桥梁板式、盆式支座病害分析及防治技术

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,*,桥梁板式、盆式支座病害分析及防治技术,一、板式支座病害的主要特征,1,2024/9/21,2,支座与不锈钢板脱离,支座垫石与钢板脱空,垫石后补,2,2024/9/21,3,钢板脱空，不锈钢板与上钢板没有焊接,梁端垃圾堵塞，影响支座滑移,支座超转角，一个受力一个不受力,支座局部受力,3,组合箱梁支座安装在梁端，造成封锚砼破损,4,2024/9/21,5,钢板与垫石用黄砂调平，脱空，当行车通过时伸缩缝处声音大,剪切变形过大，四氟板与橡胶剥离,不锈钢板形成折角，不能正常滑移,5,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工,6,6,程有限公司,6,0#,台,GYZF,4,滑动支座梁底没有不锈钢板,下垫石破损，不锈钢板安装在下垫石上,下垫石钢板锈蚀严重，梁底没有不锈钢板,盖梁顶部湿接缝砼堵塞，板梁无法滑移,6,桥台支座未安装不锈钢板，支座压溃,钢板锈蚀，支座压溃，不锈钢板无法滑动,T,梁支座开裂,T,梁梁底未设不锈钢板，梁无法滑动,7,垫石开裂,T,梁支座开裂,剪切变形超过,35,度,支座偏位,8,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,9,采用拉丝不锈钢板，保护膜没有清除，影响滑移,盆式支座四氟板翘曲、板式支座四氟板磨损,板式支座严重压溃，钢板锈蚀剥落,9,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,10,二、盆式支座病害的主要特征,10,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,11,盆式支座上钢板偏转,上钢板偏转，严重影响桥梁滑移，,路面行车时声音大，路面破损,上钢板断裂,上钢板支座滑移,15cm,左右，,上钢板不能正常滑移,11,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,12,柱顶无垫石，挡块与柱顶接触，造成柱顶砼破损,连接板未割除,柱顶无垫石，造成挡块与柱顶砼顶死,上垫石砼松散，不密实,12,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,13,未将连接板螺栓割除，造成上钢板温差收缩弯曲，实际检查桥梁时没有割除的数量很多，危害性很大,单向滑动支座装反，造成挡块破损,下垫石砼空鼓，造成下座钢板弯曲，内钢盆翘曲,球形支座上钢板不平整，相差,5cm,13,四氟板与上钢板之间砼垫实，支座无法滑动，钢盆翘曲,14,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,15,09,版,GPZ(,),型,1500,吨盆式支座预埋,螺栓孔漏浆，造成上钢板弯曲,15,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,16,GPZ(,),型盆式支座滑移，造成钢盆翘曲，上钢板无法滑移,GPZ(,),型盆式支座上钢板挡块断裂,钢盆翘曲，四氟板与不锈钢板不能滑移,16,GPZ(,),型盆式支座上钢板与砼接触，,无法滑动,GPZ(,),型盆式支座上钢板与梁底脱空,GPZ(,),型盆式支座上钢板与砼接触，无法滑动,17,三、防止板式支座病害的措施与管理,18,1,、由于新建桥梁进场施工的土建单位大多数是中铁、中交和地方省市交通施工企业，在建桥施工方面有着丰富的经验和实力，随着社会的发展和各企业工程技术人员的变动，企业的管理水平也是良莠不齐，大多数总承包，后劳务分包作业，而劳务分包作业过程中，又存在着不少差距，对支座安装技术缺少一线现场的管理人员，注重细节管理方面的现场管理人员做得不够，因此，通车运行后不久，支座病害就相继出现，在竣工验收时，查出支座病害，均由原施工单位负责维修，而原施工单位请了与原来合作过的施工单位来更换支座，实际上支座真正的病害没有消除掉，还是客观存在，有许多病害遗留了下来，检查的单位也没有详细的检查，有的单位还检查不出支座病害在哪里。,从我们常武地区新建桥梁支座安装、检查的情况来看，也不容乐观，一些支座刚安装就出现了开裂、超转角、钢板不平整、梁底不调平楔形块等情况，有的滑板支座采用塞薄钢板进行调平，垫石与钢板之间空鼓严重等问题也比较突出。按交通部规定，板式支座使用寿命要达到,15,年，这种安装质量是达不到要求的，有的支座本身就有问题，供应商生产中就加添再生橡胶，造成支座出厂就有,“,胎里,”,毛病，这种支座寿命很短。