí)，在每片梁(板)底面或附近橫隔板底面安裝百分表，百分表固定在蓋梁頂面，其測(cè)量桿與梁(板)底面垂直，見(jiàn)圖13，每片梁(板)百分表讀數(shù)的變化就是本片梁(板)的頂升高度。(3)油壓表布置千斤頂頂升力可用壓力傳感器或油壓表顯示，因壓力傳感器占用頂升空間，需配二次讀數(shù)設(shè)備，操作復(fù)雜等原因，施工中一般采用簡(jiǎn)易的油壓表進(jìn)行頂升力控制。千斤頂頂升力與油壓成正比關(guān)系，測(cè)得了油壓，就可換算出千斤頂?shù)捻斏?。油泵通過(guò)分流閥將液壓油分配到各個(gè)千斤頂，因各千斤頂之間并聯(lián)，油管長(zhǎng)度相等，液壓油的管道阻力基本相同，分配到各千斤頂油缸的油壓也近相等，因此為操作簡(jiǎn)便，可僅在油泵設(shè)一塊油表測(cè)量油壓。4、更換時(shí)間的選擇支座是連接橋梁上下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，承擔(dān)著將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給墩臺(tái)，以及減震、隔振、適應(yīng)溫度變形的功能。四氟滑板支座靠上部結(jié)構(gòu)與支座間的滑動(dòng)適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的溫度變形，橡膠支座靠支座的剪切變形適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的溫度變形，其變形量與當(dāng)時(shí)氣溫與梁(板)安裝時(shí)氣溫的溫差成正比。橡膠支座安裝時(shí)的溫度應(yīng)接近年平均氣溫，以使支座產(chǎn)生最小的剪切變形，降低支座的受力，提高其耐久性。有些橋梁由于搶工期等原因，支座沒(méi)有在年平均氣溫附近安裝，產(chǎn)生了較大的變形，更換時(shí)應(yīng)予消除。因此支座更換最好選在年平均氣溫附近實(shí)施，但由于工期限制，更換時(shí)間不可能全在春秋季，夏季施工時(shí)可選在夜間氣溫較低時(shí)更換，冬季施工時(shí)可選在中午或下午氣溫較高時(shí)更換。由于不封閉交通更換支座，車(chē)輛的重力、沖擊將使油壓瞬時(shí)增大，對(duì)頂升系統(tǒng)工作穩(wěn)定性有一定影響。開(kāi)工前應(yīng)對(duì)該路段車(chē)流量進(jìn)行觀察，選擇車(chē)流量較小，尤其是重載貨車(chē)流量小的時(shí)段進(jìn)行頂升作業(yè)，減少車(chē)輛對(duì)頂升系統(tǒng)的影響。應(yīng)充分考慮氣溫及車(chē)流量大小，選擇適宜時(shí)間更換支座。5、試頂千斤頂安裝完成后，將千斤頂、分流閥、油泵用高壓油管連接，分流閥至各個(gè)千斤頂?shù)挠凸荛L(zhǎng)度要相等。正式頂升前先進(jìn)行試頂，檢查同步頂升系統(tǒng)工作是否正常，千斤頂合力中心與上部結(jié)構(gòu)重心是否重合，上下部結(jié)構(gòu)是否存在未解除的連接等。試頂高度以所有梁(板)脫離支座控制。試頂步驟如下(l)開(kāi)啟油泵向千斤頂供油，千斤頂對(duì)梁(板)施加力后，油壓開(kāi)始升高，油壓表讀數(shù)逐漸增大，此時(shí)減緩供油流量，使油壓表讀數(shù)平穩(wěn)增加。當(dāng)油壓對(duì)應(yīng)的千斤頂頂力達(dá)到上部結(jié)構(gòu)計(jì)算重量的70%時(shí)，穩(wěn)壓3分鐘，觀察同步頂升系統(tǒng)、梁(板)、蓋梁有無(wú)異常(如千斤頂漏油、油管快速接頭漏油、油泵壓力不足、分流閥開(kāi)啟不足、混凝土開(kāi)裂破碎、頂偏、鋼板錯(cuò)位等等)，測(cè)量是否有梁(板)被頂起等。