都汶路庙子坪大桥引桥50米T梁复位加固实施性施工方案

都汶路庙子坪大桥引桥50米T梁复位加固实施性施工方案第一章人员组织及施工安排1人员组织5月23日接四川都汶公路有限责任公司通知要求进行庙子坪等大桥抢险施工任务，我四川路桥集团大桥分公司迅速成立抢险项目经理部，并立即进驻庙子坪特大桥施工现场开展工作。我部先期进场技术管理人员约19人,普通技工88人，医生2人，共计109人。同时开始修建办公、生活及生产临时设施。所用电力全部依靠发电机解决。生活用水由货车运自施工工地。2施工安排截止到6月24日，我部配合四川省公路勘察设计院桥检所，检测了“5.12”汶川大地震后都汶公路都江堰～映秀段桥梁的损毁情况，包括庙子坪特大桥、新房子大桥、映秀岷江大桥及金马河大桥等在内的共计38座桥梁，以及沿线的共计78座各类型涵洞。下一步工作,我部将按都汶公路有限责任公司通知要求，进行庙子坪大桥主桥箱梁初步纠偏复位及盆式支座临时抢修抢险施工任务。3机械设备及材料组织已到场大型设备:汽车吊(25T)1台,50装载机1台，250KW发电机1台，50KW发电机1台,10KW发电机1台，3m3空压机2台，运输汽车3辆，各类卷扬机6台，钢丝绳8t，施工平台和支架钢管等非机动设备约100T。急需购买设备及材料：砼钻孔机4套，灌胶机4套（治理裂缝）,150T同步千斤顶40套（备用1套），500型油泵20套，17m3空压机1台，30m3拌合站1座，GPZ10SX盆式支座4个，81mm四氟滑板橡胶支座80个，不锈钢板15m2，型钢及钢板200T,钢筋加工设备1套,振动器3套以及工程测量和试验设备各1套，钢绳10T,地材及安全防护设施等，具体详见附表。第二章施工方案、施工方法1工程概述都汶路庙子坪大桥桥型采用2×50m（简支T梁）+125m+220m+125m（连续钢构）+17×50m（简支T梁），桥梁全长1.44Km。主桥箱梁采用直腹板的单箱单室结构，箱梁顶面宽度为22.5m，底面宽度为13.0m，两侧翼缘悬臂长4.75m。梁高由根部13.5m按1.5次抛物线变化至4.0m。箱梁顶板除0#块两横隔板间厚0.5m外，其余厚28cm。箱梁底板0号块两隔板间厚1.5m，其余厚度按2.2次抛物线由1.4m变化至0.38m。腹板厚度分1.2m、0.8m、0.7m、0.65m四个梯度变化。两岸引桥为50米预应力砼简支T梁，每孔均由10片T梁组成。T梁高2.6米。梁肋中距2.25米。T梁预制长度为50米，在交界墩处现浇约1米长。T梁的翼缘板和横隔板下缘按照横坡倾斜，腹板仍保持竖直。桥台为重力式U型桥台。两岸引桥位于弯道上，弯道上的桥墩按平行布置，即桥墩（盖梁）和桥台台帽平行于直线上的桥墩（盖梁）。25.12汶川大地震后引桥损毁情况调查由于5.12地震灾害造成都汶路庙子坪大桥引桥的波型及防撞护栏在各联跨伸缩缝处两侧最大破坏1～2米，横向相对错位10～15cm。挡块全部损毁、垫石损坏严重。T梁橡胶支座全部损坏不能使用。在1#交界墩处T梁联跨向汶川方向纵移35cm，向下河横移15cm；护坡出现局部开裂及垮塌。在6#～10#墩T梁整联向都江堰侧纵移53cm左右,与主桥箱梁横向错位21cm；其中5#梁端马蹄处出现裂纹,8#梁端头有明显碰损现象；盖梁跨中位置出现纵向裂纹。10#～11#墩处全跨10片T梁垮塌于水库中（未伤及10#、11#墩柱），该跨相对跨径增大53cm左右。在11#～23#墩处的两联跨T梁向汶川方向纵移20cm左右，向上河横移7～22cm不等；部分盖梁悬臂端封锚砼被拉裂。7#～21#墩墩柱横向方向偏位较小，最大值为7.3cm。8#～13#、19#墩墩柱纵向偏位均在10cm以上，其中11#墩最大值为28.7cm。350米T梁复位、加固施工工序总体施工工序：T梁连续处桥面和护栏及挡块砼凿除→整跨（10片T梁）同步顶升并临时转换为滑动支承→墩顶变形初步复位→确定全桥中轴线→支座垫石砼修复→T梁纵横向复位→更换支座并落梁→恢复桥面系及挡块。