芷溪2号桥桥梁支座更换技术方案
一、编制依据 1、根据该桥设计图纸 2、采用规范及标准
《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008） 《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）
《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23-2008） 《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006） 《港口工程混凝土粘接修补技术规程》（JTJ271-99） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 3、施工现场调查资料，并结合桥梁的实际情况。
二、工程概况及内容
1、概况：芷溪2号大桥位于新化县云溪镇芷溪村境内，桥梁主要跨越大洋江，桥梁全长100m，桥型总体布置为5×20m空心板。中心桩号为LAK12+390、起中终点桩号为LAK12+340～LAK12+440，桥梁平面位于直线段上，桥面横坡为双向2.0%，桥梁纵断面位于R=6000的竖曲线上。本桥整幅桥宽8.5m，上部采用预应力砼先简支后桥面连续空心板，本桥上部构造20ｍ空心板30片。
目前该桥橡胶支座经检测发现有11处剪切变形、7处脱空现象，分别处在桥墩位置，初步分析原因：20m空心板在采用吊车上桥吊安时，吊车轮胎在未铰缝加强的桥面移动引起了局部位移造成的。
2、拟采用同步液压顶升桥梁，其顶升主要施工步骤为：1）、先进行桥面连续切
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割、凿除原桥面连续，拆除伸缩缝；2）、通过使用PLC同步液压顶升系统对桥梁上部构造进行多跨同步顶升，顶升高度应高于设计桥面顶升高度且满足施工空间要求；3）、安放钢管钢筋混凝土垫块、更换支座；4）、同步缓慢降低上部构造，使顶升后的桥面达到刚好能满足桥面加铺需要且不改变主线纵断面设计高程的高度，同时保证支座与梁板底部贴合紧密。
由于桥梁顶升完毕后桥面高度将高于原路面,为确保安全，桥梁顶升时必须实行全封闭施工。同时，在距桥端300m位置摆放施工标志，避免桥梁受损。
三、施工准备 1、组织机构
2、施工作业人员计划
安排经过培训，有经验、技术力量强的劳务队，满足本工程需要，项目部根据本工程进展和实际需要，合理计划各部分项工程所需劳动力，列出计划表，及时调集劳动力，保证工程进度。
按实际工程需要对施工人员进行调配安排。本计划是以每班八小时工作制为基础的。在施工过程中要实现“五无”、“两控制”目标，确保安全。“五无”即无职工死亡，无重大行车交通事故，无压力容器爆炸，无重大质量事故，无火灾事故。
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伸缩缝切割班组操作平台搭设班组施工组织结构图项目部切割技术负责人顶升技术负责人施工员材料员质量员资料员安全员桥梁顶升班组新溆20标 芷溪2号桥桥梁支座更换技术方案
3、技术准备
1、组织有关人员对设计文件进行全面核对和研究，按照设计交底要求进行施工调查。
2、开工前，应根据设计文件和总体施工组织设计中的要求，按照现场调查情况，确定顶升方法，编制详细的施工方案。
3、组织测量人员搞好导线和水准测量工作。
4、组织技术人员进行学习，熟悉设计文件和施工规范、规程和验收标准，编制分项工程作业指导书。
4、物资准备
组织物资部门落实各种材料的供应渠道，选定合格的供货商，签订供货合同，确定运输方法、供货时间，保证有计划的供给，做到不积压、不短缺。顶升中采用的千斤顶、液压系统（油泵、油缸等）、检测传感器、工程材料、检测设备等应符合国家现行标准，并具有合格证件，设备应有铭牌。依据本工程的具体情况，合理配备及使用施工机械（见下表）。