如同步頂升系統(tǒng)、梁(板)、蓋梁出現(xiàn)異常，回油后處理，如有梁(板)被頂起，說(shuō)明千斤頂合力中心與上部結(jié)構(gòu)重心不重合，應(yīng)調(diào)整千斤頂位置，再次加壓。(2)將油壓加到對(duì)應(yīng)的千斤頂頂升力達(dá)到上部結(jié)構(gòu)計(jì)算重量的90%，穩(wěn)壓3分鐘，再次觀察同步頂升系統(tǒng)、梁(板)、蓋梁有無(wú)異常，測(cè)量是否有梁(板)被頂起，如有異常，回油后重復(fù)步驟(l)、(2)。(3)將油壓緩慢加，觀察同步頂升系統(tǒng)、梁(板)、蓋梁有無(wú)異常，有異常時(shí)，處理后重復(fù)步驟(l)、(2)。同時(shí)測(cè)量梁(板)是否被頂起，并仔細(xì)觀察部分梁(板)是否脫離支座，當(dāng)出現(xiàn)梁(板)整體同步脫離支座時(shí)，關(guān)閉油泵，穩(wěn)壓5分鐘，觀察同步頂升系統(tǒng)、梁(板)、蓋梁有無(wú)異常，有異常時(shí)重復(fù)以上步驟，無(wú)異常時(shí)試頂成功，回油后準(zhǔn)備正式頂升更換支座。當(dāng)出現(xiàn)部分梁(板)脫離支座時(shí)，回油調(diào)整千斤頂位置，重復(fù)以上步驟直到梁(板)同步脫離支座。(4)如果油壓對(duì)應(yīng)的千斤頂頂升力達(dá)到上部結(jié)構(gòu)計(jì)算重量的100%，梁(板)均未脫離支座，穩(wěn)壓3分鐘觀察，如無(wú)異常，繼續(xù)緩慢加壓，按步驟(3)進(jìn)行操作。(5)如果油壓對(duì)應(yīng)的千斤頂頂升力達(dá)到上部結(jié)構(gòu)計(jì)算重量的105%，穩(wěn)壓3分鐘后梁(板)均未脫離支座?；赜蜋z査原因，如果上下部結(jié)構(gòu)存在聯(lián)系，應(yīng)予解除；如果上部結(jié)構(gòu)混凝土超方，應(yīng)估算上部結(jié)構(gòu)實(shí)際重量，按實(shí)際重量控制頂升力。問(wèn)題處理后再次重復(fù)步驟(1)(4)。6、頂升更換支座(l)同步頂升試頂結(jié)束后，選擇氣溫適宜、車(chē)流量小的時(shí)間進(jìn)行頂升、更換支座。開(kāi)啟油泵向千斤頂供油，待油壓接近試頂時(shí)梁(板)頂起的油壓時(shí)，緩慢供油、加壓，同時(shí)旋轉(zhuǎn)自鎖螺母，在整個(gè)頂升過(guò)程中，始終保持螺母與千斤頂油缸間的間隙在lmm以?xún)?nèi)，以備同步頂升系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)自鎖裝置代替千斤頂活塞受力。頂升分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)310mm，初次頂升每級(jí)3mm，取得經(jīng)驗(yàn)后，可逐漸加大每級(jí)頂升高度。每級(jí)頂升時(shí)，每片梁(板)配兩名操作人員，一人負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)自鎖螺母，一人負(fù)責(zé)測(cè)量頂升高度，當(dāng)有一片梁(板)的頂升高度達(dá)到本級(jí)高度時(shí)，穩(wěn)壓3分鐘，測(cè)量每片梁(板)的頂升高度，如果同步或每片梁(板)各級(jí)累計(jì)最大偏差小于lmm時(shí)，可繼續(xù)下一級(jí)頂升。如果每片梁(板)頂升高度偏差大于lram，應(yīng)穩(wěn)壓檢查原因，常見(jiàn)的原因有①梁(板)不同步升起，出現(xiàn)一側(cè)高、一側(cè)低，但各片梁(板)頂升高度成比例，這是由千斤頂合力重心與上部結(jié)構(gòu)重力重心不重合引起的，應(yīng)回油重新調(diào)整千斤頂位置試頂。