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1、高速铁路桥涵维修 既有线桥隧设备提速存在的主要问题 1 结构构造不适应提速要求 梁体重量受到运输能力的长期制约 使得预应力混凝土简支T梁横向联结差 横向刚度和整体性不足 2 20世纪80 90年代设计建造的双园柱桥墩 双矩形桥墩 单园柱桥墩 单矩形墩 刚架式桥墩等轻型墩纵横向刚度差 3 无横向限位板式橡胶支座 盆式橡胶支座桥梁 在列车横向力作用下 梁跨支点横向振动位移大 4 斜交梁桥扭曲变形大 构成轨面形成三角坑 5 混凝土桥桥面道砟厚度不足 钢梁桥桥面上拱度过大 6 20世纪90年代及以前 跨度20m以上的预应力混凝土梁抗裂性安全储备小 道砟厚度加大和横向结构性加固后 抗裂安全储备进一步降低
2、 7 双线桥线间距和开行双层集装箱下承钢桁梁限界不足问题 桥梁维修 一 桥面维修作业 一 桥面轨道板等其他维修项目见京津博桥板 1 防水层的修补工艺 1 材料喷涂聚脲弹性涂料是一种双组分 不含溶剂 快速固化型 A组分由预聚物或半预聚物与异氰酸酯反应制得 B组分由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成 A组分和B组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出 快速反应固结成灰色的弹性体膜 二 桥面防水层 1 防水层的修补工艺 2 运输及贮存涂料应贮存在温度为15 40 通风 干燥的库房内 贮存和运输途中严禁雨淋 日光曝晒 并应隔绝火源 远离热源 在未启封包装条件下贮存期自生产之日起为6个月 超过贮存期可按本条件及相关
3、标准进行检验 若符合技术要求仍可使用 3 喷涂防水层防水层系统构造见图防水层涂膜平均厚度不得小于2 0mm 每平方米涂料用量约2 3kg左右 1 防水层的修补工艺 4 基层处理新建混凝土桥面板至少应有7天养护期 基面应彻底清除油脂 灰尘 污物 脱膜剂 浮浆和松散的表层 应采用机械打磨或机械抛丸处理 等 确保基面洁净 干燥和平整 预留后浇混凝土等部位进行密封处理 基面必须具有良好的平整度 不得有明显的坑洞或凸起 如果有明显的坑洞 必须提前3 7天 使用早强聚合物修补砂浆进行修补 1 防水层的修补工艺 5 底胶施工施工前 表面应干燥 使用喷涂设备或者刷涂 辊涂方式进行基面底胶施工 应均匀 不漏涂
4、不堆积 也不宜太厚 如果基面过于潮湿 需要进行烘干处理 用量为约0 20kg 1 防水层的修补工艺 6 防水层施工底胶固化后 可进行防水层施工处理 一般在2h后 24小时之前 进行防水层施工 施工采用专用喷涂设备 施工前 使用气动搅拌器对对涂料的A B组分分别进行搅拌 低温施工时需采取对物料的预加热措施 严禁加入任何稀释剂 喷涂前先对设备进行调试 各系统运转正常后 按照喷涂设备的要求开始进行施工 涂膜厚度2mm 为保证防水层质量 分两次喷涂 每层厚度约1mm 每层一次成型到位 两次间隔时间越短越好 涂膜施工完毕24小时内 应避免重物碾压 风力超过三级时禁止施工 或采取必要的防护措施 1 防水层
5、的修补工艺 在自然中断点如伸缩缝 墙角 墙边等处可以自然中断 已涂装的区域如果未形成自然中断 需预先切出宽度和深度至少为6毫米的锯齿 然后再施工涂料 使涂膜在锯齿处中断 将锯齿周围的邻近边缘用胶带清除掉喷涂过多的涂膜 使表面光滑清洁 在与已施工的聚脲防水层交界处或需要修补处 先用带钢丝圆盘的机械砂轮 钢丝刷或其他工具把需修补的表面打毛 增强机械粘合力 用专用处理剂处理打毛的表面 从而除去所有灰尘或其他污染物 并软化现有表面 用手工聚脲或喷涂聚脲施工于所需区域 1 防水层的修补工艺 喷涂聚脲弹性防水层施工检验 验收标准 1 防水层的修补工艺 三 圬工梁维修作业 一 预应力混凝土梁裂纹的处理1 下
6、翼缘纵向裂纹如内外侧裂纹部位走向相似 且裂纹宽度 长度有所发展 将破坏梁的受力性能 同时水气进入 会使钢筋锈蚀 则必须加强监视 必要时 要进行修补或加固 2 碱骨料引起的裂纹或其他裂纹 若不影响梁的正常使用 或裂纹已趋稳定者 应进行注胶封闭及梁体涂装保护 二 普通钢筋混凝土梁裂纹的处理方法1 有顺主筋方向的纵向水平长大裂纹时 必须予以修补或加固 2 裂纹宽度达到或超过宽度容许值 若已趋于稳定 应进行注胶封闭 3 裂纹较多 宽度不超限值的梁 当裂纹有发展 可能会引起钢筋锈蚀时 必须加强监视 必要时进行裂纹封闭和梁体涂装保护 三 混凝土梁横向加固 1 混凝土梁横向加固 1 预应力混凝土梁横向加固方