施工机械设备计划表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 机械设备名称 柴油发电机组（380V∕7 0KW） D-LP32液压碟锯系统 35KV电焊机 3.0空压机及配套风镐 汽油发电机组（380V∕5.5KW） PLC同步液压顶升系统 SL-RSM-1000∕50型千斤顶 SL-RSM-1000∕25型千斤顶 SL-RSM-1000∕15型千斤顶 临时支撑 6.2m平板汽车 交通车 数量 1台 1套 1台 1套 1台 1套 40个 40个 40个 1批 1台 1台 备注 第 3 页 共 3 页
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13 14 15 16 17 18 19 冲击电锤 对讲机 位移数据踩系统 水准仪 小型机具 砂轮机 钢筋探测仪 2台 4台 1套 1套 若干 1台 1套
四、施工方案及工艺要求 1、支座更换施工顶升方案简述
支座更换施工原理：用设置在主墩的千斤顶将梁体顶起，利用顶起空间调整、更换受损支座，然后将梁体落放在完好的支座上。主要施工内容包括：
（1）根据检测报告确定需要顶升的梁；
（2）做好顶升前的准备工作（包括牛腿安装，千斤顶的安放，在桥面刻诱导槽）；
（3）两端同步顶起主梁，承垫在临时支座上； （4）更换支座； （5）千斤顶同步落梁 。 2、顶升方案设计 1）顶升设备原理
由于所需调整的支座位置比较分散，根据桥梁的结构形式，在盖梁顶部（支座左右两侧），磨平以后，按放好千斤顶两端同步顶升主梁。每台液压顶升设备由一台泵站及千分表组成。
2）千斤顶的选择
根据现场踏勘，顶升着力点的净高约为280mm（橡胶支座与砼垫石理论高度），通过计算，一块20m空心板约重37.142t，再加上桥面结构外加负重，一块空心板的总重量不会超过45t，所以采用总高度为50mm的SL-RSM-1000∕50型特制千斤顶（承载力50t），为把几种压力扩散到盖梁能承受的压力范围，所以考虑千斤顶上下部需设置厚钢板或型钢，根据支座的实际受力情况，每块梁单
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端均采用额定顶升力为50吨的液压千斤顶。在着力点净高不能满足施工要求时需安装反力架作为着力点后进行顶升设备安装。
液压同步顶升系统示意图63-1.5-7电动泵站分流控制阀分流控制阀分流控制阀--1000扁形千斤顶千斤顶数量根据每座桥实际所需数量布置3）千斤顶布置
空心板原支座千斤顶位置切割位置 尺寸为20*25*2桥台 1)根据本桥的梁体结构，两边桥台共设1台电动高压ZB63油泵和30台千
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斤顶（根据间隙选用本体高度合适的千斤顶，桥台及桥墩各设5台千斤顶）。用铁板尖塞好千斤顶与梁底的间隙，（保证千斤顶顶芯受力均匀、尽量减少钢板之间的压缩行程）配套连接好高压油泵、分流调节阀和千斤顶，并确认所有连接牢固、分流调节阀的调节开关都处于开放状态。
2）、为确保桥梁在顶升过程中同步情况控制在安全误差值之内，必须对桥梁的整体位移数据进行采集，并及时纠正同步状况，在每边桥台台帽位置安装拉线式位移传感器(单幅跨每边桥台安装3个)，再通过多通道数据采集系统把位移信号转变成数字信号，通过电脑数据采集软件实时监控桥梁的整体位移情况，有效的保障桥梁梁体在整体位移时的安全。位移数据采集系统示意图如下：
计算机位移数据采集系统拉绳式位移传感器一拉绳式位移传感器二拉绳式位移传感器三拉绳式位移传感器四拉绳式位移传感器五拉绳式位移传感器六 一号墩台 二号墩台
3)、千斤顶安装完毕，即可开始试顶；试顶主要是为了检查油泵运转是否正常、压力表工作是否正常、油管接头连接是否牢固、消除因尖塞钢板而造成的千斤顶受力不均匀，导致千斤顶顶芯偏位拉缸、确定顶升系统状态，在梁板还没有正式顶起时即可停止，并停放一定时间进行观察无任何上叙问题后才能开始整体顶升（如出现任何问题需进行调整）。
