試論同步頂升技術在連續箱梁橋支座更換中的應用

江一飛

南京潤華市政建設有限公司 江蘇 南京 210000

前言

隨著橋梁使用時間增長，我國公路和城市道路橋梁破壞越來越多，對于橋梁各種破損和老化維修加固已成為道路主管部門日益重視的問題。橋梁支座的剪切破壞和老化是其中常見的病害，通過采用同步頂升技術可以解決在狹小空間更換大體積橋梁的支座的問題。

1 施工準備

①更換支座前要對橋梁整個結構進行全面檢查，包括基礎、墩臺、梁體和橋面系等，并做好記錄。 ②對有病害的部位進行處理，確定橋面系和附屬設施的去留部分。③對橋梁結構進行計算，分析梁體在自重荷載下各個支座的反力大小和分配比例，進而確定所需要的千斤頂型號和數量，制訂合理的千斤頂布置方案，進行施工組織設計，并對千斤頂和油泵配套標定。針對不同的橋梁結構形式和施工條件，千斤頂的布置也有不同的方法，大致分為以下3種情況：

①墩臺結構完好無病害，能夠保證足夠承載力并且具有足夠作業空間(放置頂升設備、臨時支撐以及更換支座所需空間)的，可以在墩臺蓋梁頂面布置頂升設備[1]。②墩臺頂部沒有足夠作業空間的，可利用擴大基礎和承臺搭設頂升支架進行作業，頂升點盡可能靠近原支點。③墩臺頂部既沒有足夠作業空間，又沒有擴大基礎和承臺可以利用的(如樁柱一體的橋墩結構)，就需要澆注臨時承重基礎布置頂升支架，在支架上布設頂升設備。也可以用特制的鋼箍加固或進行擴大截面施工后再進行梁體的頂升施工。

2 拆除約束構造及梁體限位

頂升前對橋梁上部結構存在的約束構造進行拆除，解除伸縮縫之間的橡膠條和連接構件，使伸縮縫完全斷開，對梁體上的防撞護欄和扶手進行解固作業，切斷約束的梁體橫向連接構造(比如鋼板、鋼筋等)，保證梁體能夠自由頂升。需要采用梁體限位措施，以防止梁體在頂升過程中產生側向移動。橋縱向限位可以把與伸縮縫同樣厚度的橡膠塊放入伸縮縫內，在梁體兩側設置側向支撐，以防止梁體傾覆，側向支撐應具有足夠的剛度和防側移頂推力[2]。

3 選擇和設置頂升設備

（1）選擇頂升千斤頂，根據梁體的自重和承受活載，配置一定數量的千斤頂，保證足夠的頂推反力，一般保證1.5倍系數。根據頂升的高度選用足夠行程的千斤頂。

（2）千斤頂布設，按照設計方案在梁底縱軸線兩側對稱布置千斤頂，布置時應考慮更換后支座所占位置和舊支座取出時的作業空間，并保證千斤頂放置的平整度。在千斤頂的上下方放置能滿足凈空要求的鋼板，為避免在千斤頂上下部位出現應力集中對混凝土造成局部損傷，最上層和最下層所用鋼板厚度應大于2cm，面積要加大。

4 預頂升

同步頂升更換橋梁支座對頂升過程中千斤頂操作的同步性要求較高。一殷要求千斤頂頂升高度差≤2mm，否則會由于千斤頂反力不均在梁體控制截面產生較大應力而導致梁體結構受到損傷。采用位移和壓力雙控的自動同步頂升方法，位移傳感器采集位移，壓力傳感器采集壓力，結合數據軟件分析處理等控制系統可保證工程精度和安全。

5 更換支座

預頂升順利完成之后可以進行橋梁的頂升和支座更換。利用同步頂升系統，按照規定分級加載控制程序將梁體頂起到控制高度之后。及時放置由不同厚度累積的鋼板組成的臨時支撐。臨時支撐放好之后可由控制臺統一緩慢落梁至臨時支撐上，落梁是以千斤頂恢復零荷載為標準。然后進行支座的更換。

5.1 同步頂升

由于墩臺頂部至梁體底部高度較小，橋梁的同步頂升工作多采用扁式千斤頂進行頂升工作，千斤頂頂升行程較小，并且頂升時千斤頂不宜超過極限行程的80%。有時為更換支座提供充足的作業高度或要進行橋面提升等因素影響，梁體頂升高度會出現超出千斤頂頂升行程的情況，這就需要在頂升過程中多次頂升。多次頂升需要把千斤頂用鋼墊板墊高后再次進行頂升，千斤頂和臨時支撐之間相互承壓轉換，直至梁體上升到控制高度。頂升時荷載位移分階段控制，每到一個階段暫停一下，檢查梁體和頂升設備以及數據無異常后繼續進行頂升。當千斤頂達到極限行程的70%～80%時，將臨時支撐設置到適當高度，控制臺統一操作千斤頂回油至無頂升狀態，梁體落在臨時支撐上后，將千斤頂用鋼墊板墊高，進行下一部頂升操作，以此反復把梁體頂升至控制高度。

5.2 支座更換

當梁體穩妥降落在臨時支撐上之后，可采用手工工具將原有支座取出。支座取出過程應注意輕取輕放，避免產生大的振動，同時嚴禁有物品碰撞到臨時支撐和千斤頂，盡量保持原有支座下方墊石的完整性和持續承載能力。

6 結束語

在橋梁工程中，支座尤其是橡膠支座的使用壽命往往遠低于橋梁主體結構的使用壽命，成為影響橋梁使用性能的重要原因。對現有橋梁加固改造，提高撟粱的技術等級和服務水平已經成為公路管理部門的一項重要任務。

利用同步頂升更換橋梁支座，既可以合理利用性能尚好的橋梁主體結構，節省大量資金；又可以縮短工期，減少對通行道路交通的影響，具有良好的社會效益和經濟效益。