[发明专利]一种支撑力可调的桥梁支座更换方法

说明书

本发明提供一种支撑力可调的桥梁支座更换方法，与现有的桥梁支座更换方法相比较，本发明的技术优势如下：①本发明方法的支座更换过程中，将桥梁支座实际支撑力值作为支座更换顶升的控制指标，由此可消除因支座更换导致的桥梁上部结构的、不利的次生内力；②本发明方法，采用控制自顶升垫板拉杆拉力的间接技术途径，实现了桥梁支座实际支撑力大小的控制和调整；③在桥梁支座更换过程中，本发明方法可以实现桥梁支座实际支撑力的优化调整，使桥梁上部结构处于最佳的受力状态。

技术领域

本发明属于在用桥梁支座的更换方法，具体涉及一种支撑力可调的桥梁支座更换方法。

背景技术

支座是桥梁结构的重要组成部分，是桥梁上、下部结构的传力和连接装置。支座要承受桥梁上部结构的作用力，并且要适应桥梁上部结构梁体的变形( 水平位移、转角) 需要。由于设计、施工或使用养护的不当及支座质量缺陷等原因，使用中的桥梁支座会出现损坏，导致桥梁上部结构梁体不能按照正常的受力状态工作，影响桥梁结构的运营安全。因此，损坏到一定程度的桥梁支座需要进行的更换，以保证桥梁结构自身安全。桥梁支座更换的一般方法为：用千斤顶顶升要更换支座的上部结构梁体、取出原有支座、放置新支座、落下上部结构梁体、支座承受梁体的压力、完成支座更换过程。

现有专利名称为桥梁支座的自顶升垫板更换方法、专利号为ZL 2014108460658的中国发明专利，提出了一种桥梁支座的自顶升垫板更换方法：采用支撑装置支撑住桥梁上部结构梁体后，拆除原支座以及垫石；在原支座位置处，层叠放置通过锲形块滑动实现自顶升的垫板和新支座；施加拉力使垫板的锲形块滑动、垫板顶升，新支座升起支撑桥梁上部结构梁体，新支座承受压力；桥梁上部结构梁体升至原标高位置时，固定锲形块，拆除支撑装置，完成支座更换。

上述发明专利采用梁体的“原标高位置”作为“锲形块滑动、垫板顶升”的终了指标，即：在垫板顶升过程中，测量桥梁上部结构梁体的标高，当达到原标高位置时，停止对垫板的锲形块施加拉力、垫板顶升终了。尽管可以采用高精度的标高测量仪器、精确测量梁体的标高位置，但梁体顶升标高位置与其原始位置相比，仍不可避免的存在微小偏差，即支座更换后、桥梁上部结构梁体会产生微小的变形。桥梁上部结构刚度巨大，即便微小的变形，也将使得桥梁上部结构梁体内产生很大的横向或纵向的结构附加（额外）次生内力，导致梁体结构存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是：在桥梁支座更换过程中，对支座实际支撑力的大小进行有效控制，实现桥梁更换支座后、支座实际支撑力大小的优化调整；完全克服已有专利“桥梁支座的自顶升垫板更换方法（ZL 2014108460658）”存在的桥梁支座更换后，上部结构梁体内产生很大的横向或纵向的结构附加（额外）次生内力、导致梁体结构存在安全隐患的弊端。

为解决上述问题，本发明提供一种支撑力可调的桥梁支座更换方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种支撑力可调的桥梁支座更换方法，由以下步骤组成：

① 通过试验标定或力学理论计算，建立自顶升垫板拉杆拉力F和顶升力N的函数关系；

② 根据桥梁结构理论，计算确定桥梁支座的最优支撑力值，即为自顶升垫板的预定顶升力；依据自顶升垫板拉杆拉力F和顶升力N的函数关系，由自顶升垫板的预定顶升力，计算确定支座更换中自顶升垫板拉杆的预定拉力值；

③ 支座更换：采用支撑装置支撑住桥梁上部结构梁体后，拆除原支座以及垫石；在原支座位置处，由下到上依次层叠放置自顶升垫板和新支座；采用经过压力标定、可测量压力的穿心千斤顶张拉自顶升垫板上的拉杆，使新支座升起支撑桥梁上部结构梁体，新支座承受压力；当拉杆拉力达到预定拉力值时，固定自顶升垫板的各部件的相对位置，拆除所述支撑装置，完成支座更换。

所述步骤①中，试验标定的方法为：