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4)、整体顶升
①、由于边梁本身的自重和桥面其它设施的影响，与中梁在顶升力上有较大的差异，在顶升力与行程双控中，应以行程为最终控制，这样可以避免由于顶起不均匀而造成不必要的剪切破坏。
②、确定顶升系统一切正常后，在顶升总体控制员的统一指挥下，油泵控制人员启动电动泵站并通知千斤顶监测人员密切关注千斤顶顶升状态，当位移数据采集系统采集的位移数据误差值达到（桥台3点误差达5mm;两个桥台之间误差值10mm）时，通过分流阀限流调整千斤顶的同步误差。
③、当千斤顶行程达到警戒刻度时，（由千斤顶监测人员及时通知油泵操作人员）及时关停电动油泵；在桥台台帽和桥梁底板之间打好临时支撑（跟千斤顶的数量一样），并用钢板尖塞临时支撑的间隙，越紧越好，（尽量减少压缩行程）临时支撑的位置选在绞缝位置，或在增大梁体受力面积的情况下可以把临时支撑安装在空心板梁中间；由油泵控制人员开始对所有千斤顶进行同步泄压复位。 ④、根据本座桥梁的设计顶升高度，按照上述顶升操作控制办法分级对桥梁进行顶升，达到设计顶升高度后，由油泵控制人员开始对所有千斤顶进行同步泄压至临时支撑上。
⑤、当顶升高度达到设计高度时，对台帽的垃圾污泥进行清理，根据原支座位置确定垫石安装位置；适量调配好建筑结构胶；将调配好的结构胶涂抹在台帽划定的垫石安装位置结构胶用量应略大于其理论需胶量，以保证垫石与台帽之间的充分密实，如果因台帽不平导致垫石安装不稳或偏位时可采用凿平台帽或尖塞钢板调正垫石。
⑥、根据桥梁梁底支座受力点的位置在支座垫石上标出支座位置中心线，同时在橡胶支座也标上十字交叉中心线。使支座的中心线同墩台上的设计位置中心线相重合，调节施工完毕，就可以慢慢落梁。
⑦、卸载时与分级加载的顺序相反分级卸载。卸载完毕检查梁底和支座之间结合是否紧密，否则需要重新顶升调平支座使其与梁底紧密接触。
⑧、拆除液压系统的管路、其他附件、千斤顶等，严格按照安全操作规程从上至下的次序拆除整个脚手架平台。
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⑨、清理现场。
五、顶升监控方案
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、监控目的
桥梁顶升过程是一个动态过程，随着梁的提升伸缩缝处的板梁间隙会发生变化，为此要设置一整套监测系统。 2、监测部位及监测内容
2.1 反力基础沉降观测：设置反力沉降观测体系来反应反力基础沉降状况,及时
做
出
相
应
的
措
施
。
2.2 桥面标高观测：桥面高程观测点用来推算每个桥墩的实际顶升高度。设置桥面标高观测点使每个桥墩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。
2.3 桥梁底面标高测量：它是桥面标高控制和测量的补充,提供辅助的顶升作业依据。 3、顶升过程主要控制
3.1 估算每个点的荷载大小，经过技术论证，得出荷载允许误差范围（试取±3t）标定设备，得出压力与油压表的线性关系。据荷载大小，桥梁整体提升分级连续进行，每片梁相邻高差采用百分表严格控制，每级提升的仪表读数误差在±0.12Mpa读数范围、相邻高差在±0.2mm误差范围。
3.2 保证施工时间最短，是安全所需，施工前务必进行模拟演习，尽快发现方案中可能存在的技术和施工组织问题，及时修正技术参数，熟悉施工操作，充分保证人、料、机到位，合理组织工序。
3.3 将液压同步起重设备当中的单动式液压千斤顶逐一在压力机上进行 压力测试，采取在液压机10、20、24、30、36、40兆帕状态下在压力机上显示的力的计数，并记录、编号、保存，并做出直线回归、掌握不同千斤顶的内摩值。 3.4 顶升开始‘信号’发出后，每台油泵同时缓慢均匀地供油，随信号指挥，以顶举高程（百分表）和油压两项指标进行双控，按每顶起2mm为活塞行程步长，
