小跨度鋼梁橋游間頂死及支座病害整治

李洪泉

摘 要：以既有鐵路線一座病害鋼梁橋為實例，根據病害現狀，分析病害產生原因，研究制訂整治方案，并對實施病害整治方法、作業過程以及作業安全注意事項等進行闡述，以期對既有線鋼梁橋病害整治提供參考，為積極探索和實踐鋼梁橋病害整治方法，提升鋼梁橋修理工作水平積累經驗。

關鍵詞：鋼梁橋；病害整治；分析

1 概況

1.1 橋梁概況

富嫩線K94+296橋位于訥河-恒地營間，橋跨結構為2-20.0m上承式鋼板梁、龜型鑄鋼支座，T型橋臺，圓端型橋墩，建成于1978年。鋼梁為1934年日本制造，每孔鋼梁重26.04t，固定支座設于富裕端（上行端、重車方向），橋上線路為普通線路，直線平坡，基本軌軌型為60kg/m，橋上設護軌，基本軌扣件為K型分開式，護軌扣件為道釘。

1.2 病害現狀

（1）游間頂死。第1孔梁富裕端與0號臺胸墻頂死，對應主梁處的胸墻混凝土已部分鑿除，通過幾年的檢查觀測結果分析，第1孔鋼梁向富裕端呈滑動趨勢。（2）支座病害。6個支座下座板傾斜，最大傾斜角度19°；支座位置不正，支座限位卡鐵與梁端豎向加勁角鋼中心最大偏差44mm；同一墩臺相鄰支座頂面高差超限，1號墩高差最大7mm。（3）兩孔梁頂面呈人字形坡。1號墩支承墊石頂面高于0號臺和2號臺22mm、14mm。（4）支承墊石病害。4個支承墊石混凝土松動碎裂，造成支座下陷，積水、翻漿。

1.3 病害原因分析

主要原因是建橋時施工質量問題，支座預埋錨栓位置不正確，相鄰支承墊石頂面高差超限，支承墊石混凝土強度低，個別支座陷入支承墊石內。由于兩孔梁頂面在1號墩處向兩端呈人字形坡，重車方向為富裕方向，經多年運營，第1孔鋼梁向富裕方向產生縱向位移，與0號臺胸墻間頂死。另外維修養護不及時也造成了病害的加劇，由于存在先天的質量缺陷，隨著行車速度的提高和年通過總重的逐年增加，病害逐漸呈發展趨勢。

2 整治方案

封鎖施工縱向移動鋼梁，調整游間寬度，消除第1孔梁與0號橋臺頂死病害；安設臨時支座支承鋼梁，限速行車；限速行車期間進行更換支承墊石、整正整平支座作業；支承墊石混凝土達到強度后，再次利用封鎖時間，撤除臨時支座，鋼梁就位，恢復正常行車。

3 病害整治

3.1 準備工作

3.1.1 現場調查。（1）測量既有游間值、既有支座錨栓與鋼梁端豎向加勁角鋼偏移量，確定鋼梁縱向移動量（第2孔向嫩江方向縱移30mm，第1孔向嫩江方向縱移60mm）和支座移動量。（2）橋面及兩鋼梁端上下翼緣水準儀超平，調查基本軌底防磨墊板厚度及失效情況，確定各支座調整高度。

3.1.2 提報施工計劃。將梁體試頂、撥正鋼梁、撥正橋梁支座和更換支承墊石等作業項目，按規定納入月度施工計劃。

3.1.3 制安臨時支座。調查梁底至墩臺頂面高度，既有支承墊石邊緣至墩臺邊緣凈距，制做和安設臨時支座。臨時支座采用木橋枕加墊木板制做，設在墩臺頂面。臨時支座兩端，在墩臺頂面鑿孔預埋0.7m長∠75*75*10角鋼，錨固深度0.25m，角鋼上部彎制成0.1m長直角彎并鉆孔，采用螺紋道釘將預埋件與臨時支座聯結，臨時支座與墩臺頂面縫隙采用干硬性砂漿搗填密實。

3.1.4 機具材料準備。主要機具材料有：薄型50t千斤頂3臺（備用1臺）；空壓機、風鎬1套；電鎬2臺；齒條式起道機3臺（備用1臺）；混凝土攪拌機1臺；振搗棒；鋼釬若干；墊木；木方；拆除恢復線路工具；水泥、砂石、鋼纖維等。

3.2 施工過程

3.2.1 鋼梁試頂。按照批準的月度施工計劃第一次封鎖施工時間，進行鋼梁試頂工作。封鎖施工命令下達后，按規定設置防護，拆除試頂孔鋼梁段的護軌道釘、基本軌扣件、中心步行板，并松開前后一定距離內的基本軌扣件和冒起護軌道釘，使用齒條式起道機在另一孔梁端或橋臺處將基本軌和護軌依次抬起，塞好墊木，撤除起道機。然后安放千斤頂，按照計劃起頂高度，進行鋼梁試頂，確認鋼梁能夠正常頂起、千斤頂無異常、基本軌及護軌扣件松卸長度滿足起頂高度要求后，撤除千斤頂，梁體回落原位，恢復線路。

