劉志遠
(秦皇島市政建設集團有限公司,河北 秦皇島 066000)
該次采用某快速路工程三標段上跨鐵路橋預制箱梁支座的安裝來進行整體論述。
此上跨鐵路橋預制箱梁共計224片,其中10~17軸共計104片,0~7軸共計120片,預制箱梁均在預制梁加工廠集中預制后,采用平板運輸車運輸至現場吊裝就位,箱梁采用單片梁四支座的布置方案,其具體形式就是在箱梁的梁兩端設置2個支座。在預制箱梁的連續端設置固定支座,非連續端設置滑動支座,支座型號及安裝部位嚴格依據設計圖紙布置施工。
按照批準的施工方案和有關施工技術規范的要求,向施工人員進行書面技術交底和安全交底。施工前根據橋梁中心線和墩臺中心線及箱梁支承中心的坐標,測放出每片墊石的十字線坐標及頂面高程,并在各軸位標明支座的型號和數量,作為支座安裝的依據,具體見表1和圖1所示。

表1 各軸位支座布置明細

圖1 支座位置示意圖
支座進場后應及時進行外觀檢驗及復檢,符合設計圖紙及規范要求后方可使用安裝。水平檢測尺及測量儀器需提前配備并運行良好。環氧砂漿需提前按配比拌合均勻備用,各軸位的臨時支座在橡膠支座安裝前后需進行高程及坐標復核。
橡膠支座及升降機(提升高度20 m)配合。
在施工前,首先用全站儀進行支座的測量放線,沿橋梁縱向和支座的橫向位置彈出十字墨線,在平坡情況下,同一片梁兩端支承墊石及同一橋墩、臺上支承墊石應處于同一設計標高平面內,其相對高差不應超過±1.5 mm,同一支承墊石高差應小于0.5 mm。
支座墊石頂面應進行鑿毛,去除表面浮漿,并掃凈吹干、清潔、干爽、無浮沙。支座墊石頂面標高要求準確無誤。經過驗收合格后進行橡膠支座安裝。
調配環氧砂漿,將準備好的環氧樹脂、乙二胺、二丁酯、細砂(烘干后)按質量比100∶8∶17∶250拌合均勻,并均勻涂抹在墊石頂部鑿毛區域支座位置的正下方,厚度宜在1 cm~2 cm,便于支座安裝和調平。
環氧砂漿涂抹完成后,將橡膠支座按壓至砂漿頂保證支座與上、下部結構緊密接觸,無脫空和跑偏,同部位的兩支座頂面高程應水平一致,坐標位置滿足要求,并將支座底端多余砂漿清除干凈,保證墊石及蓋梁周圍區域整潔。
橋臺部位及伸縮縫墩臺位置的四氟滑板支座表面和不銹鋼板表面應用丙酮或酒精擦洗干凈后,注滿5201-2硅脂潤滑油。滑動支座硅脂油宜采用5201-2硅脂潤滑油。硅脂油應經過檢驗,在-40℃時不應干涸,不應有害于滑移面材料,并應具有良好的抗臭氧、防腐蝕和防水性能,不應含有機械雜質。
支座安裝后,應全面檢查是否有支座漏放,支座安裝方向、支座型式是否有錯,四氟滑板支座是否注入硅脂油(嚴禁使用潤滑油代替硅脂油)等現象,一經發現,應及時調整和處理,確保支座安裝后的正常工作,并記錄支座安裝后出現的各項偏差及異常情況。
受制于工程地點、使用環境不同、交通量大小,支座在安裝完成后橋梁通行使用期間是有固定的使用年限和壽命的,在使用期間也需要安排專人去進行階段性的日常監測和檢查養護作業,發現病害應在第一時間進行維修甚至更換,防止病害進一步加劇,保障整體箱梁橋正常運行。
支座的病害程度大體分為2類,分別為支座壓縮變形病害及剪切變形病害。出現上述2種病害的成因多數為支座安裝過程中不規范,平整度不符合要求或者是平面位置不符合要求,以及在箱梁安裝過程中由于原因對已經安裝完成的支座造成了不同程度的擾動,造成支座偏移或高差,這幾種病害按不同程度分為輕度、中度、重度。
根據支座壓縮變形的程度將病害分為如下三級。1)輕度病害表征膠層輕微分層不均勻外鼓,橡膠周圍無裂痕及脫落現象。2)中度病害表征膠層有明顯分層不均勻外鼓,橡膠周圍有輕微變形裂縫。3)重度病害表征膠層已經翻邊且卷起,橡膠周圍有明顯的變形裂縫及脫落。
根據支座剪切變形的程度將病害分為如下三級。1)輕度病害:支座剪切變形較小。2)中度病害:支座剪切變形明顯,10°≤剪切角<35°。3)重度病害:膠層出現剪切分層錯位,有局部脫落和破損。
針對已經出現的重度病害支座已經無法滿足正常使用功能的要求,必須立即更換防止事故發生,更換支座的相關人員應具備相關資質及施工經驗,且進場設備應在驗收合格后方可進行,大致方法為采用千斤頂進行箱梁整體頂升,這里不再贅述。
對于輕度和中度病害,為防止病害進一步加劇,可對支座外層橡膠周圍涂覆防老化自硫化外防護涂層材料來控制病害發展,防老化自硫化外防護涂層材料是由耐老化性能較好的橡膠復合材料和硫化劑均勻混合后,在空氣中常溫固化形成,可用于橡膠支座的維修、維護,其聯接牢固,不易脫離橡膠支座本體,具有耐日光老化、不開裂、不變色、伸展率大及耐酸堿等特點,同時操作簡單,便于施工,具體施工工藝及流程如下[1]。1)先按配方稱量各組分,再將稱量好的各種材料投入開煉機進行混煉,混煉均勻后出成1 mm~2 mm厚的膠片,停放24 h,將膠片剪成碎片,放置于溶劑中浸泡,并不斷攪拌,直到完全溶解,并攪拌均勻。2)用甲苯(二甲苯)清洗待修復的橡膠支座表面,將甲、乙組份按9∶1比例混勻,涂刷外表面涂覆抗老化橡膠保護涂層膠黏液,將混合好的膠黏液與甲苯按照1∶1比例稀釋,涂刷2遍,第3遍刷未稀釋膠黏液,每遍間隔時間視涂液自然成膜即可[2]。3)安排專人每3個月對全橋的橡膠支座進行觀測,如果在合理使用年限內保養后的支座沒有病害加劇,可繼續使用,如果發現支座病害仍在惡化,無法滿足橋梁正常使用需求,也應立即采取措施進行更換。
橋梁工程為百年大計,隨著城區交通量不斷加大,簡支箱梁的安裝越來越體現出他的優點,工期短、流水化施工、能夠快速具備通行條件恢復交通,為了保證橋梁通行后周圍居民的通行安全,箱梁支座的安裝和后期質量控制也尤為重要。