,19,新建桥梁安装的桥台,GYZF4,板式支座,20,2,、,如果专业分包作业，分包单位一定会买最便宜的支座，质量要好，价格要便宜，两全其美很难做到。支座是不值钱的，关键是安装，建议由总承包商统一采购或由甲方指定供货单位。支座的成本在整个桥梁中所占比例是很小的。现在支座一出现毛病，首先叫生产厂家过来看，施工单位要叫供应商承担更换的经济损失，供应商不敢对施工企业翻脸，因为下次企业还要供货，支座供应厂家对甲方、施工单位都不敢得罪，最后大多采取折衷的方法解决，但实际上不是这样，如果支座购大厂的，而且按设计要求标准采购，一般来讲，支座质量是有保证的。支座质量有保证，关键是安装，确认支座无质量问题，还应考虑设计是否合理等因素。,21,3,、支座进场后的检查,（,1,）型号、外圆尺寸、高度、生产厂家、质保书、检测报告的检查，是否与设计、采购合同相符；,GYZF4,板式支座等分检查支座高度,22,（,2,）现场抽检试验检查；,（,3,）垫石钢筋网配置是否符合设计要求，安装前的下垫石是否平整，是否有预埋钢板，预埋钢板的平整度应,0.2mm,，垫石四周误差应控制在,2mm,以内，特别是预埋钢板四周气割的铁渣是否磨平整，钢板是否翘曲，断面的尺寸是否符合设计要求。,（,4,）不管是板式或盆式支座，安装完毕后，支座上平面始终处于水平状态；,（,5,）桥台、过渡墩支座上钢板一定要配置,2mm,厚,304#,镜面不锈钢板并焊接，现在新桥上都安装,2,3mm,的拉丝不锈钢板，不与支座钢板和预埋钢板焊接，而且不锈钢板的防护膜也不清除，造成四氟板摩阻力增加，四氟板磨损大，时间一长，四氟板油槽磨平，油槽内无法储油，四氟板磨平。,23,（,6,）上钢板的楔形块一定要调在梁底和钢板之间，这样的支座是不会坏的；,（,7,）冬天和夏天一安要在上钢板的不锈钢板中心线预留滑移量，夏天安装中心线（横桥向）向前（纵桥向）移,2,3cm,，冬天安装中心线后移,2,3cm,，确保冬季和夏季由于温差，不锈钢板的正常滑移。,GYZF4,板式橡胶支座安装示意图,24,（,8,）安装支座前，四氟板一定要涂抹,5201-2,硅脂油，落梁后有挤出、滴挂 ；,（,9,）板式支座、盆式支座、球形支座安装类同；,（,10,）支座的压缩变形量应根据支座反力确定，在计算标高时，应计算在内。板式支座的压缩变形量一般按照厂方供应商提供的理论计算支座变形量，施工经验实际变形量一般应乘以,2,倍，即支座的抗剪强度乘以支座厚度，除以弹模乘以,2,倍（计算式），预定标高（,H1,），梁底高度（,H0,）加上支座压缩量（,H,），即,H1= H0+H,。,（,11,）新购板式支座由于生产厂家需经模具硫化工艺方法成型，由于硫化过程中及模具的影响，外部的断面尺寸，特别是高度有一定允许的误差，有的高度误差达到,2,3mm,，而普通的板式支座,GYZ20042mm,高度允许达到,43mm,，安装和更换时，则一安要注意标高。,25,（,12,）原,25,30m,的组合箱梁，设计板式支座为,25065mm,，支反力为,452KN,，由于支座的形状系数,S,的关系，,25065mm,支座更换后，大多出现支座变形大，四周橡胶鼓出，目前，生产厂家全部改为用,30065mm,的板式支座，效果较好，主要原因经济发展，超限、超载车辆增多，造成原有支座支反力不够。,（,13,）由于边梁有防撞护墙，边梁要比中间梁重,40%,左右，而配置的支座与中间梁是一样的尺寸和型号，实际使用中，许多边梁的支座容易损坏，建议在实际施工中，边梁支座的型号应改为大一型号的。另外，由于边梁较重，有一个翻转问题，在安装边梁时，边梁的支座中心线应向外侧移,5cm,左右，特别是组合箱梁（防撞护墙不设钢管牛角的）。,26,（,14,）组合箱梁在安装板式支座，应重点检查支座的中心线应放在横隔梁和腹板中心线内，不能在梁端放置，因为梁端是封锚区，砼为后浇，如果支座安装在靠近封锚区砼，砼易破碎。目前，经检查，凡支座安装在封锚区，梁端砼全部破碎，对张拉端砼及其不利，安装支座统一要详细检查，如图所示：,组合箱梁支座安装在梁端，造成封锚砼破损,27,组合箱梁支座改造示意图,28,四、防止盆式支座病害的措施及管理,29,1,、型号、生产厂家、质保书、检测报告是否与设计、合同相符。,MQZ,球形支座（仿制德国）,MQZ、GQZ,球形支座对比安装,GQZ,球形支座,30,2、,这两款支座是完全不同结构、不同尺寸、不同形式的支座，无法安装。,3,、检查垫石的标高是否符合设计要求，有的标高不对，最后安装时，只能凿除垫石，降低标高，结果单向滑动支座的挡块与柱顶顶死，造成盆式支座挡块不能正常滑动，致使柱顶砼严重开裂。,4,、在桥台、过渡墩盆式支座安装时，单向滑动支座方向装反，挡块的开口方向不在顺桥向，而在横桥向，造成桥梁完全不能正常滑移，致使挡块破裂，螺杆剪断，这在已完工的桥梁使用中，数量不少，有的造成桥梁向外侧滑移,17,之多。