一种桥梁支座垫石的更换维修方法
【专利摘要】本发明公开了一种桥梁支座垫石的更换维修方法，属于桥梁工程施工领域，包括S1首先对主梁执行上升操作，接着取走原支座并清理原支座垫石及其周围区域，使之清洁以便于后续灌浆操作；S2在原支座垫石区域设置钢套箍，以使所述原支座垫石区域被所述钢套箍包围以形成灌浆空间；S3向所述灌浆空间执行灌浆操作，以所述钢套箍为模板使浆料凝固，以此方式形成四周套箍有所述钢套箍的新支座垫石，从而实现对原支座垫石的更换维修。本发明方法无需清除原破损支座垫石，也无需拆除模板，修复彻底，并适用于增大支座垫石情况，还不会造成新支座垫石的二次破损。
【专利说明】一种桥梁支座垫石的更换维修方法
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁工程施工【技术领域】，更具体地，涉及一种可灵活调控的桥梁支座垫石的更换维修方法。
【背景技术】
[0002]桥梁支座垫石是支座系统的重要组成部分，是设置在支座下面的钢筋混凝土垫块。支座垫石具有多方面的作用:(I)对于保证支座不受破坏起着重要作用；(2)支座垫石的设置为今后更换支座留出了足够空间；(3)支座垫石具有调平作用，确保支座水平放置；(4)支座垫石还能有效防止桥面渗水侵蚀支座。桥梁支座垫石具有体积小、受力大、应力集中、分布钢筋密、施工精度要求高等特点。
[0003]在桥梁施工、安装和运营期间，支座垫石常常产生许多病害和缺陷，比如:支座垫石的混凝土开裂、剥离、破碎；垫石尺寸不合格，导致支座悬空，使桥梁的受力不均匀；支座垫石表面不平整不能使力较好的分布等。据研宄表明，目前已有的桥梁中，垫石病害十分常见。
[0004]现有技术中，对于支座垫石病害和缺陷的整治是先清除原破损垫石然后重新放置一块事先已经预制的垫石进行替代，或在原破损的支座垫石局部采用环氧砂浆涂抹以进行修复。现有的支座垫石更换维修方法存在一些缺陷:(I)由于支座垫石周围作业空间有限，原破损垫石的清除困难非常大；(2)新放置的垫石需要与原帽梁顶面以及原支座底面进行一段时间的磨合，在磨合期其与原帽梁顶面以及原支座底面长时间无法均匀接触而受力不均匀，重新预制的垫石由于高度通常仅有几厘米或者十几厘米，在不均匀压力下非常容易断裂，而造成新更换的支座垫石再一次破损；(3)现有的采用环氧砂浆涂抹法只能解决局部修补，无法彻底消除垫石病害；(4)桥梁加固改造中对于支座垫石的增大是采用模板浇筑新垫石，采用模板浇筑新垫石对作业空间的要求更大，并且垫石浇筑完成后需将模板拆除，费时费工。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其目的在于在原破损支座垫石基础上进行更换或者维修，并且无需清除原破损支座垫石，也无需拆除模板，修复彻底，并适用于增大支座垫石情况，还不会造成新支座垫石的二次破损，由此解决目前支座垫石更换维修中存在的作业空间有限、工作量大、修复不彻底或者新支座垫石容易破损技术问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0007]S1:首先对主梁执行上升操作，接着取走原支座并清理原支座垫石及其周围区域，使之清洁以便于后续灌浆操作；
[0008]S2:在原支座垫石区域设置钢套箍，以使所述原支座垫石区域被所述钢套箍包围以形成灌浆空间；
[0009]S3:向所述灌浆空间执行灌浆操作，以所述钢套箍为模板使浆料凝固，以此方式形成四周套箍有所述钢套箍的新支座垫石，从而实现对原支座垫石的更换维修。
[0010]进一步的，所述钢套箍的尺寸按设计的新支座垫石的尺寸进行定制。一旦新支座垫石的尺寸确定，钢套箍的尺寸即确定，根据该尺寸即可加工得到钢套箍。该钢套箍充当了模板的作用，反过来决定了新支座垫石的高度和宽度。根据设计，定制所需尺寸的钢套箍可以灵活控制得到所需尺寸的新支座垫石。
[0011]进一步的，步骤S2中所述钢套箍为四周封闭的圆形或矩形。
[0012]进一步的，所述钢套箍包括两片相同的半圆形钢板或两片相同的直角形的钢板，其用于相互固定以形成四周封闭的圆形或矩形。实际操作中，可以将两片钢板分别置于原破损垫石外侧或者是原支座垫石区域，钢套箍与原垫石余留部分之间形成空腔，即钢套箍放置好后，原垫石余留部分被套在其中。
[0013]进一步的，采用焊接或者搭扣连接的方式使所述钢套箍相互固定。
[0014]进一步的，步骤SI中所述清理原支座垫石及其周围区域为清除原支座垫石破碎部分并留下未破碎部分，相应的，步骤S2中所述灌浆空间包含原支座垫石中未破碎部分。
[0015]进一步的，步骤SI中所述清理原支座垫石及其周围区域为完全清除全部破碎的原支座垫石，相应的，步骤S2中所述灌浆空间不包含完全破碎的原支座垫石。
[0016]进一步的，步骤SI中采用千斤顶对所述主梁执行上升操作。该千斤顶为超薄千斤顶，该超薄千斤顶将主梁向上顶升预定的微小高度，以保证支座不受到来自主梁的压力，从而方便取走原支座。