7、法对于跨度32m双片式T梁合理的提速加固方案 可采用增强竖向横隔板厚度和增设水平联结板联合运用的加固方法 2 混凝土梁并置梁横向加固方法对跨度8m以上低高度钢筋混凝土和预应力混凝土T梁 在梁端 跨中及腹板变厚处增设混凝土横隔板 2 钢梁横向加固 1 下承式桁梁横向加固对单线下承式桁梁的横向加固 采用的加固方法主要是加强下平纵联和下弦杆 下弦平面的结构加大 更换肱板 2 半穿式桁梁横向加固对单线半穿式钢桁梁横向加固 采用的加固方法主要是加强下平纵联和下弦杆 更换肱板 3 下承钢板梁横向加固对下承钢板梁横向加固 采用的加固方法主要是改造下弦外侧人行道托架的同时 加强下平纵联和主梁与纵梁之间增设第二
8、平联 竖向加固方法主要是在主梁上翼缘增设工字钢 3 钢梁明桥面轨面上拱度调整和明桥面的加固 1 钢梁明桥面轨面上拱度调整 2 钢梁明桥面的加固钢桥明桥面的加固改造主要采取提高木枕与纵梁上翼缘 K型扣件与木枕的连接强度 加设防爬角钢 采用优质木材 适当加大木枕截面高度等措施 4 扩大线间距移梁根据铁路提速200km h区段线间距最小要求4 4m 对于多数复线桥需采取移梁措施 5 体外预应力加固提高梁体抗裂性对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥 采用在梁体下缘设置预应力拉杆或预应力束 对受拉区施以体外预应力的加固方法 可抵消自重及外荷载产生的内力 大幅提高其承载能力 四 钢结构维修作业 为防止钢结构生
9、锈 钢梁 作业通道钢栏杆 吊篮 围栏及人行道栏杆支架等都应进行保护涂装 或钢结构涂装失效后应对钢结构表面进行重新涂装或维护性涂装 高强度螺栓更换 五 支座的维修养护 一 支座保养1 支座必须经常保持清洁 不积水 不积尘 冬季应清除积雪 防止结冰 2 活动支座能自由伸缩 支座辊轴和滚动面应定期进行擦拭 擦石墨与黄油 禁止在辊轴和滚动面上涂油漆 绝不允许有其他异物存在 3 支座排水良好 无翻浆 流锈 一般在支座周围座半圆形排水槽 内高外低将水排走 支座底面应略高于墩台或支承面2 3mm并凿成流水坡 4 支座锚栓应防止松动 锈死 锚栓应用塑料或铁皮制的罩盖住 防止雨水尘土进入螺孔 螺帽加垫铁圈及橡胶
10、垫圈各一层 定期松卸涂油清除杂物后拧紧 2 盆式橡胶支座出现下列状态之一时 应及时处理 1 盆环开裂或脱焊 2 聚四氟乙烯板磨耗严重 外露厚度不足0 2mm 3 位移或转角超限 位移量 10mm 转角超过设计值的20 4 锚栓剪断数量超过25 5 聚四氟乙烯板滑出不锈钢板达10mm 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 可调高盆式橡胶支座的调高方式分为两种 1 机械式调高 通过千斤顶将梁顶起 在支座上座板与梁底间增加钢垫板 通过向支座内注油实现自顶升取代千斤顶 然后在在支座上座板与梁底间增加钢垫板 2 液压式调高直接通过支座的注浆孔压注钢化树脂材料 使其自顶升 待树脂材料凝固后拆除压注器械 3 可调盆
11、式橡胶支座调高工艺 可调高盆式橡胶支座分类目前主要有三种 1 ALGATMT 主要用于连续梁 2 KTPZ3 TGPZ 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 1 压注式调高 注油孔 油路 油腔 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 1 压注式调高主要通过液压泵设备向支座底盆内压注特殊的钢化树脂材料 实现多次无级调高 ALGA公司为京津城际提供的支座预留了3个压注孔 压注孔道不能反复使用 每个孔道可完成 20mm的调高量 KTPZ TG则有四个注油孔 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 压注式调高工艺 工序A 检查支座实际工作状态 并根据桥上轨道标高调整及墩身不均匀沉降差要求 会同桥梁设计单位 确定拟调高各支座的预计
