正常運營下高鐵橋梁支座更換技術應用研究

趙爭科 劉長波

為了實現高鐵線路的快速建造，我國高鐵線路采用了大量的預制混凝土箱梁。混凝土箱梁通過橋梁支座安裝在橋墩上，一方面橋梁支座有一定的使用壽命，另一方面，施工過程存在高鐵橋梁支座安裝錯誤的情況。因此，更換高鐵橋梁支座在運營維護中較為常見。本文以更換橋梁的必要性作為出發點，指出了更換高鐵橋梁支座的幾種方式，如鋼鞭擔梁、整體頂升、鞍形支架，以及枕木滿布的支架方式應用等。針對不同的高鐵橋梁類型，選出了不同的更換技術，進而可以有效地保障高鐵的正常運行。

為了可以促使高鐵上方結構的反力順利傳遞到墩臺之上，相關工作人員需要有效地掌握更換橋梁支座的方法，它可以有效地控制橋梁自身結構所需要的形狀的變化，如縱向位移、水平橫向等。為了能夠保障橋梁的正常使用，應該確保橋梁支座的質量，并正確的進行支座的安裝，防止由于橋梁支座的使用不當，而產生支座損壞的現象，進而影響到橋梁的正常使用。正是在這樣的背景下，本文結合相關工程案例，對正常運營下高鐵橋梁支座更換技術的應用，進行深入的研究與論述。

一、更換橋梁支座的必要性

隨著社會的進步，各個行業都獲了極大的發展空間，也間接地增加了人們出行的次數，促使我國加快了高速鐵路的建設步伐。為了能夠保障高速公路的正常運行，并有效地提升橋梁的使用性能，應該更加關注橋梁支座的性能問題。橋梁支座可由不同的材料構成，它可以分為以下幾種類型，如簡單的支座、鋼類支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座，以及特殊類型的支座等。目前，由于橡膠工業的急速發展，促使高鐵橋梁的橡膠支座得到了大力的推廣。它有著明顯的優勢，而且加工方便、結構簡單，適用于多方向變形的橋梁，如斜橋、寬橋以及曲線橋等。如下圖所示為盆式橡膠的支座。

盆式橡膠支座圖

在上圖當中：①—⑧分別代表上方的支座板；滑板；黃銅材質的緊箍圈；中間的鋼襯板；承壓的橡膠板；橡膠材質的密封圈；支座板；錨栓。

在運行的過程中，由于受力不均、施工設計不恰當等多種因素，導致高速鐵路的橋梁支座出現損壞或是變形的問題。進而影響到高速運營的安全性，因此應該確保高速鐵路橋梁支座結構的合理，并對橋梁支座進行定期或是及時的更換。

二、正常運營下高鐵橋梁支座更換技術應用

當前，較為常見的更換橋梁支座的方式有鋼鞭擔梁方式、鞍形支架方式，以及枕木滿布的直支架方式和整體頂升方式等。為了能夠保障高鐵施工的安全性和可行性，橋梁施工企業在高鐵橋梁支座施工的過程中，應該了解橋梁的實際情況，進而選擇出合理的橋梁支座更換模式。如以某高鐵項目為例，該高鐵運營線路列車的密度和載重都較大，而且速度也比較快。除此之外，在重載運輸下一些支座錨栓出現了折斷的現象，導致橋梁的支座承載力下降，如不盡快解決相關問題，將會影響到橋梁結構的安全性。在選擇支座更換方案時，應該保障橋跨的安全。在節約成本的基礎之上，滿足橋梁支座更換的各項基本要求。

1.鋼鞭擔梁方式的應用

應用鋼鞭擔梁的方式，是高鐵橋梁支座的一種更換方法。運用此類方法的支撐面是相鄰的跨梁體。應用該方式首先是在頂升橋梁的上方打孔，然后在對鋼帶進行綁扎。再次設置鋼鞭的擔梁，最后與頂升設備進行配合，并搭建出頂升梁體。運用崗鞭擔梁的方式更換高鐵運營支座，具有一定的優點，主要體現在以下個幾方面。第一，施工較為方便，不需要大型設備作為輔助；第二，橋梁下方的通車、通航不會受到影響；第三，節約成本，具有良好的經濟效益。