[0017]进一步的，步骤S3中所述灌浆操作采用高强速凝无收缩灌浆料，以使其在凝固前后体积相同，最终保证凝固后的灌浆料与所述钢套箍紧密结合、且不易开裂，提高了新垫石的整体性能。
[0018]进一步的，还包括步骤S4，其为先在凝固好的新支座垫石上安放新支座，接着对主梁执行落梁操作以使主梁落在所述新支座上。
[0019]本发明中所述更换维修具体可理解为:当原支座垫石全部破碎，清除完全破碎的原支座垫石，依照本发明方法获得新支座垫石实现支座垫石的更换；当原支座垫石未全部破碎，则清除原支座垫石中破碎部分，保留未破碎部分，并将钢套箍设置在该未破碎部分四周，灌浆后将原基座垫石未破碎部分凝固在新支座垫石中，得到新支座垫石，实现对原支座垫石的维修。
[0020]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案为直接在原支座垫石外侧周围布置钢套箍，原支座垫石位于钢套箍中心并与钢套箍形成一定大小空腔，然后向该空腔内浇注高强速凝无收缩灌浆料，待灌浆料凝固后，即完成桥梁支座垫石的更换维修。
[0021]与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0022]1、支座垫石尺寸可调控。本发明方法采用钢套箍形成新垫石模板，可以在预制过程中通过对钢套箍长宽高尺寸的调整实现新垫石尺寸的可调控。
[0023]2、所需工作空间小。两片直角或半圆形钢套箍可直接放置于主梁和帽梁之间的新垫石位置上，连接起来之后便形成矩形或圆形空腔，然后在其内部空腔中浇筑灌浆料，从而形成新垫石，无需较大的施工空间。
[0024]3、工程量小。本发明不需将原破损垫石完全铲除，只需将原垫石局部破损部分清除，表面清理干净，节约了工程量。再者，本发明中起模板作用的钢套箍在高强速凝无收缩灌浆材料浇筑成型后不用拆除，也减少了工程量。
[0025]4、提高了垫石性能。一方面来说，本发明所采用的高强速凝无收缩灌浆材料改善了原混凝土材料收缩徐变引起的垫石结构裂缝，提高了垫石结构的整体性。另一方面来说，本发明采用的钢套箍对新垫石起到套箍作用，在套箍作用下，新垫石由原来的仅竖向受压转变为竖向受压的同时侧向承受约束，使钢套箍内部受到三向受压状态，提高了混凝土垫石的承载能力和整体性。
[0026]5、可适用于增大原支座垫石的情形。现有桥梁加固改造中，常常因为实际运营的荷载大，需要适当加大支座的型号，相应的支座垫石尺寸也需增大，应用本发明方法，直接在原支座垫石周围设置钢套箍，并灌浆得到增大的基座垫石。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明中的新支座垫石结构立面图；
[0028]图2是本发明中的新支座垫石结构平面图。
[0029]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:
[0030]1-主梁2-支座
[0031]3-钢套箍4-高强速凝无收缩灌浆料
[0032]5-未破碎的原支座垫石部分 6-帽梁
[0033]7-焊缝
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0035]下面对本发明中一种桥梁支座垫石的更换维修方法所包括的各个步骤详细说明如下:
[0036]S1:采用超薄千斤顶对所述主梁执行上升操作，使其上升一个微小的距离，从而使支撑该处主梁的支座不承受力，而可以轻易取出。本实施例中该微小距离为10mm，但是不限定为10mm。取走原支座后，接着清理原支座垫石及其周围区域，清除原支座垫石破碎部分并留下未破碎部分，使之清洁以便于后续灌浆操作。实际情况中，当原支座垫石全部破碎时，则需要清除全部原支座垫石。本实施例中，原支座垫石的尺寸为30cmX 40cmX 12cm，其为局部破碎，破碎地方呈小块状，用工具将其扫除，剩下不规则的未破碎处。本实施例中超薄千斤顶为液压千斤顶，其体积较小，直径31.5cm，高度13cm，适合支座垫石的狭小空间作业。
[0037]S2:在原支座垫石处设置钢套箍，所述钢套箍的尺寸按设计的新垫石的尺寸进行定制，本实施例中钢套箍的尺寸为70cmX60cmX 12cm，材质为304不锈钢，其形状为两个直角形钢板，钢板的厚度为10mm。采用焊接的方式将两片直角形的钢套箍焊接一起，形成封闭的矩形，该封闭的矩形将原支座垫石剩余的部分包围从而形成灌浆空间。本实施例中钢套箍还可以采用两片相同的半圆形的钢板以焊接或者搭扣形成四周封闭的圆形。实质上，只要将两片半圆形钢板或者直角形的钢板牢固连接在一起即可，也可以采用铆接或者其他方式。钢套箍在此起到模板作用，使浆料凝固成型，并且不需要拆除。
[0038]钢套箍的尺寸可以与原支座垫石相同，也可以根据需要调控其尺寸。但通常钢套箍的长宽尺寸应比支座长宽尺寸大1cm及以上。