,5,、在双独柱连续箱梁桥中，一侧安装固定支座，另一侧安装单向滑动支座往往易被忽视，把单向滑动支座挡块方向安装在顺桥向，这个错误的安装在更换支座时，已发现多起。实际安装时，这种低级错误完全可以避免的。,31,6,、上钢板,GPZ(),预埋螺杆钻孔直径。如果钻孔直径过大，会造成漏浆、脱模时，上钢板弯曲，去年江阴某处工地，,1500,吨的盆式支座由于上钢板开孔过大而漏浆，上钢板弯曲下沉,10,左右，不得不更换，造成直接经济损失,40,万元，如孔过大，应用聚氨酯发泡剂打一下密封， 这样孔就不会漏浆了，施工单位承担了全部费用。,7,、盆式支座安装上钢板时，冬季和夏季一定要有预留量，支座上钢板中心线顺桥向冬季应后移,2,3,，夏季应向前移,2,3,，包括球形支座安装上钢板时一样的。,8,、纵、横坡的楔形块调平有上垫石完成。,9,、上垫石、下垫石应配置钢筋网，下垫石的高度应不小于,10,，为今后更换支座留足空间。,10,、盆式支座的压缩变形量按支座高度的,1,2%,计算。,32,11,、盆式支座安装示意图：,12,、盆式支座结束后，要对照图纸复核一遍，正确无误后，方可立模，浇筑砼、模板缷除后，还应对照图纸检查一遍，是否有漏浆、偏位等缺陷，自检合格后，再请监理验收。,13,、落梁后，应及时割除盆式支座连接板和拧紧螺栓。,14,、对较大纵坡和横坡的桥梁，支座上垫石的调平一定要细心，严格按设计要求施工。,GPZ(II),型盆式橡胶支座安装示意图,33,五、已安装好的板式支座,34,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,35,组合箱梁已更换好的支座,上钢板、下钢板与支座中心线重合,上钢板、下钢板与支座中心线重合，楔形块调平在梁底,35,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,36,组合箱梁已更换好的支座，支座均匀外鼓，属正常情况,下垫石钢板中心线在横桥向与横隔梁中心线重合,36,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,37,组合箱梁已更换好的支座,已更换好的支座，纵、横坡的楔形块调平在上钢板与梁底之间,37,2024/9/21,常州华瑞特种加固技术工程有限公司,38,GYZ 20042mm,板梁支座更换与调平,板梁上钢板采用热镀锌钢板,已更换好的板式支座,38,GYZF4 T,梁上钢板采用,12mm,钢板焊接,2mm,厚,304,镜面不锈钢板,GYZ T,梁上钢板采用,16mm,热镀锌钢板，下钢板采用,20mm,热镀锌钢板,垫石材料采用环氧结构胶调平，上、下垫石采用聚氨酯面漆防护涂装,39,已更换好的,T,梁更换板式支座,500 460 20mm,热镀锌钢板,30030010mm,热镀锌钢板,不锈钢板与上钢板焊接，四周防腐处理,40,304#,镜面不锈钢板与钢板焊接并防腐处理,41,更换板式支座施工现场,42,20,米板梁支座更换与调平,T,梁更换板式支座,43,六、已安装好的盆式支座,44,上、下垫石有预埋钢板的盆式支座,上、下钢板采用焊接的方法安装,上、下垫石有预埋螺杆的,GPZ(II),型的盆式支座的安装,45,上垫石有预埋钢板（焊接）而下垫石,是预埋螺杆的盆式支座的安装方法,梁底与上钢板楔形块的调平,46,已安装好的,GPZ(),型双向滑动盆式支座,已安装好的,GPZ(),型单向滑动盆式支座,47,已安装好的,MQZ,球形支座,MQZ,球形支座上钢板,304,镜面不锈钢板的焊接,48,七、其他桥梁病害特征,49,底板波纹管钢绞线内没有灌浆料,50,桩柱结合部位砼缺陷,51,桩头清理不干净，砼松散，钢筋外露,52,箱梁与桥台背墙顶死（拍摄时温度,27,）,钢桥高强螺栓断裂缺失、掉落,53,清理后的桥台垃圾又重新掉落,54,桥台沥青砼垃圾清理,55,弯桥滑移,弯桥柱环向裂缝,碳纤维布表面发白 ，实际上不是真正的碳纤维布，是通过染色合成的，,碳纤维布的含碳量要达到,90%,56,八、目前更换支座存在的问题,57,目前更换支座单位很多，良莠不齐，没有自己固定的专业基本队伍，均为分包作业，设备性能差距也很大，顶升桥梁安全险象环生，顶出桥梁，取出旧支座，塞进新支座，立即落梁，上、下垫石不切割，不调平，用结构胶自然落梁，在省内大部分施工单位采用这种方法，实际上支座超转角、不平整等病害根本没有得到解决。前几年更换的支座，现在又要更换了，有的不锈钢板放在垫石上，梁底不安装不锈钢板，也没有调平钢板；有的用,2mm,不锈钢板作为梁底与四氟板的调平钢板，既作为滑动面又作为调平钢板；有的下垫石取出旧钢板，直接用结构胶调平粘结；有的上钢板用镀锌钢板代替不锈钢板；有的四氟板不用硅脂油而用黄油代替；有的不锈钢板滑动面在顺桥向预设滑移量等。