②梁(板)不同步升起，某片梁(板)比其它梁(板)頂升高度大，這是梁(板)間橫向聯(lián)系損壞引起的，應(yīng)回油后檢査橫向聯(lián)系，根據(jù)實(shí)際橫向聯(lián)系的強(qiáng)弱，重新估算每片梁(板)需要的頂升力，并以此計(jì)算千斤頂布置位置，重新試頂。③工人操作失誤，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)千斤頂頂偏、漏油等等，應(yīng)及時(shí)自鎖解除與分流閥的連接，在損壞千斤頂附近安裝備用千斤頂，與分流閥連接后，與其它千斤頂同步頂升至損壞千斤頂松動(dòng)時(shí)，自鎖所有正常的千斤頂，換下?lián)p壞千斤頂，在更換下的千斤頂位置安裝新千斤頂后，重復(fù)以上步驟，換下備用千斤頂，繼續(xù)下一級(jí)頂升。頂升過(guò)程中，還要安排專(zhuān)人對(duì)梁(板)、蓋梁、墩柱等進(jìn)行觀測(cè)，觀察有無(wú)異常變化，確保施工安全及上下部結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫、偏移。出現(xiàn)其它異常現(xiàn)象，應(yīng)立即停止頂升，査明原因，以確保施工安全。(2)更換支座將原支座取出后，仔細(xì)檢查支座墊石頂面，是否有混凝土破損、蜂窩、孔洞等情況，對(duì)于脫空的支座，在墊石上墊鋼板，并用環(huán)氧砂漿找平至相應(yīng)高度，確保落梁時(shí)支座都能均勻受力。對(duì)橡膠支座，其頂面梁(板)的預(yù)埋鋼板應(yīng)除銹涂漆；對(duì)四氟滑板支座，其頂面梁(板)的預(yù)埋鋼板表面的不銹鋼板及支座四氟滑板頂面應(yīng)涂刷硅脂油，缺失不銹鋼板的應(yīng)補(bǔ)充，然后將支座準(zhǔn)確放入。7、回油卸頂檢查安放新支座無(wú)誤后，為了保證落梁時(shí)的梁體平衡分級(jí)回油落梁(板)，先同步頂升0.5lram至自鎖螺母松動(dòng)，然后旋退螺母，螺母與油缸間隙在落梁(板)過(guò)程中始終保持不大于lmm為宜。每級(jí)落梁(板)的高度與每級(jí)頂升高度相同，一般為310mm，初次更換支座時(shí)每級(jí)3mm，有經(jīng)驗(yàn)后可逐漸加大。梁(板)落到支座，千斤頂不受力后，繼續(xù)回油至千斤頂頂面鋼板松動(dòng)，卸下油管后，逐塊取下千斤頂頂面鋼板，卸除千斤頂。當(dāng)蓋梁整平時(shí)對(duì)蓋梁頂面鑿除過(guò)深露出鋼筋的情況，清理混凝土表面，給外露鋼筋涂阻銹劑后，用丙乳砂漿修補(bǔ)鑿除面。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、不封閉交通頂升橋梁、更換支座的應(yīng)用本實(shí)施例將同型號(hào)千斤頂并聯(lián)在等壓分流閥上，由同一油泵供油，實(shí)現(xiàn)了各千斤頂頂升力相同。在頂升或落梁(板)時(shí)自鎖螺母隨活塞行程旋轉(zhuǎn)，保證了在各種不利情況下千斤頂?shù)耐?，同步自鎖頂升系統(tǒng)安全、可靠。具體的實(shí)例如下一、橋梁概況京福高速濟(jì)南段K104+159公鐵立交位于京福高速公路濟(jì)南段，中心樁號(hào)為K104+159,跨徑布置為6X30+6X30+5X30+40+6X30+7X30+7X30m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩臺(tái)，樁基礎(chǔ)。橋面全寬33.5米，雙高六車(chē)道，每幅3車(chē)道3X3.75米，中央分割帶3.0米，兩側(cè)硬路肩3.5米，兩側(cè)防撞護(hù)欄2X0.5米。單幅橋全寬15.75米，橫橋向有7片T梁，梁間距2.45米，T梁、橫隔板采用50#混凝土(抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為ftk二2.59MPa)，蓋梁采用30#混凝土。全橋分為6聯(lián)，聯(lián)內(nèi)橋面連續(xù)。