公路梁板同步頂升及更換支座技術分析

候得輝

摘 要：隨著經濟及運輸物流業的發展，鋼筋混凝土橋梁結構不同程度出現病害，在高速公路橋梁經常性檢查過程中，橋梁支座受到周期性荷載影響，勢必加速老化、變形成位移，病害現象，日益突顯，直接危及橋梁結構的壽命與交通安全，支座病害處治及定期更換刻不容緩。橋梁支座維護、更換需求越來越多，尤其是盆式支座的支反力噸位較大、控制精度要求較高，如果更換支座施工工藝和質量控制不嚴格將會改變橋梁結構受力狀態甚至導致結構受損。本文通過查閱大量的資料，對施工方法和要求進行分析，對頂升設備、臨時支撐、頂升系統安裝、試頂升、同步頂升、支座更換、同步落梁等施工措施進行了總結，以保證工程的施工質量。

關鍵詞：公路 梁板同步頂升 更換支座技術

中圖分類號：U448.27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（c）-0061-02

1 施工方法和要求

某橋梁結構柱墩上的盆式支座存在支座上墊四氟滑板滑脫、翹曲變形現象，需要進行盆式支座更換施工。施工采用“不中斷交通，縱向逐墩、橫向同步頂升梁體”的方式進行同步頂升，即采用縱向逐一對各墩臺上需要更換的支座進行同步頂升和落梁的方式進行。施工總體要求如下。

（1）以頂升高度控制為主，頂升力控制為輔進行雙控，頂升高度以能取出支座為原則。本次施工根據設計要求，頂升最大高度不超過3mm，同一墩頂處各個千斤頂同步頂升誤差不大于0.5mm；（2）在正式頂升前應進行試頂升，對頂升設備和系統進行安全穩定性檢查，并對梁體和支座支反力進行準確稱量；（3）需要采取逐級頂升方式，每級高度和頂升速度都需要嚴格控制，使梁體緩慢頂升；（4）頂升完成后，由千斤頂和臨時支撐共同受力，確保在橋面不中斷交通的情況下保證支撐體系安全、穩定；（5）梁體回落需要采取和頂升一樣的控制原則，逐級緩慢回落，確保梁體安全。

2 盆式支座更換施工

2.1 施工工藝流程

施工準備→臨時支撐體系安裝→頂升設備安裝調試→試頂升→分級同步頂升至施工所需高度→千斤頂保壓與臨時支撐共同受力→支座墊石部分鑿除、切割地腳螺栓→取出盆式支座→預埋下鋼板，重新澆筑墊石→安裝、調整新盆式支座→分級同步落梁→拆除臨時支撐，清理墩臺。

2.2 施工技術措施

2.2.1 頂升設備

頂升系統必須可靠、先進，才能保證頂升（落梁）施工的安全以及橋梁結構本身的安全，本次施工采用了飛耀牌PLC計算機同步頂升系統，該系統有如下特點：（1）頂升系統能夠控制各千斤頂液壓缸壓力，并對各液壓缸的壓力、位移進行實時監測、動態調控，實現位移同步；（2）當千斤頂、油路發生故障時或在達到預先設定的行程或負載限制時，能自動鎖定，自動保持油缸的壓力不變（千斤頂油壓不降）；（3）頂升設備能夠實現每1mm的級差分級同步頂升、同步落梁的功能，同時頂升速度控制在1mm/3min以內；（4）同一油路的千斤頂位移同步誤差可以控制在0.5mm以內。

2.2.2 臨時支撐

臨時支撐采用鋼桶底座+螺旋機械式千斤頂支撐。鋼桶底座內灌混凝土，墩上單個盆式支座沿縱向兩側各布置兩個鋼桶底座撐。螺旋機械式千斤頂噸位100t。

2.2.3 頂升系統安裝

調試頂升系統安裝包括安裝液壓系統、控制器、千斤頂、位移傳感器、壓力傳感器、數據采集器、計算機等。安裝完成后對計算機控制同步頂升、下降系統、監控系統進行調試，保證頂升系統可靠。

2.2.4 試頂升

試頂主要是為了消除臨時支撐本身的非彈性變形或沉降、檢查頂升設備及系統的安全穩定性。試頂升分兩步進行：第一步以頂升力控制為主，頂到支座計算反力的50%左右，持荷5～10min檢查頂升設備的安全性，無任何異常后千斤頂回落到原位；第二步以頂升位移為主，將梁體頂升脫離原支座1～2mm，檢查所有支座與梁體脫開情況，同時測定支座反力：本次施工設計頂升力為1432T（7015KN*2個/9.8），實際進行稱重后頂升力達到1450T～1480T（橋型為斜拉橋，為半漂浮體系，且橋面未中斷交通，故數據為動態），與設計基本相符。支反力稱重完成后迅速將梁體回落到原來位置，梁體頂升脫離原支座時間不大于5min。

2.2.5 同步頂升

試頂完成后，檢查頂升和監控系統工作是否正常，調試合格后方可實施正式頂升。（1）千斤頂緩慢用力整體頂起梁體使其離開原支座，高度以可進行支座更換作業的高度為宜，但最大不得超過3mm。頂升到位時立即在梁底間增設機械式千斤頂，提高頂升系統的穩定性，確保橋梁整體安全。（2）頂升時以頂升力和位移雙控，且以位移控制為主，以1mm一個量級增加位移，當頂升接近至設計高度，放緩頂升速度。

2.2.6 支座更換

（1）原支座拆除。

當輔助支撐起作用后，鑿除墊石頂面8cm左右砼并鑿毛、保留地腳螺栓，取出舊支座。

（2）墊石和預埋鋼板處理。

重新澆筑支座墊石，增設2層D10鋼筋網片，墊石頂預埋20mm厚Q235鋼板，與原地腳螺栓焊接并確保水平與標高，標高根據頂升前梁底與墊石凈空減去新支座厚度+支座壓縮量確定，最后澆筑灌漿料。

（3）新支座安裝。

①安裝時注意支座對中水平，新支座安裝時，盡量按照原有位置安放，可以在支座更換施工開始前將原支座位置進行標記；②新支座的上鋼板與鋼梁鋼板圍焊，下鋼板與墊石預埋鋼板圍焊。焊接采用間斷焊，避免連續焊造成鋼板過熱變形、破壞。③落梁后對外露鋼板和焊縫進行防銹處理。④支座安裝時環境溫度宜為20℃，為防止支座出現偏壓或產生過大的初始剪切變形，安裝完成后必須保證支座與上下結構緊密接觸，不得出現脫空現象。⑤新支座型號應與設計支座型號一致，并全面檢查是否有支座漏放，支座安裝方向，支座型號是否有錯。

2.2.7 同步落梁

為了確保落梁后同一橋墩各支座受力均勻，落梁前應測量同一橋墩各支座的凈空，以確定回落高度。落梁過程的施工要求、安全控制指標與頂升相同。落梁前，應先將千斤頂微量頂升0.5mm左右，以卸除千斤頂的自鎖裝置，再同步進行千斤頂回油、落梁。落梁時，嚴格控制同一橋墩上的各個千斤頂的回落同步性，由計算機控制液壓系統完成。按照每級1mm的順序進行，同樣實行頂升力、位移雙控的原則。

3 結語

總之，對于頂升效果而言，所用的梁板的頂升必須滿足橋梁頂升結構安全的要求，確保不會產生危害性后果的前提下，不斷提升頂升的質量效果。對于支座而言，支座平面布置影響到連續箱梁橋抗爬移能力，對橋梁整體結構力學傳遞模式和計算圖示非常關鍵，是獲得橋梁更合理受力形式的主要設計措施。

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