初步估计，江苏省更换支座（包括地方道路）经济损失在几千万元左右。有的组合箱梁在更换支座后，桥面行车时，箱梁出现晃动现象，有的板梁绞缝开始渗、漏水，下垫石钢板和上垫石钢板脱空，支座超转角严重，更换的板式支座寿命短。,58,更换支座的危险脚手架，没有扫地杆和剪刀撑,钢板不除锈，不打磨，直接粘钢,滑动支座不设不锈钢板（,2014,年更换）,59,下垫石不设钢垫板,上钢板滑移量不符合规范要求，,采用,2mm,的不锈钢板作为上钢板调平,GYZF4,支座不设镜面不锈钢滑动面，用钢板作为滑动面,60,下垫石没有凿除，用结构胶代替钢板，使结构胶与支座,粘结，下次更换困难，上钢板没有设置镜面不锈钢板，,钢板与四氟板磨阻力大，这样的支座更换判为,不合格，必须返工重做,61,九、伸缩缝垃圾和病害支座造成桥梁病害的典型案例,62,案例一,一、工程概况,该桥建成于,2004,年，于,2008,年开放使用。桥梁平面位于,R=450m,的圆曲线上，纵面位于,R=4032m,的凸形圆曲线上。桥面横坡由起点至,EK0+600,为,6.0%,的全超高段，其余段为超高变化段。桥面纵坡分别为,2.109%,和,-2.814%,，变坡点桩号为,EK0+539.048,。桥面全宽,8.5m,。设计荷载采用汽超,20,、挂,120,。,63,平面位置示意图,64,养护检查中发现该桥箱梁存在平面侧移，板式橡胶支座存在严重受力不均、开裂，独柱墩柱顶混凝土劈裂破坏，以及过渡墩挡块开裂等病害问题。独柱墩柱顶混凝土劈裂破坏已经严重影响箱梁的支承安全，而且现有支承体系已无法有效限制曲线箱梁的平面侧移，结构存在安全隐患。鉴于病害问题严重，在发现病害后已及时封闭桥面交通，以避免发生安全事故。,2011,年,9,月,17,日召开了关于该桥病害成因分析以及下一步工作如何展开的研讨会，并委托专业单位进行了特殊检查和维修加固方案设计。,2011,年,10,月,10,日，有关单位召开了该桥加固维修工程方案的专家审查会，通过了箱梁进行整体同步顶升、更换全桥所有支座以及加强挡块等限位措施的总体改造方案。我单位项目负责人出席了设计方案审查会，并赴现场对上、下部结构病害进行了调查。,65,二、桥梁结构概况,全桥上部结构共分两联，分别为（,16+622+16,）,m,、（,16+722+16,）,m,钢筋混凝土连续箱梁，即八跨一联、九跨一联。箱梁截面中心高,130cm,，单箱单室截面，直腹板；箱梁底宽,4.5m,，顶宽,8.5m,，翼缘板宽,2.0m,。在墩顶和梁端设置横隔梁，梁端横隔梁厚,1.0m,，墩顶横隔梁厚,1.6m,。,0#,台伸缩缝为,D80,毛勒伸缩缝，,8#,及,17#,过渡墩为,D160,毛勒伸缩缝。,桥梁横断面布置图,66,桥梁下部结构采用独柱式桥墩，部分桥墩（如图,1.2,所示，,1#,、,3#,、,5#,、,7#,、,8#,、,9#,、,11#,、,14#,、,16#,、,17#,）为独柱带,T,型帽梁（即抗扭支承墩，设双支座），桥台采用肋板式台身，墩、台均为钻孔灌注桩基础，均设承台。墩柱采用圆形截面，独柱带,T,型帽梁桥墩柱径为,1.4m,，独柱式墩柱径为,1.2m,。,桥梁墩柱编号示意图,67,110,跨立面、平面图,68,1117,跨立面、平面图,69,三、主要病害描述,1,、独柱墩柱顶混凝土劈裂病害,12#,、,13#,桥墩柱顶（外弧侧）混凝土出现大面积混凝土劈裂现象，劈裂面从柱顶向下延伸约,25cm,，呈,45,角，劈裂区域钢筋配置不足。从外观看柱顶混凝土强度不足，粗骨料偏少，多为浮浆。同时，支座周边多出高约,6cm,的素混凝土包围圈。,12#,和,13#,墩柱顶（内弧侧）存在竖向裂缝，间隔约为,2030cm,，从柱顶向下延伸约,17cm,，在竖向裂缝附近存在环绕墩柱的水平裂缝。,3#,墩盖梁外弧侧出现混凝土劈裂现象。因其它双支座处盖梁并未出现此种病害，该现象很有可能为施工时产生的微裂缝，在后期活载及温度作用下裂缝进一步发展，致使混凝土严重劈裂。,2,、支座病害,全桥两联支座普遍存在环向裂纹、压缩变形不均匀、压鼓胀裂等损坏现象。,70,3,、桥台处梁端与背墙之间堵塞垃圾,0#,台处背墙与梁端之间堵塞有大量施工时遗留的废料，多为施工伸缩缝时掉落的混凝土，填塞于梁端与背墙之间，由于混凝土垃圾有一定强度，对箱梁的伸缩变形会造成较大影响。,4,、过渡墩盖梁挡块劈裂破坏,8#,墩即两联之间的过渡墩，外弧侧挡块出现明显劈裂痕迹。在,8#,墩处第一联箱梁端部向外弧侧偏移,4cm,，第二联箱梁端部向外弧侧偏移,2cm,。,因全桥支座均采用板式橡胶支座，在如离心力、温度等外界因素综合作用下，桥梁发生平面偏移，使箱梁腹板与外弧侧挡块之间的空隙变小。据了解，该桥上部结构箱梁混凝土浇筑时间在,3,、,4,月份，当时施工温度较低，而在运营中箱梁因环境温度升高而纵桥向伸长变形，且该桥内弧侧朝北，外弧侧朝南，日照下箱梁的内、外弧侧面会产生明显温差，进而加剧了箱梁向外弧侧的偏移。