但是該方法也存在著一定的缺陷。第一，在應用此方法時，需要設計出專門的鋼鞭擔梁結構方案；第二，需進行橋墩偏心驗算；第三，在實際施工的過程中，由于會應用噸位較大的千斤頂，所以在施工的過程中，可能會損傷橋體。與此同時，梁體的磚孔會對頂升產生一定的影響。通過上述對此類方案進行闡述后，得知該方式可以適用于多種類型的橋梁，對于橋下沒有過多的要求。

2.整體頂升方式的應用

在更換橋梁支座是運用整體頂升方式，是將地面作為支撐點，高鐵橋梁支座兩側作為頂升修建的基礎，為了能夠實現墩臺兩側與整體的頂升同步，應該將螺栓、槽鋼以及貝雷架等連接起來，將其視為受力的鋼梁，并在鋼梁的上方試設置千斤頂，應用這種方式具有一定的優勢主要體現在以下幾點。第一，對橋下通車影響小；第二，運用整體頂升方式與噸位較大的千斤頂相比，具有較大的優勢，不需要過大的衡量以及傳力桿等。

但是它也存在著一定的缺點，主要表現在以下幾個方面。第一，對地下地基施工的要求較高；第二，所適用的范圍有限；第三，由于運用此類方法需要修剪頂升作為基礎，因此導致了施工的工期較長等。通過上述對此類方法的分析可以看出，整體頂升方式能夠應用于橋下的凈空；橋下無流水的通過等，可適用于寬度為4米到5米的橋梁。上述工程使用了該方案，充分地運用了橋梁的墩臺，并且將此作為支撐點與千斤頂同步的進行頂升，為橋梁的支座提供了更換空間。通過該方案實施，產生了良好的經濟效益。

3.鞍形支架方式的應用

鞍型支架方式，也是更換高速橋梁支座的一種方法。此類方法不是將地面作為支撐點，而是在蓋梁的上方搭設支架，將蓋梁作為支撐，可在支架上方設置千斤頂的頂升梁體。運用鞍型支架的方式具有一定的優勢，主要體現在以下幾個方面。第一，管理與施工較為方便；第二，中斷的交通時間較短；第三，在施工的過程中不會損傷橋梁各部位；第四，具有較好的經濟性，支架能夠循環利用。

同樣，運用該方法依然存在一定的不足。第一，在蓋梁的過程中需要對抗彎的強度驗算、偏心受壓；第二，在橋梁兩側位置的千斤頂的定點要求高。通過上述對鞍型支護方式的分析能夠看出，此類方法的使用范圍較廣，不會受到橋下水、河床地質，以及橋梁高度的限制等。

4.枕木滿布的支架方式的應用

應用枕木滿布式的支架方式，其原理是在橋跨的下方設置枕木，將枕木作為基礎將一些木質和滿布式的支架定制在橋梁的梁體位置，之后將千斤頂放在支架的上方進而可以達到梁體頂升的效果。應用枕木滿布的支架方式更換高鐵橋梁支架，具有一定的優勢，主要體現在以下幾點。第一，架設的設備較為簡單；第二，施工操作比較方便。該方法的缺點為支架穩定性的要求較高、不能應用在帶水的孔跨下，以及出現地基松軟的現象；通過對該方式的分析得知，它可以用于寬淺河枯的水季中，橋下較小的凈空一般在3～4m為最佳，或是小于等于4m的跨梁跨徑的橋梁上。

三、結語

綜上，根據高鐵線路的基本運營要求，在橋梁支座更換的過程中，還存在著安全隱患與質量缺陷，所以應該充分的考慮到施工方式的選擇，并最大限度地減少對高鐵運營的影響。在實際的施工作業中，應根據高鐵線路與橋梁的實際情況，選擇適當的橋梁支座施工方案，規范施工流程、合理的編制施工計劃等，進而加強對軌道結構的應力應變，以及橋梁的梁體監測等。在更換橋梁的支座之后，做好細致的檢查工作，進而確保高鐵線路，可以時刻處于良好的運行狀態當中，為人們的安全出行，提供重要的保障。