4本工程施工难点及对策施工难点对策弯道处整跨10片T梁同步顶升使用同步千斤顶，有效控制整跨T梁的同步顶升位移值，确保每片T梁受力均衡。全桥中轴线线形修复对复位后的墩柱进行垂直度测量，以最符合要求的墩柱中心为新基点，在GPS坐标系内重新调整轴线作为设计中线。直线段整联多跨T梁纵横向复位待各种不利应力释放后，合理选用复位方案，利用位移器先将T梁纵向位移复位，最后横向位移复位。5钢管脚手架及悬吊施工安全平台搭设5.1钢管脚手架安全平台搭设对于1#、23#桥台处离原地面距离不高时，可采用搭设钢管脚手架的方法进行施工。钢管支架基础先利用人工夯实（软弱地基应进行换填），然后在表面浇筑10cm厚的C20砼进行硬化处理，其上采用C20砼预制的垫块，垫块尺寸40×50×20cm。支架采用普通钢管脚手架。在各墩盖梁两侧纵向2m范围内搭设，立柱纵横间距为100cm步距为120cm。并设置一道竖向剪力支撑，以增加支架的整体稳定性。脚手架及剪力撑在竖直高度上根据实际高度而设，一般要低于盖梁顶面30cm，同时每个墩盖梁两侧的钢管脚手架要在水平方向连接牢固。支架顶部安全平台由5cm的木板横桥向满铺，并用安全网围护，保证施工人员的操作安全。钢管脚手架安全平台图5.2悬吊施工安全平台加工及安装对于桥位较高或桥下有流水不利于钢管脚手架搭设的情况，采用可移动吊架形式搭设施工安全平台。该平台由悬吊桁架及桥上移动支承架两个系统组成。桥面宽度22.5m，考虑到一定的施工宽度，施工时可加工长度为24米，在1#～3#分为左右线的情况可根据实际长度加工成为两个12米的单个吊架。悬吊施工安全平台加工示意图悬吊施工安全平台加工时采用[16槽钢作主梁及加强横梁，；再用L50X50X5角钢每2m/道作为立柱及斜向栏杆，最后用角钢包边。人行道采用8mm钢板网，并在栏杆周围铺设安全网。在[16槽钢主梁跨中及两端头要用绳卡将￠21.5钢绳卡牢固。锚固点共6处，4个圆钢挂钩锚固于防撞栏杆砼处，另外由钢绳通过点通过在桥面砼处的2个￠50mm孔洞进行锚固牢固。悬吊施工安全平台在桥面上加工制作完成后，由25T吊车起吊并安装到位，再由桥上的2台5T卷扬机穿3线作缓慢、同步垂直提升到施工位置。施工人员可从施工爬梯或吊车的吊篮中下到悬吊桁架上进行操作，并可随时由卷扬机配合手拉葫芦提升或下降调节相应施工高度。悬吊施工安全平台安装示意图当完成对该跨的桥梁全面复位及加固操作后，可通过25T吊车起吊悬吊施工安全平台至桥面，并转运到下一个施工地点安装使用。6具体施工方案6.1弯道处T梁连续处桥面、防撞护栏及全桥损坏挡块砼凿除6.1.1T梁连续处桥面锯缝先用垂球在各墩顶上下河T梁连接缝中心处引线到防撞栏杆砼顶,并用红油漆作好标记,再以两个标记点横桥向弹T梁接缝中心线,再以该中心线前后等距50厘米弹锯缝线，最后利用砼锯缝机沿着锯缝线切割。注意切割深度掌握在4～5厘米左右，切割时不能切到桥面钢筋网，以避免意外损伤合金刀片及发生其它安全事故。6.1.2桥面连续、防撞护栏及挡块砼凿除考虑到砼强度及工期要求，采用17立方米空压机配合10台风镐进行砼集中凿除施工。在桥面砼凿除时应严格控制在锯缝线范围，同时避免损伤T梁端头砼。护栏砼凿除时可根据实际损坏情况及施工恢复时接缝线形的顺直度需要，砼凿除宽度可适当加大到1～2m左右。防撞护栏砼凿除宽度与桥面连续砼宽度一致。等全桥复位以后才能进行桥面连续及防撞护栏的恢复工作。6.2弯道处整跨（10片T梁）同步顶升的操作工艺首先在弯道处22#～23#跨试验性顶升复位一孔，以检验10片T梁同时顶升复位的可操作性程序和施工控制要点。以22#墩为例，先将22#墩处桥面连续砼凿除及钢筋切断后，再在22#盖梁顶距T梁底垂直位置安装定作的20台150T的同步千斤顶，进行整孔同步顶升。由于一般盖梁的垫石外边距盖梁外边缘有50cm，盖梁距T梁顶有50～60cm左右，定作的同步千斤顶高度要控制在45cm内、行程20cm左右。要注意在23#桥台垫石砼外边距桥台外边缘没有足够的安装千斤顶的位置，其垂直千斤顶安装位置要以T梁横隔板位置为准。