箱梁腹板挤压外弧侧挡块后致使挡块开裂。,通过,50,余天的施工，于,12,月下旬完工，施工费用为,260,万元。,71,柱顶砼破损，支座滑出,17,跨连续箱梁弯桥（独柱、超高、窄）,柱顶砼破损，支座滑出,72,挡块砼劈裂破损,73,柱钢筋接长,74,17,跨连续箱梁整体顶升施工现场,桥形、位移实时监控,75,已更换好的支座,76,案例二,一、工程概况,该桥建成于,2005,年，双向通行，全宽,15.5m,。上部结构采用钢筋混凝土连续箱梁。全桥共三联、十一跨，跨径布置为（,420+320+420,）,m,，其中第二联的第二、第三跨跨越主线。,养护检查发现桥梁内弧侧墩、台中，除,0#,台、,2#,台、,5#,台、,9#,台处支座安装正确外，其余墩处单向活动支座的安装方向有误，即原设计单向活动支座的滑动方向应为顺桥向滑动，而实际单向支座的滑动方向却为横桥向滑动。支座安装方向错误导致部分单向支座上钢板的止移块与下钢盆抵紧，甚至发现剪切破坏而断裂。除支座安装方向错误外，检查发现支座处上楔形块尺寸明显小于原设计尺寸，且部分楔形块存在开裂、破损损害。,支座安装方向错误造成箱梁及下部结构的实际受力状况偏离原设计，对箱梁及下部结构产生了不应有的约束作用，如不及时进行处治，将会继续危害桥梁的正常工作性能。,77,二、桥梁结构概况,桥梁立面图,78,桥梁横断面图,79,桥梁上部结构第一联箱梁截面中心高,130cm,，第二联、第三联箱梁截面中心高,140.1cm,，单箱三室；箱梁底宽,10.5m,，箱梁顶宽,15.3m,，翼缘板宽,2.40m,；箱梁腹板厚度由各跨跨中为,36cm,折线渐变至桥墩（台）横隔梁处为,56cm,，箱梁底板厚度由跨中为,20cm,折线渐变至桥横隔梁处为,30cm,，顶板厚度为,20cm,。第一联、第三联设,5,道横隔梁，第二联设,4,道横隔梁。梁端横隔梁厚,1.2m,，墩顶横隔梁厚,1.8m,。,桥梁下部结构采用桩柱式墩，肋式台，只在桥台处设台帽，其余墩均为双柱式墩身。,各联中间墩柱采用矩形截面，平面尺寸为,1.1m,（纵桥向）,1.4,（横桥向），各联过渡墩尺寸为,1.8m,（纵桥向）,1.4,（横桥向）。桥墩下设承台，承台厚,1.5m,，平面尺寸为,5.8m,（纵桥向）,2.4,（横桥向），单根墩柱对应两根钻孔灌注桩，桩径,1.2m,。,80,设计在,2#,、,5#,、,9#,墩东侧墩柱上设固定支座（,GD,型）；,2#,、,5#,、,9#,墩西侧墩柱设单向活动支座（,DX,型），纵向限滑；东侧其余墩柱设单向活动支座（,DX,型）横向限滑；其余墩柱处设双向滑动支座（,SX,型）。,原设计支座平面布置图,81,三、支座病害调查,对全桥支座进行了调查，结果表明，全桥内弧侧墩柱除了,0#,台、,2#,、,5#,、,9#,墩处的支座安装无误外，其余墩柱的单向支座活动方向全部安装错误，共计,10,个。即原设计容许箱梁纵向伸缩变形，而实际上目前内弧侧的所有单向支座（除,0#,台以外）均可能限制箱梁的纵向伸缩变形。实际安装支座如图所示。,实际支座平面布置图,82,此外，箱梁底面的调平楔形块的尺寸也存在不足。原设计中，桥台及过渡墩处的梁底楔形块平面尺寸为,100cm100cm,，而实际楔形块的平面尺寸仅支座上钢板尺寸一致，明显偏小，难以满足设计要求。,11#,台处的上楔形块已经发生了局部开裂、破损病害。,由于支座安装方向错误，梁体的伸缩变形造成了,11#,台以及过渡墩处内弧侧单向活动支座的止移块发生了剪切破坏，这些与下钢盆抵紧、发生剪切破坏的止移块均为背离各联桥梁固定墩方向的止移块。,通过,2,个多月的施工，直接施工费用,280,万元。,83,11,跨双幅连续箱梁,84,单向滑动支座安装错误，造成上钢板挡块断裂,施工现场,位移及应变监控,85,施工现场,86,施工现场,87,已更换好的盆式支座,88,案例三,一、工程概况,该桥于,2004,年年底建成，运营至今已有,5,年，为上下行分离的两幅桥梁，上部结构主桥采用下承式钢管混凝土拱，引桥采用钢筋混凝土连续箱梁、装配式预应力混凝土组合箱梁。全桥共,26,跨、,6,联，跨径布置为（,1430+73.66+630+520,）,m,，其中第四联为下承式钢管混凝土系杆拱，第六联为钢筋混凝土连续箱梁，其余联均为预应力混凝土组合箱梁。桥梁纵向设不对称纵坡，,i1=1.533%,i2=1.728%,桥面设单向,2%,横坡，通过桥墩墩柱高度及桥台台幅横坡进行调整。,养护检查单位发现第六联右幅,21#,墩、左幅,22#,墩上的支座存在偏位、钢板倾斜病害以及安装反向等问题。如不及时进行处理和更换支座，病害将进一步发展，直接影响桥梁的正常工作性能和安全性、耐久性。