12、调高量 在调高预留量范围之内 B 根据支座钢盆直径 确定所需快速钢化树脂材料 ALGA独家产品 数量 在实施支座高度调整前备出足够数量的快速钢化树脂材料 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 C 压注施工操作开始前 检查支座调高所用液压设备 油泵 油管 阀门 液压表等 性能及工作状态的可靠性 D 压注操作过程中 检查同一墩台上相邻支座调高过程的同步性 避免产生过大的高差 以免对相应梁体造成不利影响 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 E 支座高度调整完成后 检查支座标高及支座反力是否符合设计要求 其后关闭压注孔阀门 防止钢化树脂材料固化前于预留孔处流出 F 支座调高完成后 及时拆除液压设备 并用溶剂清洗设备
13、管道和阀门 防止设备孔道发生堵塞 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 调高操作技术要求A 支座反力的测量 可在支座调高的同时进行 将压力传感器安装在压注孔阀门处 利用液压原理对支座的反力进行测定 B 压注施工的设备及材料 高压泵设备最大输出压力为30Mpa 压注用钢化树脂材料 现场进行调配 固化时间根据需要确定 C 施工操作组织 全部调高施工操作 应在专业技术人员的知道下完成 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 2 机械式调高 增加的钢垫板 临时支撑 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 衡水橡胶股份有限公司的TGPZ调高盆式橡胶支座为机械调高支座 承压橡胶板中油腔可取代千斤顶实现自顶升 最大调高量为60mm 调
14、高施工工艺如下 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 A 根据拟定调高量预制出与其高度相同厚度 h 的永久性钢垫板 永久钢垫板需喷锌处理 B 在需要调高的支座旁 布置临时刚性支撑 临时刚性支撑可采用砂箱加楔形块 楔形块也可有多块不等厚的临时钢垫板 其厚度可分为1mm 2mm 5mm 10mm四级 代替 临时支撑也可采用千斤顶 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 C 拆卸支座不锈钢围板和橡胶围板 安装上 下支座的连接板及连接螺栓 螺母不可拧紧 预留一定间隙 以备后续排空油腔操作需要 D 将梁底螺栓 或地脚螺栓 优先选择梁底螺栓 旋出大于需调高高度的长度为防止梁体发生偏移 螺栓不可旋出套筒 可调盆式橡胶支座调高
15、工艺 E 将油泵油管与支座油腔的外露油嘴联通 F 油泵加压 将二甲基硅油压入支座油腔内 以液压起梁 支座顶升过程中用8mm量块测量并控制升起位移量 G 支座顶升至额定值 分次起梁时 停止油泵加压并锁住油路 调整临时刚性支撑高度 将梁顶紧 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 H 油泵回油 拧紧支座上 下座板的连接螺栓将油腔内的硅脂油压出 用 或调换 临时钢垫板 分次起梁时用 平面上分4块均匀布置 其厚度采用5mm 6mm 插入上座板顶与梁底之间 或下座板底与垫石之间 优先选择在上支座板顶于梁底之间添塞钢板 的间隙 拧松支座连接螺栓 重复步骤6 8 直到顶升到需要调整的高度为止 3 可调盆式橡胶支座调高
16、工艺 I 梁体起顶至预定调整位置 工程整修所需要的 后 用刚性支撑将梁临时撑住 拧紧支座上 下座板的连接螺栓 将油腔内的硅脂油压出 为防止梁体发生偏移 将预先准备的永久钢垫板插入上座板顶与梁底之间 或下座板与垫石之间 对正一个已旋出梁底螺栓 地脚螺栓 的螺栓孔 拧好梁底螺栓 地脚螺栓 但不拧紧 再旋出其他梁底螺栓 地脚螺栓 把钢垫板旋转对正其他螺栓孔 最后拧紧所有梁底螺栓 地脚螺栓 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 J 油泵再次加压将梁稍稍顶起 拆除刚性临时支撑 油泵回油后拆除连接板及螺栓 安装上支座围板 支座调高完毕 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 3 KTPZ TG系列调高盆式橡胶支座衡水宝力公司的KTPZ TG系列调高盆式橡胶支座具有液压及机械双重调高能力 最大调高量为70mm KTPZ TG可调盆式橡胶支座 3 可调盆式橡胶支座调高工艺 3 KTPZ TG系列调高盆式橡胶支座A KTPZ TG系列支座可以通过在上座板与梁底直接加垫钢板的方式 需要使用千斤顶顶梁 可增加10mm的调高量 在更换支座螺栓的情况下 则可再增加30mm的调高量 总机械调高量可达40mmB KTPZ TG系列调