設(shè)計(jì)荷載汽車(chē)-超20級(jí)、掛-120。根據(jù)檢査發(fā)現(xiàn)，墩臺(tái)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯病害，上部結(jié)構(gòu)病害為混凝土剝落、滲水，板式橡膠支座普遍存在老化、開(kāi)裂、鼓包、脫空、剪切變形大甚至剪斷，大部分墩頂有建筑垃圾。如果支座全部更換，工作量大，工期長(zhǎng)，費(fèi)用高，考慮到支座存在細(xì)微裂縫短期內(nèi)不影響正常使用，可使用一段時(shí)間后更換，以降低工程造價(jià)，因此僅對(duì)出現(xiàn)嚴(yán)重病害的支座進(jìn)行更換。二、上部結(jié)構(gòu)自重計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，單跨單幅上部結(jié)構(gòu)及橋面系材料用量見(jiàn)表1。表1單跨單幅橋梁上部結(jié)構(gòu)、橋面系材料用量表<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>鋼筋混凝土比重取25認(rèn)/m3，瀝青混凝土比重取23認(rèn)/m3，根據(jù)表1計(jì)算出單幅半跨上部結(jié)構(gòu)各構(gòu)件及橋面系自重和重心位置(圖14)，見(jiàn)表2，其中G,為內(nèi)側(cè)護(hù)欄重量及重心位置，G2為外側(cè)護(hù)欄重量及重心位置，G3為橋面鋪裝重量及重心位置，G4為內(nèi)側(cè)邊梁重量及重心位置，Gs為外側(cè)邊梁重量及重心位置，Gs為橫隔板、5片中梁、濕接縫的重量及重心位置。表2單幅半跨橋梁上部結(jié)構(gòu)、橋面系重量表<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>上部結(jié)構(gòu)及橋面系自重合力中心到橋中心線距離L=[305.7xl.775+305,7xl6.475+(217.6+1438.4+300.9)><9.125十434.7><9.375+112.5x1.0+153.8xl7.5]+3269.3=9.272m三、活載計(jì)算橋梁設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)-超20級(jí)、掛-120，按其支點(diǎn)反力最大縱向布載，計(jì)算千斤頂頂升力。1、汽車(chē)-超20級(jí)活載計(jì)算使支點(diǎn)產(chǎn)生最大反力的汽車(chē)布置見(jiàn)圖15，根據(jù)橋面寬度，橫向可布置3列車(chē)，由i:mb二o得出:FQ=3X(140X30+140X28.6+120X21.6+120X20.2+30X17.2+130X7.2+70X2.2)+29=1533.72KN。2、掛車(chē)-120活載計(jì)算使支點(diǎn)產(chǎn)生最大反力的掛車(chē)布置見(jiàn)圖16，僅考慮一輛掛車(chē)通行，由EMb二O得出FG=(300X30+300X28.8+300X24.8+300X22.6)+29=1098.62KN。汽車(chē)-超20級(jí)支座反力大于掛車(chē)-120支座反力，取汽車(chē)-超20級(jí)為計(jì)算控制活載。四、千斤頂布置及選型1、千斤頂布置根據(jù)千斤頂布置原則，因T梁上部結(jié)構(gòu)外側(cè)護(hù)欄比內(nèi)側(cè)護(hù)欄重，千斤頂應(yīng)偏向外側(cè)護(hù)欄布置，調(diào)整上部結(jié)構(gòu)恒載重心與千斤頂合力重心的重合。7片T梁至少布置7個(gè)千斤頂，為使千斤頂合力中心與T梁上部結(jié)構(gòu)合力中心重合，且上部結(jié)構(gòu)受力較小，千斤頂布置在支座附近，并適當(dāng)調(diào)整其位置，避免對(duì)支座更換造成影響。