,89,二、桥梁结构概况,该桥为,520m,钢筋混凝土连续箱梁，平面位于直线上，左幅桥面沿纵向等宽、右幅桥面纵向变宽。金坛至江阴方向墩、台号分别为,21#,墩,26#,台。单幅桥桥面全宽,13.5m,横向布置为,0.5m(,外侧护栏,)+12 m(,行车道,)+1.0 m(,内侧护栏,),。设计荷载采用汽一超,20,、挂,120,。第六联桥梁立面及横断面布置如图所示。,第六联钢筋混凝土连续箱梁桥立面图,90,钢筋混凝土连续箱梁桥横断面图,91,桥梁上部结构箱梁高,1.3 m,单箱,3,室,;,箱梁底宽,8.5 m,箱梁顶宽,13.5 m,翼缘板宽,2.50 m;,箱梁腹板厚度由各跨跨中为,36cm,折线渐变至横隔梁处为,50cm,，箱梁底板厚度由跨中为,20cm,折线渐变至横隔梁处为,30cm,，顶板厚底为,20cm,，厚度变化截面距各横梁侧面,3.0m,。本联共设道横隔梁，梁端横隔梁厚,0.8m,墩顶横隔梁厚,1.8m,。箱梁采用满堂支架现浇施工。,该联桥梁下部结构采用桩柱式墩台，只在,21#,过渡墩及,26#,桥台处设墩、台帽，其余,22#,24#,墩为双柱式墩身，,25#,墩为三柱式墩身。,22#,25#,主墩墩柱直径,1.3m,采用钻孔灌注桩基础,桩径,1.5m;26#,桥台为肋板式台身、承台桩基础，桩径,1.2m,。墩、台帽顶面设单向,2%,横坡。,92,三、支座病害调查,根据桥梁养护检查相关资料和现场调查情况，第六联右幅,21#,墩外铡支座、左幅,22#,墩外侧支座上钢板倾斜、偏转并大部分陷入梁底楔形块内；右幅,21#,墩内侧支座安装方向与设计安装方向相反。,病害支座位置,93,支座病害最严重处，支座上钢板倾斜陷入箱梁底楔形块约,7cm,，并与支座下钢盆挤紧，支座内橡胶体受严重挤压后已经局部脱离支座底盆。,根据对竣工图纸的调研，病害支座的规格为盆式橡胶支座,GPZ,（,）型，右幅,21#,墩上外侧病害支座为,GPZ,（,）,2.0SX,，内侧安装方向相反的支座为,GPZ,（,）,2DX,，设计安装高度为,100mm,；左幅,22#,墩上外侧病害支座为,GPZ,（,）,4.0SX,，支座设计安装高度为,130mm,。,第六联连续箱梁设计支座布置情况如图所示。图中“,DX”,为单向滑动支座，“,SX”,为双向滑动支座，“,GD”,为固定支座。,第六联支座布置图,94,由图可知，由于箱梁底面存在纵坡、横坡，原设计在箱梁底面设置了与箱梁同时浇筑的钢筋混凝土楔形块进行底面调平，支座上钢板应通过四角螺栓与楔形块锚固，而实际上支座上钢板已部分陷入楔形块内。,该桥更换支座施工费用为,180,万元。,支座处设计构造图,95,支座上钢板与下座钢板接触压死，,箱梁无法滑移,跨中裂缝多，裂缝修补质量差,跨中裂缝多，裂缝修补质量差,96,支座安装缺陷，箱梁无法正常滑移,97,支座安装缺陷，箱梁无法正常滑移,重新安装好的支座,重新安装好的支座,98,案例四,工程概况,312,国道跨运河大桥全桥长,360m,，双向四车道，跨中为现浇连续箱梁，二端为各五跨,T,形梁，每跨为,20m,，在日常维修中发现，箱梁与,T,形梁的过渡墩侧面有较大的裂缝，宽度约,34cm,。经业主现场察看，当即连夜封闭交通，隔日组织专家分析、论证设计方案，增设临时支撑，确保安全。,经过近三个多月的抢修，顺利通车，至今已有,4,年，没有产生新的裂缝。该盖梁开裂的主要原因是盖梁伸缩缝的垃圾全部堵死，木头、砼块、钢板等垃圾，,T,形梁的横隔梁砼几乎全部顶碎，盖梁的钢筋全部屈服，大部分已断裂，二条伸缩缝清理的垃圾有一卡车。,该桥经过三个多月的施工，更换支座及顶升、修复施工费用为,345,万元。,99,100,由于路面温度高，伸缩缝型钢顶死,101,施工现场,箍筋全部屈服和断裂,施工现场,102,施工现场,103,施工现场,104,已浇筑好的砼，支座更换并落梁,已浇筑好的砼，支座更换并落梁,焊接的加密钢筋,105,已浇筑好的砼，支座更换并落梁,106,案例五,一、桥梁基本概况,1,、,312,国道某跨线桥全长,795.5m,（二幅双向六车道），钢筋砼连续箱梁，桥设计纵坡,2.175%,，横坡,2%,，跨径,27,34,28m,一联，分左、右两幅，桥外侧设砼防撞护栏，内侧设波形钢板防撞护栏，二双柱中心距为,5.5m,。,2013,年,4,月在日常桥梁检查中发现，桥梁一侧向外侧滑移,12.5cm,，一侧向内侧滑移,5.4cm,。,2,、,23#,、,26#,过渡墩第二联箱梁向外移位,12.5cm,和,5.5cm,。,3,、,23#,、,26#,墩安装的盆式支座型号为,GPZ,（,）,3.0DX,（内侧），,GPZ,（,）,3.0SX,（外侧）。,4,、桥面,26#,墩伸缩缝型钢外侧宽为,9cm,，内侧宽为,6cm,，二端相差,3cm,。,5,、没有发现墩身有环向裂缝。