(2) 4#墩局部应力计算(千斤顶位置如图5、6,单位cm)
Nc=0.6×β×Ra1×Ac(按素混凝土局部承压计算)
式中:
Nc——局部承压时的纵向力
β——砼局部承压强度提高系数
Ad——局部承压时的计算底面积
Ac——局部承压面积
计算过程如下:
Ad=4×(3.14×602×(arctg(39.686/45)/360)-45×39.686/2)
=1624.284cm2
Ac=3.14×152=706.5cm2
β=(1629.284/706.5)1/2=1.519
Nc=0.6×1.519×31.963×3.14×1502=2058110 N=2058.11 KN
4#墩的支承反力为3493.7KN,每个千斤顶反力为1746.85KN,小于Nc=2058.11KN,局部承压满足要求。
四、施工步骤及施工工艺
1.旧桥面凿除、清理
采用小型凿岩机、把桥面板分成两幅,从桥台一侧开始,一幅一幅凿除,小型凿岩机在施工中严格控制风镐的功率,使风镐正好凿至桥面与梁板的接触面,以免凿伤梁体,凿除完后采用小型拖拉机人工装运至废旧场丢弃。这样可以减轻一部分恒载。
2.拆除伸缩缝
拆除桥头两侧伸缩缝,在两桥台与梁板的间隙处用木板或橡胶临时填塞,避免起顶时梁体的纵向滑移。
3.支架搭设
采用竹子、木材、铁线搭设施工平台安放设备,平台宽度要求满足油泵、材料、工作人员操作的要求,支架要稳固。
4.制作包箍钢管砼及安装千斤顶等设备。
墩柱直径为120cm,钢筋保护层厚7cm,旧支座所占中心面积为66×66 cm2,φ300mm矮千斤顶的支垫位置较窄,为保护墩柱顶局部砼承压安全,需采用钢板包箍包裹墩柱顶提高边缘砼抗压强度。先在墩柱顶支座钢板范围以外凿开部分砼,深度大约3cm,清理干净,按墩柱顶面尺寸(扣除支座钢板面积)加工好四块厚度为2cm的钢板并开好坡口,将四块钢板焊接在支座钢板的四周,相邻钢板相互焊接,形成一个直径为122cm的圆板盖在墩顶。钢板焊缝要密实,后焊钢板要与支座钢板平齐,然后加套包箍,包箍厚度为1.2cm,直径为120cm,宽为50cm的两个半环,两个半环间采用高强螺栓连接(规格为φ27mm,长为120mm),在包箍下缘与墩柱接触面粘贴宽5cm、厚0.5cm的环形橡胶条,使下缘密封,在包箍上缘焊接方形5cm×5cm厚0.5cm的6块小钢板(均布于圆周),包箍上缘接触到墩顶钢板后,上紧高强螺栓,将钢板与包箍上缘接触面焊接紧密,再把高强螺栓部分加焊紧密,在顶钢板开一个压浆孔,两个排气孔,在墩顶钢板压浆孔处压灌环氧树脂砼,使墩柱与钢管包箍紧密结合为一体形成钢管砼,达到提高砼强度的目的。待环氧树脂砼强度达到要求后,将矮千斤顶放置于各墩顶顺桥向盆式支座两侧,台帽顶则放置于三个板式支座的中间,并安装好油泵。
5.梁体顶升及支座更换
(1).更换方法
由于旧盆式支座上、下板的锚固螺栓全部扭曲,下板与支座垫石混凝土结合在一起,要取出上、下板,需要凿除上、下板粘结的混凝土并割除连接件,要求墩顶与垫石必须有足够的空间,即梁体顶升需有较大高度,施工的危险性较大。考虑到以上因素,经业主、设计、监理、施工单位共同研究,决定在不拆除旧盆式支座上、下板的情况下,顶升桥梁至一个新盆式支座的高度后,取出旧盆中的橡胶块,填充一块大小、高度一致的圆形钢板把整个盆塞满(保证支座传力良好),然后将新盆式支座的上、下板与旧盆式支座的下、上板焊接在一起(旧盆式支座的上、下板安装反了),达到更换旧支座的目的。新的盆式支座安装后,整个梁体比原来抬高了一个相同的高度(约12cm),在桥台板式支座处通过调节支座垫石高度来协调,在桥头两侧通过引道来调整抬高的高差。
(2).顶升施工
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,由于采用高度为70mm,φ300mm的圆形扁式液压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm),其活塞面为φ250mm的圆面,加油压后圆面受力必须均匀,否则就会出现活塞拉缸损坏,在施工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压并马上卸载,重新放置钢板调整好位置再加油压顶升。首先进行L1桥的顶升,L1桥跨径为16m+4×20m+16m,整个桥位于竖曲线内(基本以3#墩为对称中心),顶升顺序为先从6#台至0#台每个墩台顶升高度为10mm(千斤顶的行程)。由于支垫钢板有空隙,信捷职称论文写作发表网,在卸载过程中产生压缩,所以在墩台每次顶升几个毫米后,需马上比较各墩台之间的顶升量及一个墩台左、右两侧的顶升量之上偏差,按照偏差值从0#台至6#台每墩台顶升来调节平衡,完成一个来回,使每个墩台之间的顶升高差控制到小于10mm范围内。不断重复以上过程直至符合新盆式支座的安装高度要求。
(3).更换支座
顶升完成后,取出盆内的旧橡胶块,在新支座上板定位好加工成与盆大小一致的圆形钢板,用千斤顶把上板顶升到旧支座上板,使上板及圆形钢板与旧支座上板结合良好,焊接稳固。安