千斤頂初步布置見(jiàn)圖17，其合力重心至橋中心線的距離為L(zhǎng)D1=(2.295+3.705+6.155+9.645+12.095+14.545+15.955)+7=9.199m。上部結(jié)構(gòu)重心到橋中心線距離為9.272m，與千斤頂重心不重合，調(diào)整千斤頂位置，因外側(cè)護(hù)欄較重，應(yīng)將千斤頂向外側(cè)護(hù)欄方向移動(dòng)，邊梁千斤頂位置不動(dòng)，經(jīng)過(guò)試算，只移動(dòng)中梁的千斤頂D、E、F，調(diào)整值O.17m，此時(shí)千斤頂頂升力合力中心到橋中心線的距離U=(2.295+3.705+6.155+9.815+12.265+14.715+15,955)+7=9.272m。最終采取的千斤頂布置見(jiàn)圖18。2、千斤頂選型根據(jù)計(jì)算的上部結(jié)構(gòu)恒載、活載，考慮超載和頂升偏載等不利因素，所需千斤頂頂升力為千斤頂頂升力=(1.10X恒載+1.3X活載)/千斤頂數(shù)=(1.10X3269.3+1.3X1533.72)+7=798.58KN千斤頂額定噸位二2X千斤頂最大頂升力=2X798.58=1597.2KN選擇CLP-1602型號(hào)的千斤頂，承載能力為160噸，行程為45mm，油量為1040cm3，本體高為148mm，重量為44kg。購(gòu)自美國(guó)enerpac恩派克公司，貨號(hào)為EN-P1601。五、頂升準(zhǔn)備1、支架搭設(shè)該橋下部結(jié)構(gòu)為雙柱墩，橋墩較高，需搭設(shè)操作平臺(tái)，先進(jìn)行地面整平，保證腳手架的穩(wěn)定性。橫橋向擺放4根掃地桿，2根緊靠墩柱，其余2根距墩柱1.0m，掃地桿用一字扣連接并且接頭錯(cuò)開(kāi)；立桿按間距1.5m布置，立桿埋入地下50cm，與掃地桿扣緊。橫桿每步間距1.6m，橫橋向用一字扣連接，接頭錯(cuò)開(kāi)，并與立桿用十字扣連接。然后逐步接高，至第五步時(shí)墩兩側(cè)各加斜撐二道。搭至離T梁底面1.8m時(shí)，鋪設(shè)腳手架板作為工作平臺(tái)，平臺(tái)外側(cè)腳手架再加高一步作為平臺(tái)欄桿。2、蓋梁頂面處理伸縮縫、橋面連續(xù)在施工或維修時(shí)在蓋梁上殘留大量建筑垃圾，清除蓋梁上的建筑垃圾。在蓋梁上放出千斤頂位置，對(duì)不平整的蓋梁頂面用鋼鏨鑿初步鑿平，再用角磨機(jī)進(jìn)行打磨找平，直至用水平尺檢査平整度合格。3、橫隔板底面處理該橋?yàn)檎粯蛄海O(shè)計(jì)的橫隔板底面橫坡為2%，但由于橫隔板變形、施工偏差等，橫隔板底面橫坡變化很大，由底面向上鑿平施工困難，還易損傷鋼筋。對(duì)平整的底面，采用楔形鋼板調(diào)平，對(duì)不平整的底面，用角磨機(jī)割除混凝土表面局部凸起后，仍采用楔形鋼板調(diào)平。楔形鋼板是將300X20X300mm的鋼板加工成一邊厚20隱，另一邊厚分別為4、6、8、10、12、14、16、18mm的多種型號(hào)鋼板，施工時(shí)根據(jù)橫隔板底面坡度變化選擇合適型號(hào)。4、鋼墊板選擇千斤頂?shù)酌嬷睆?13mm，直接作用在蓋梁上時(shí)，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)JTGD62-2004》，30弁混凝土y^=12.88MPa，仏=1.0;根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2004》查得橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)y。=1.1。