,107,桥梁标准横断面布置图,108,支座设计平面布置图,支座实际安装布置图,109,二、箱梁滑移的主要原因分析,1,、支座安装错误,（,1,）,23#,、,26#,过渡墩单向滑动支座的安装应在上钢板挡块口朝顺桥方向，而二侧四氟板、不锈钢条之间间隙为,3mm,，上钢板挡块口安装在顺桥方向，主要防止箱梁向二侧滑移（可以滑移的范围在,3mm,内）。目前，原施工单位将上座钢板挡块割除，焊一块,4mm,的钢板，补在上钢板的二侧（实际是点焊，未焊牢，看看样子的），而下座钢板刚好又装反，转了,90,，将下座钢板导向平面安装在横桥向，这样，上钢板与下座钢板平面挡块无法接触，在横向桥无法抵抗横向滑移（这个力不大）。另外，上钢板的不锈钢板与下座钢板的钢盆四氟板的摩擦系数为,0.03,。,（,2,）右幅,24#,、,25#,墩外侧支座和内侧支座也安装错误，两幅支座安装共有,8,处错误。,110,2,、内、外侧防撞护栏的偏载,由于外侧设置砼防撞墙和安装的广告牌，其中砼防撞墙每米重量为,0.8T,（,24#,墩内侧安装的固定支座），约计,56T,左右，加上广告牌的重量估计为,65T,左右，外侧明显偏重，而内侧采用玻形钢板防撞护栏，比外侧轻的多，这也是滑移的一个原因。实际测量柱顶没有预留偏心，这个现象与昆山十五甸桥有类似的病害。,3,、超重车偏道行驶,从现场看，上海方向过来的大型车辆，大多在第一车道行驶，当外侧第一车道有重车行驶时，而第二、三车道没有重车行驶，此时，箱梁向外侧滑移的可能性就大，为什么呢？因为外侧护栏本身就重，加上超重车在外侧第一车道行驶，第一车道就更重，假如在第一车道,25#,、,26#,墩之间有二辆重车在行驶，它的滑移量为最大（此时，第二、第三车道为无重车行驶）。,111,4,、纵、横坡的关系,（,1,）由于纵坡为,2.175%,，横坡为,2%,，当车行驶到近,25#,墩时，一是下坡，第一车道又是横坡的最低点，从桥面上能看出,25#,、,26#,墩之间总感觉到这一跨比较低。由于下坡，汽车行驶时有一定惯性，而右幅是上坡，就没有滑移的现象。右幅盆式支座安装错误与左幅是一样的。,（,2,）,25#,墩内侧是固定支座，外侧是单向滑动支座（上钢板的挡块口应安装在顺桥向），它的挡块尽管安装错误，但上钢板的挡块没有破损，抵挡住了,26#,墩箱梁的滑移而产生的水平扭力。假设,26#,墩支座的反力为,350T,，支座上钢板挡块抗水平力为,35T,（支座竖向承载力的,10%,），则说明它的水平力没有超过,35T,，不然，,26#,墩上钢板挡块早就破损了。,（,3,）支座四氟板向内侧滑出，上钢板已与下座钢板边缘接触，支座已起不到减震作用，摩阻力大，伸缩缝车行驶时响声大,。,112,三、顶升纠偏、更换支座的情况,26#,墩实际纠偏,17.2cm,，,23#,墩纠偏为,6.5cm,，全桥重,2639,吨，将原,GPZ6.0DX,、,GPZ6.0SX,支座改为,GPZ()7.0DX,和,GPZ()7.0SX,支座，全桥共更换,GPZ(),型盆式支座,6,个。顶升过程中，应变、位移、横向纠偏全部采用计算机控制自动采集记录，由于箱梁偏载，计算机控制系统通过模糊控制理论和权重分配策略，多点分组同步控制工况下，设备实现,“,位移同步,”,的同时，可实现,“,力均载,”,超过设定值时，过载荷通过,“,过载转移,”,实现组内均载。,经过,35,天的施工，更换支座、横向平移施工费用为,180,万元。,113,支座安装错误、滑移,支座安装错误、滑移,箱梁向外滑移,12.5cm,114,施工现场,115,26#,墩纠偏,17.2cm,顶升位移界面显示,施工现场,116,新疆维吾尔自治区公路局领导、专家来现场参观、交流,117,凿除上、下垫石重新安装好的盆式支座,落梁后开放交通,安装挡块,118,案例六,一、,桥梁概况,该,桥位于苏州,某高速公路,，桥梁全长,200.0m,，上部结构采用（,4,25+4,25,）,m,预应力混凝土连续箱梁；下部结构采用单柱式桥墩、双柱式桥台、桩基础；,0#,、,8#,台处采用,D60,型伸缩缝，,4#,墩处采用,D80,型伸缩缝；,0#,、,4#,、,8#,墩台处采用矩形四氟滑板式橡胶支座，,1#,、,3#,、,5#,、,7#,墩处采用单向活动盆式橡胶支座，,2#,、,6#,墩处采用固定盆式橡胶支座。,跨线桥立面（左）、平面（右）图,119,2014,年,11,月,22,日，发现该桥,0#,台处,1-0-2#,支座缺失，支座缺失处梁体下沉，导致第一联箱梁扭转变形。据了解，在重车作用下，,0#,台左侧翼板端部与桥台挡块撞击，造成翼板及防撞护栏产生多条水平裂缝。,桥梁横断面布置图（单位,:cm,）,120,桥梁总体立面、平面布置图（单位,:cm,）,支座平面布置图,121,二、,主要病害描述,对第一联箱梁上、下部结构及支座的典型病害现象简要描述如下。