3.2.2 鋼梁縱移和頂起。利用第二次封鎖時間，先后完成第2孔、第1孔鋼梁縱移和起至設計高度，開通后鋼梁由臨時支座支承，限速行車。（1）抬起基本軌和護軌，抬起高度滿足鋼梁起頂至設計高度，墊木要穩固。（2）卸第2孔鋼梁支座螺母及支座卡鐵，在富裕端支承墊石上安設千斤頂，將梁頂起，高度滿足鋼梁能縱向移動需要，在臨時支座上設墊木及滑板后落梁，撤除千斤頂。利用風鎬，電鎬和鋼釬配合，將固定支座及錨栓周圍混凝土鑿除，橫向串動固定支座及錨栓，以便鋼梁縱移后順利落梁。（3）將兩千斤頂橫放分別設在1、2孔游間兩側兩主梁下翼緣處，對準腹板中心，千斤頂尾部支承在第1孔梁上，前端與第2孔梁腹板間墊硬木板，兩千斤頂操作人員動作要協調統一，鋼梁移動時，兩側用鋼卷尺測量移動量，確保一致。千斤頂松開后，鋼梁會出現回彈，需二次頂移至設計位置。（4）鋼梁按設計移動量縱移后，再將千斤頂安設在支座固定端將梁頂起，撤除臨時支座上的墊木及滑板，在臨時支座頂和鋼梁間墊入適當厚度膠墊板和硬木板，以梁底高出調整后支座高度5mm左右為宜，撤除千斤頂，落梁，以臨時支座支承鋼梁，鋼梁下翼緣內外側使用扣件限制鋼梁橫移。第2孔嫩江端同方法處理。（5）第2孔鋼梁起梁并縱移作業完成后，同樣方法進行第1孔鋼梁的縱移和起梁。因第1孔梁與0號橋臺游間頂死，縱向頂移作業時，千斤頂后端支撐于胸墻，前端支頂于梁端豎向加勁角鋼下部，在梁端加勁角鋼與相鄰豎向加勁角鋼間設100*100mm木方支承，防止頂移時加勁角鋼變形。（6）橋面基本軌護軌落下，上齊扣件，鋼梁兩端線路做好順坡，確認達到放行列車條件后開通線路，按規定行車條件行車。（7）臨時支座行車時，為防止支承處鋼梁下翼緣變形，需在臨時支撐處，鋼梁上下翼緣間內外側加100*100mm木方支撐。

3.2.3 支座移位，整正，搗墊砂漿，灌注支承墊石。開通線路后，慢行期間進行下列作業。（1）鑿除混凝土。使用風鎬、電鎬等鑿除支承墊石及需移位的支座錨栓，基面清理干凈。（2）移動、整正支座，鐵墊墊平，預留2mm下沉量。（3）搗墊纖維砂漿。支座底及支座錨栓孔要搗實。（4）支立模板，灌注墊石混凝土，養生。支座周圍設置Φ8.0鋼筋網，混凝土摻用早強劑，灌注并振搗密實，支承墊石頂面向外側做排水坡，混凝土按規定養生。

3.2.4 撤除臨時支座，落梁至支座。墊石混凝土強度達到要求后，撤除臨時支座，落梁至支座，支座錨栓涂油并上齊卡鐵、螺栓。

3.2.5 整修線路。線路開通后，因支座高度已調整，需進行橋面整平及鋼梁兩端線路順坡工作，調整鋼梁頂基本軌防磨墊板厚度和更換失效防磨墊板。

4 施工注意事項

4.1 頂移鋼梁

（1）頂梁時不得兩端同時施頂。同一端使用的兩個千斤頂，規格、型號應一致。千斤頂使用前應經過檢驗，千斤頂的起重噸位不得小于起頂恒載的1.2倍。（2）千斤頂放置必須平正，千斤頂上端與鋼梁下翼緣之間，應墊以堅韌的木板或膠墊，但不能沾有油污，防止受力后打滑。（3）兩臺千斤頂起落速度均勻一致，保持梁體平衡，不得產生偏移和傾斜，防止梁體傾斜或橫移。臨時支座行車期間，墊木要在下翼緣寬度范圍內要滿鋪，防止臨時支座壓潰。（4）千斤頂起升時不得超過其額定高度。鋼梁起升高度超過千斤頂的額定高度時，必須先在臨時支座上墊好枕木，然后卸下千斤頂，并將其降到最低位置，墊高其底部，重復頂升。（5）起頂鋼梁前，必需將基本軌、護軌抬起，不得盲目起頂鋼梁，以免損壞千斤頂。

4.2 使用風動工具

（1）空氣壓縮機必須設置有安全閥、氣壓表、壓力調節器、動力離合器和動力機械上的各種儀表，在閥、表齊全、工作可靠的情況下，方可起動使用。（2）必須按國家規定進行檢驗，未經檢驗或檢驗不合格的嚴禁使用。壓力容器操作人員必須具有有效操作證，并遵守操作規程。（3）風動工具應有保安套（環），保證工具頭連接牢固。試風或放出殘余冷風時，工具頭必須向下；過沖或打擊栓銷時，兩側應聯系好，防止沖頭傷人。

5 結束語

該橋施工結束后，通過三年的檢查觀測，發現支座狀態良好，游間無異常變化，徹底消除了游間頂死和支座傾斜、積水翻漿、位置不正等病害。