[0039]S3:向所述灌浆空间执行灌浆操作，灌浆操作采用高强速凝无收缩灌浆料，以使其在凝固前后体积相同，最终保证凝固后的灌浆料与所述钢套箍紧密结合。以所述钢套箍为模板使浆料凝固，并在所述凝固过程中将原支座垫石和所述钢套箍固定在一起，以此方式形成四周套箍有所述钢套箍的新支座垫石。所述灌浆操作采用高强速凝无收缩灌浆料，以使其在凝固前后体积相同，最终保证凝固后的灌浆料与所述钢套箍紧密结合。
[0040]本发明中的高强速凝无收缩灌浆料，其与普通灌浆料不同是:高强速凝无收缩灌浆料具有强度高、凝结速率快、无收缩等特性。本实施例中高强速凝无收缩灌浆料实测Id抗压强度大于30Mpa，28d抗压强度大于80Mpa。所以可在I?3d内进行安装支座等步骤。实际应用中根据添加剂的种类、剂量等的不同，高强速凝无收缩灌浆材料的凝结速率和强度会有所不问。
[0041]S4:先在凝固好的新支座垫石上安放新支座，接着对主梁执行落梁操作以使主梁落在所述新支座上，即完成原支座垫石的更换维修，并可以此方式进行下一处支座垫石的更换维修。
[0042]当需要增大原支座垫石时，不需要清除原支座垫石，只需要清理脏污以便灌浆，其他步骤和方法均与更换维修的方法相同。
[0043]图1是本发明中的新支座垫石结构立面图，图2是本发明中的新支座垫石结构平面图。下面结合该两幅图对新支座垫石的结构进行说明。I为主梁，其对桥面起主要支撑作用，2为支座，支座用于支撑主梁I，3为钢套箍，用于箍扎在凝固的灌浆料周围，使其内部三向受压，提高了混凝土垫石的承载能力和整体性。4为凝固后的高强速凝无收缩灌浆料，该高强速凝无收缩灌浆料凝固后将钢套箍3和未破碎的原支座垫石部分5凝固在一起，该结构中主梁I位于支座2上，支座2位于支座垫石上，支座垫石位于帽梁上6上，其受帽梁支撑以给桥面强有力的支持。从图2中可知，采用焊接的方式将两片相同的直角形的钢板焊接一起，从而形成了位于四周封闭的矩形钢套箍，焊缝7位于矩形的直角处。实质上，本发明中，对于钢套箍还可以选择多片钢片连接为整体，本发明中钢套箍起到模板的作用，且可以使新支座垫石的混凝土块受套箍作用而提高承载能力和整体性，凡是可以起到以上两个作用的部件，都可以实现本发明方法，都能用作本发明方法的钢套箍。
[0044]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:首先对主梁执行上升操作，接着取走原支座并清理原支座垫石及其周围区域，使之清洁以便于后续灌浆操作； 52:在原支座垫石区域设置钢套箍，以使所述原支座垫石区域被所述钢套箍包围以形成灌浆空间； 53:向所述灌浆空间执行灌浆操作，以所述钢套箍为模板使浆料凝固，以此方式形成四周套箍有所述钢套箍的新支座垫石，从而实现对原支座垫石的更换维修。
2.如权利要求1所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，步骤S2中所述钢套箍为四周封闭的圆形或矩形。
3.如权利要求2所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，所述钢套箍包括两片相同的半圆形钢板或两片相同的直角形的钢板，其用于相互固定以形成四周封闭的圆形或矩形。
4.如权利要求3所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，采用焊接或者搭扣连接的方式使所述钢套箍相互固定。
5.如权利要求1所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，步骤S3中所述灌浆操作采用高强速凝无收缩灌浆料，以使其在凝固前后体积相同，最终保证凝固后的浆料与所述钢套箍紧密结合。
6.如权利要求1所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，步骤SI中所述清理原支座垫石及其周围区域为清除原支座垫石破碎部分并留下未破碎部分，相应的，步骤S2中所述灌浆空间包含原支座垫石中未破碎部分。
7.如权利要求1所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，步骤SI中所述清理原支座垫石及其周围区域为完全清除全部破碎的原支座垫石，相应的，步骤S2中所述灌浆空间不包含完全破碎的原支座垫石。
8.如权利要求1所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，步骤SI中采用千斤顶对所述主梁执行上升操作。
9.如权利要求1或8所述的一种桥梁支座垫石的更换维修方法，其特征在于，还包括步骤S4,其为先在凝固好的新支座垫石上安放新支座，接着对主梁执行落梁操作以使主梁落在所述新支座上。
【文档编号】E01D19/04GK104480867SQ201410781353
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】程绍俊, 程双希, 高荣雄, 周文玮, 胡清, 李强, 张卫兵, 纪安业 申请人:安阳市公路管理局, 华中科技大学