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>蓋梁混凝土其局部承壓強(qiáng)度為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>即千斤頂頂升力小于混凝土局部受壓面積上的壓力設(shè)計(jì)值16261.47KN，可以不墊鋼板，考慮到混凝土存在局部凹凸和操作方便，鋼墊板尺寸比千斤頂直徑略大，選用300X20X300mm的鋼板作為墊板。橫隔板采用50弁混凝土y^二21.64MPa，厚度16cm，千斤頂活塞直徑120rara，直接作用在橫隔板底面時(shí)，將千斤頂活塞頂面面積等效為矩形。等效邊長(zhǎng)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>即千斤頂頂升力大于混凝土局部受壓面積上的壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)加鋼墊板，增大橫隔板混凝土的局部受壓面積。加墊20mm厚鋼板時(shí)，局部受壓面積在鋼墊板中按45°角擴(kuò)大。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>此時(shí)橫隔板混凝土局部受壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，即鋼墊板邊長(zhǎng)應(yīng)大于147mm，鋼墊板厚度應(yīng)大于20mm，考慮到千斤頂尺寸和操作方便，鋼墊板尺寸與千斤頂?shù)酌鎵|板相同，選用300X300mm。5、千斤頂安裝蓋梁頂面找平后，加墊20mm厚的鋼板，鋼板的一條邊應(yīng)與支座墊石平行，然后放置千斤頂，千斤頂油嘴應(yīng)朝向跨中，便于與分流閥連接，將千斤頂、分流閥、油泵用高壓油管連接。由于在施工中很難將墊板與千斤頂活塞中心對(duì)齊，預(yù)先制作一個(gè)內(nèi)徑比千斤頂活塞直徑大25mm的鋼箍，同心焊接在鋼墊板上，見(jiàn)圖19。千斤頂預(yù)先頂出1015mm，將帶鋼箍的鋼板套在活塞上，逐層向上加墊鋼板，見(jiàn)圖20。當(dāng)鋼板與橫隔板底面間隙小于100mm時(shí)，先在橫隔板底面塞入10mm厚橡膠板和楔形鋼板，再將楔形鋼板與鋼墊板間間隙填塞密實(shí)，調(diào)整各塊鋼墊板位置，使之都與帶鋼箍的鋼板各邊對(duì)齊。操作過(guò)程見(jiàn)圖21，圖21中，l)為放置千斤頂；2)為安裝千斤頂油管；3)為千斤頂頂出11.5cm;4)為加墊帶鋼箍的鋼板；5)加墊橡膠片、楔形鋼板；6)為鋼墊板填塞緊密。六、更換支座1、試頂正式頂升前先進(jìn)行試頂，檢查同步頂升系統(tǒng)工作是否正常，千斤頂合力中心與上部結(jié)構(gòu)重心是否重合，上下部結(jié)構(gòu)是否存在未解除的連接等。試頂發(fā)現(xiàn)，普遍存在上部結(jié)構(gòu)重心比計(jì)算的重心偏向中央分割帶，可能是通訊光纜支架將左右幅橋連接或橋面鋪裝厚度不同引起。由于不中斷交通更換支座，頂升時(shí)不解除橋面連續(xù)，實(shí)際頂升力比計(jì)算值略大。由于計(jì)算的上部結(jié)構(gòu)重心與實(shí)際重心有差別，施工中需要調(diào)整千斤頂位置，但一般通過(guò)二次調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)。2、同步頂升通過(guò)交通量觀察，該路段僅凌晨車(chē)流量較小，施工又在夏季，選擇早晨46點(diǎn)進(jìn)行頂升、更換支座。開(kāi)始頂升時(shí)，每級(jí)頂升3mro，穩(wěn)壓后觀察，各片T梁行程基本相同，不需要單獨(dú)調(diào)整，隨后逐漸加大每級(jí)頂升高度至10腿。為檢驗(yàn)活載對(duì)頂升力的影響，將千斤頂自鎖螺母旋開(kāi)間隙lmm，觀察車(chē)輛通過(guò)時(shí)油壓表變化，小型車(chē)輛通過(guò)時(shí)，油壓表讀數(shù)基本不變；重型車(chē)輛通過(guò)時(shí)，油壓表讀數(shù)最大增加2MPa，說(shuō)明活載對(duì)頂升影響較小。