,1,）桥面系,（,1,）,4#,墩处，第一联、第二联箱梁的梁端存在竖向错台，伸缩缝橡胶条破损，防撞护栏的端部竖向错台（,-5cm,+9.7cm,）。,（,2,）,0#,台处，箱梁的梁端与桥台背墙之间存在竖向错台，伸缩缝橡胶条破损，防撞护栏处的竖向错台达,-11.7cm,+5.2cm,）。,122,桥面位移示意图（括号内为推测值，单位：,cm,）,123,2,）上部结构,（,1,）箱梁扭转,根据现场调查情况，如图,1.5,所示的箱梁各点位移图中，,0#,台与,4#,墩处的箱梁扭转角度不一致，,0#,台大、,4#,墩小，说明箱梁发生了扭转。理论上，由于支座等边界条件的约束，箱梁的扭转会在箱梁内产生附加内力，对箱梁的纵向受力也有一定的影响，且会在腹板内产生剪应力，这是在原设计中不可能考虑的。因此，箱梁的扭转改变了边界条件和结构内力，对箱梁的受力安全非常不利。,下,图所示的位移为在桥面上所测，可以对箱梁底板的位移进行推算如下：,梁底位移示意图（括号内为推测值，单位：,cm,）,124,经以上推算，目前,0#,台,4#,墩之间的梁底位移差达到,-6cm,、,+5.2cm,，相邻墩、台之间的平均位移差分别为,f1=-1.5cm,，,f2=+1.3cm,，考虑,1#,墩,3#,墩的三个支座均可对箱梁产生横向位移约束作用，故该两项位移差基本可以视为箱梁发生扭转变形所导致的位移差，必须在后期维修施工首先纠正。,为进一步形象地示意箱梁的扭转现状，对箱梁转动后的,0#,台、,4#,墩处横断面绘制如图所示。,箱梁横断面转动示意图,125,由计算可知，第一联箱梁的转动角度为,0.024rad,（,0#,台处）,0.02rad,（,4#,墩处）。该转动角度实际上已经超出了公路桥梁盆式支座,(GB/T391-2009),限值及一般盆式橡胶支座的容许设计转角,0.02rad,。,（,2,）箱梁裂缝,经现场检查，,1#,孔左侧翼板靠近,0#,台约,8m,范围内存在多条水平裂缝，典型性状是从梁端翼板根部的下缘沿一定角度斜向翼板端部延伸，且部分裂缝竖向贯通翼板，对翼板的整体性产生严重影响。,箱梁翼板水平裂缝分布图,126,翼板裂缝病害情况示意图,3#,墩柱顶裂缝图,127,支座偏移原因分析,为了避免在纠扭后，,0#,台、,4#,墩再次出现脱空、偏移的情况，必须对目前支座偏移的原因进行分析，以制定针对性的处治对策。主要如下：,1,）梁底楔形块或支座垫石未调平,第一,三跨箱梁存在较大的纵坡（第一跨,3.0%,、第二跨,3.0%,、第三跨,2.3%,），根据现场调查情况，,0#,台处梁底楔形块的底面及支座垫石的顶面未完全调整至水平，导致支座与楔形块、支座垫石之间存在夹角，容易造成支座脱空和局部承压现象，引起支座沿顺桥向偏移的趋势。,2,）,0#,台、,4#,墩支座脱空,经理论计算，在最不利组合荷载作用下，第一联箱梁各墩、台处的支反力如表所示。表中正值表示支座受压，负值表示支座脱空。,恒、活载作用下支反力计算表,支座位置,恒载支反力,(kN),荷载组合作用,反力,Max,(kN),反力,Min,(kN),0#,台,2,788.1,1991.6,148.5,1#,墩,3887.8,5767.8,-,2#,墩,3711.2,5539.7,-,3#,墩,3887.8,5767.8,-,4#,墩,2,788.1,2294.3,-195.0,128,因此，在恒、活载最不利组合作用下，,4#,墩处支座将会出现脱空；而,0#,台处支反力虽然为正值（受压），但其量值也较小，如果桥面有超载车辆通过，也存在脱空的可能性。,经查阅原设计图纸，,0#,台处两个支座的中心距为,3m,，而,4#,墩处的中心距为,2m,，在桥梁结构完全对称的情况下，,0#,台与,4#,墩的支座布置间距却不一样。,综合上述分析，在箱梁梁底楔形块或支座垫石未完全调平，而活载作用可能会导致,4#,墩、,0#,台支座脱空的情况下，箱梁将可能与支座之间产生类似于拍打的效应，更容易导致板式橡胶支座的移位、挤出，而且无法恢复原位。,129,防撞护墙翘起,5.2cm,0#,台伸缩缝下沉,11cm,，板式支座滑出,板式支座,400,500,85mm,滑出,130,箱梁纠扭施工现场,腹板应力监控,箱梁纠扭施工现场,131,箱梁位移、应变、顶升实时监控,箱梁纠扭后防撞护墙复位,132,箱梁纠扭后伸缩缝复位,支座止滑装置,独柱改造为薄壁墩,独柱支座改为双支座，增加抗扭,133,纠扭结束后的盆式支座安装,134,十、公司概况,135,公司办公楼,1600m,2,综合楼,3000m,2,制作车间,3000m,2,136,制作车间,3000m,2,50KW,静音发电机,3,台,20,套（台）顶升设备,137,仓库工具堆放,螺丝螺帽分类堆放,138,谢 谢 ！,有不妥之处，请各位领导和同行批评指正！,