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4mm为一个控制步阶，垫一次铁板，每到一个步长、步阶均停留1～2min，全面检查比较每片梁工作油压及高程变化，以便下一步顶升时进行适当调节 3.5 旧支座拆除和新支座安装，工序紧凑，时间不得超过30min。 3.6 经更换、复位后的支座，正交方向中线偏位不得大于2mm.。
3.7 实时监测各千斤顶的实际承载力，当同一墩台处千斤顶的实际顶升力与理论顶升力相差10%时必须停止顶升，检查分析原因，待问题解决后方可继续顶升。 3.8 位移监控
3.8.1在墩顶部位设置位移传感器（百分表），顶升过程中，若发现任意一跨在两墩处的位移差超过2mm，立即停止顶升，实时检测各墩顶处的竖向位移，据各点处的位移对千斤顶进行调整，以保证顶升的顺利完成，同时利用同步顶升系统自带的位移监控功能，实时监控各千斤顶间顶升位移，各千斤顶的位移差不能超过2mm。
3.8.2顶升过程中，注意监控梁底及巡视桥面，如果出现裂缝，立即停止顶升。 3.9 桥面高程监控
3.9.1 在桥台、墩顶及跨中部位设置高程测点，每顶升一步阶，利用精密水准仪对各点进行高程测量，要求各墩顶间的竖向位移差不大于2mm.
3.9.2 顶升前要对每个墩台的左、右原始高度进行记录，以便比较和控制顶升量，在顶升过程中要仔细观察活塞面上升是否均匀，出现不均匀情况要停止加油并马上卸载.
3.10 最大顶升速度控制在10mm/min。 3.11 反力基础及反力支架监控
顶升过程中反力基础沉降以及反力支架的沉降变形不得大于2mm。
3.12 整个顶升过程应保持位移传感器的位置同步误差小于2mm，一旦位置误差大于2 mm或任何一缸的压力误差大于5%，控制系统立即关闭液控单向阀，以确保梁体安全。
六、安全保证措施
1、实施前须做好操作规程安全技术交底，预防出现操作失误导致意外情况发生。 2、施工过程中须做好施工记录。
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3、应根据现场情况，在千斤顶上部加设调坡钢板，使千斤顶受垂直压力，避免因偏压“咬死”千斤顶柱塞，导致下降落梁的同步性差异。
4、桥面顶升后，应考虑梁体受温度变化影响，应加设临时滑动装置，以保证梁体在温差变化情况下伸缩自如。
5、顶升和降落前应仔细检查并清除阻碍千斤顶顶升或降落的装置，已达到正常起顶和降落时安全。顶升、降落均须缓缓操作并观察油路（特别是接头处）有无渗漏现象，否则立即暂停下一步操作。
6、支座更换操作过程中，应在梁体设置标记，以监控梁体与下部墩台是否产生偏位情况，确保桥梁与原线型不产生水平错位现象。
7、在支座更换前必须在原支座就位的位置作标记，保证新更换的支座就位的位置与原位置吻合。
8、搭设的脚手架必须坚固可靠，周边应设有防护网，其承重量不得低于100KN，以保证人员及施工安全。
9、所有施工过程中必须派技术人员在桥的两侧巡回检查，一旦发现异常，立刻命令暂停所有操作。
10、所有操作人员需穿佩安全帽、安全带等进行操作，以保证施工人员安全。 11、施工过程中配置有吊运现场指挥员，吊运过程中，所有人员必须听从指挥员统一指挥。
12、在千斤顶顶升与降落期间确保临时交通管制，禁止车辆通行。 13、所有施工过程中必须派技术人员在桥的两侧巡回检查，一旦发现异常，立刻命令暂停所有操作。
14、在各交通路口按照交通部门要求专门制作醒目交通标志，并将施工沿线架设红灯，保证夜间交通安全。
15、成立专门交通管理小组，配合交通部门日夜值班，指挥交通，保证交通畅通。 16、精心组织，合理安排施工工序，避免其在同一范围施工影响交通。
新溆20标项目部
二○一四年三月二十日
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