頂升過(guò)程中，對(duì)T梁、蓋梁、墩柱觀測(cè)結(jié)果表明，橋梁各構(gòu)件工作正常，沒(méi)有出現(xiàn)裂縫、偏移等病害，本操作工藝安全可靠。3、更換支座開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，更換支座需要頂升50mm，隨著操作熟練，頂升高度30ran就可以順利更換支座。將原支座取出后，仔細(xì)檢査支座墊石頂面，是否有混凝土破損、蜂窩、孔洞等情況，對(duì)于脫空的支座，在墊石上墊鋼板，并用環(huán)氧砂漿找平至相應(yīng)高度，確保落梁時(shí)支座都能均勻受力。對(duì)橡膠支座，其頂面梁(板)的預(yù)埋鋼板應(yīng)除銹涂漆；對(duì)四氟滑板支座，其頂面梁(板)的預(yù)埋鋼板表面的不銹鋼板及支座四氟滑板頂面應(yīng)涂刷硅脂油，缺失不銹鋼板的應(yīng)補(bǔ)充。4、回油卸頂新支座安放無(wú)誤后，先同步頂升0.5lram至自鎖螺母松動(dòng)，然后旋退螺母，開(kāi)始時(shí)T梁每級(jí)下落的高度3mm，穩(wěn)壓后觀察，各片T梁行程基本相同，不需要單獨(dú)調(diào)整，隨后逐漸加大每級(jí)頂升高度至10ram。權(quán)利要求1、一種頂升橋梁的裝置，包括千斤頂、油泵和分流閥，其特征在于所述千斤頂為兩個(gè)以上，通過(guò)所述分流閥并聯(lián)，由所述油泵統(tǒng)一供油；所述千斤頂為自鎖千斤頂。2、一種頂升橋梁的方法，是采用權(quán)利要求l所述的裝置頂升橋梁。3、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述方法中，在頂升橋梁過(guò)程中，所述自鎖千斤頂?shù)淖枣i螺帽和油缸的間隙小于lmm。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述頂升采用分級(jí)頂升，每級(jí)頂升3-10mm。5、如權(quán)利要求2、3或4所述的方法，其特征在于在頂升橋梁過(guò)程中，所述裝置的兩個(gè)以上自鎖千斤頂?shù)男谐滔嗤?、如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于按照如下方法實(shí)現(xiàn)所述兩個(gè)以上自鎖千斤頂?shù)男谐滔嗤赏挥捅猛ㄟ^(guò)分流閥向所述兩個(gè)以上自鎖千斤頂供應(yīng)相同的壓力。7、權(quán)利要求l所述裝置在更換橋梁支座中的應(yīng)用。8、權(quán)利要求2-6中任一所述方法在更換橋梁支座中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種不封閉交通頂升橋梁的方法及其專(zhuān)用裝置。本發(fā)明提供的裝置是將兩個(gè)以上自鎖千斤頂通過(guò)分流閥并聯(lián)，由同一油泵統(tǒng)一供油。本發(fā)明還提供的采用所述裝置頂升橋梁的方法。應(yīng)用本發(fā)明提供的專(zhuān)用裝置和方法，操作工藝簡(jiǎn)單，且實(shí)現(xiàn)了不中斷交通情況下的支座更換，避免了封閉交通帶來(lái)的車(chē)輛擁堵，減輕了車(chē)輛疏導(dǎo)、分流帶來(lái)的壓力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文檔編號(hào)E01D22/00GK101230563SQ20081005794公開(kāi)日2008年7月30日申請(qǐng)日期2008年2月21日優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日發(fā)明者博姜,孫曉紅,張勁泉,李承昌,王國(guó)亮,王存立,波路申請(qǐng)人:北京公科固橋技術(shù)有限公司