桥台处顶升装置安装顺序为：原桥台砼+钢板+千斤顶+分配横梁+T梁横隔板。一般具体操作工艺流程为：盖梁顶砼凿毛→砂浆找平及铺设2厘米下钢板→安装同步千斤顶→T梁初调至水平并加强支垫→按σ10%逐级加载→量测T梁顶升值偏差（控制在5mm内）→在T梁横隔板空余处支垫钢板→重复前三步→T梁顶升到位→临时滑动支承（原砼垫石+钢板+不绣钢板+硅脂+四氟滑板支座+T梁底或横隔板砼）。在成功完成弯道处22#～23#墩整跨（10片T梁）同步顶升的操作工艺研究试验的基础上，对施工的每工序从经济、效率和安全三方面进行详细分析进行优化，以确定最佳的施工工艺流程和操作方法并指导现场施工。6.3直线段T梁顶升复位工艺以11#～12#墩为例，考虑到11#墩顶向汶川侧偏位达28.7cm，可将该跨的12#墩顶处T梁端单侧同步顶升，并建立临时四氟滑板临时支承，等释放12#墩顶处不利摩擦力后，11#墩能够自行初步修复部分墩顶变形。由于11#墩偏位较大，为防止在T梁在12#墩在同步顶升时11#墩顶突然发生较大的弹性回弹，可用钢绳组或滑轮组及4台5T手拉葫芦锚固于12#～23#墩T梁联跨作为限位系统，逐渐释放11#墩顶的纵向弹性回弹应力，测量人员要同时进行测量11#墩顶的变位情况，等11#墩顶变位稳定后才能解除临时限位系统。若11#墩自行初步修复墩顶变形值不能达到设计或规范的要求，可考虑利用12#～23#墩T梁联跨作为反力基座，即将12#～23#墩T梁端间隙和伸缩缝位置用型钢及楔型钢板支垫密实，再用液压千斤顶沿顺桥方向顶推反力架，带动11#墩顶盖梁纵向位移，达到修复11#墩顶纵向偏位的目的。其它各墩纵向偏位可采用相同方法进行操作。由于全桥各盖梁的横向偏位较小，以12#墩为例。可采用临时固定相邻多跨T梁和对应墩台，即临时固定6#～11#墩和13#～18#墩T梁及对应墩，释放12#墩T梁和盖梁为滑动状态。再在12#墩安装横向反力架及千斤顶并顶推，以其它相邻联跨自身刚度抵抗12#墩顶横向滑动摩擦力，达到修复12#墩顶纵向偏位的目的。其它各墩纵向偏位可采用相同方法进行操作。6.4整跨T梁垂直同步顶升6.4.1盖梁顶清理及铺设2cm下钢板搭设钢管脚手架或移动悬吊桁架在两盖梁两侧作为安全平台。在T梁底将要安装千斤顶的位置准确放样，再用人工配合风镐清理、整平盖梁顶砼并凿毛，用清水冲洗干净。最后用M10砂浆找平并铺设2cm下钢板以增大千斤顶的接触面积。6.4.2千斤顶、油表标定、调试及安装千斤顶出厂前，必须按设计荷载的125%试压。高压油泵或泵站、油管接头及高压油管等使用前均通过设计荷载的125%加压试验。准确标定待用的千斤顶，按压力值每10T逐级推算各套千斤顶的油表读数，并编制压力值～油表读数对照表。施工时可以控制千斤顶同步顶升油压，防止在实际施工中压力偏差较大时损坏千斤顶。千斤顶在使用前，进行空载调试，确保液压系统的可靠性。调试泵站上的节流阀，使各个千斤顶的顶推速度和状态做到基本一致。为此规定每个泵站的初始油压统一规定为10MPa。由总控台发出短哨两声做准备，长哨一声结束，各泵站同时加力顶推。在盖梁顶铺设好的2cm下钢板上安装千斤顶，保证千斤顶与钢板水平间接触紧密牢靠。如果各跨T梁出现较大倾斜时，可以在千斤顶上安装楔形钢板调平块，保证千斤顶在垂直方向受力，并在梁肋初调平后拆除楔形钢板，防止千斤顶在顶升时发生倾覆发生安全事故。对于少数T梁由于横向偏位较大，且梁肋完全脱离支座垫石掉到台帽上的联跨桥梁，由于梁肋和盖梁顶的空隙较小，无法放置千斤顶的情况，考虑到梁肋的横隔板厚度较小，可以用橡胶板和Ω形型钢加强横隔板下缘，再通过顶升Ω形型钢的方法顶升整跨T梁。6.4.3千斤顶同步垂直顶升及测量控制启动液压油泵同步顶升所有千斤顶，按照标定好的压力值～油表读数对照表进行每次10%σ逐级加载，待整跨T梁体脱离原支座顶面5mm左右时锁定油泵，同时检查各个油表、油泵的工作情况，在确定各顶升系统工作状态良好后才能继续进行