同步頂升法修復橋梁支座調平塊實例研究

邱江杰

（泉州市交通工程規劃建設技術中心，福建泉州362000）

0 引言

橋梁工程的支座結構體系，起著重要的結構支撐作用，其主要用于承擔、傳遞橋梁上部的荷載。然而，在橋梁建設或投入運營階段出現的支座破損，不僅會降低整個橋梁的安全使用效果，還會使其耐久性無法達到預期。為此，建設者應以實際工程項目為例，通過分析橋梁支座修復、處理現狀，確定調平塊等部位的缺陷與裂縫病害的影響。如此，同步頂升法就能以高適用性、高效率的狀態，作用于橋梁支座結構體系，從而滿足所處地區的經濟發展對橋梁項目建設使用壽命與耐久性提出的需求。這也是推動行業健康、穩定發展的重要課題，應引起業內的重視。

1 工程概況

樟井特大橋的左幅起點樁號為ZK9+037.5，終點樁號ZK12+650.5，橋長3613m，橋型布置為裝配式預應力混凝土連續箱梁和預應力混凝土現澆連續箱梁。橋墩、橋臺橫橋向均沿設計線的法線方向布置，橋孔箱梁直梁預制，平面線形通過箱梁翼緣板調整。橋墩采用矩形墩和薄壁花瓶墩，樁基采用灌注樁基礎；橋臺采用U 型橋臺，灌注樁基礎。經調查，該橋梁附屬工程中的支座存在與上鋼板不密貼、與墊石不密貼、支座剪切變形、調平塊混凝土表面不光滑且兩個邊角部位結構松散等問題。為了對橋梁支座的穩定狀態進行控制，研究人員應對支座處理現狀進行分析，并采用現有的科學技術，著重處理支座失穩問題，修復控制難點，以保證工程的耐久性與可靠性。

2 橋梁支座修復處理現狀

對橋梁工程梁體頂升支座的修復處理，可以采取以下措施：

2.1 梁體頂升

頂起主梁作業應借助千斤頂設備，并由一臺大容量電動油泵負責供給動力。而后，運用分配閥將多臺頂升千斤頂與油泵進行油路并聯，以實現同步頂升控制。在進行梁體頂升施工前，應對千斤頂、壓力表、油泵等設備進行全面檢查[1]。具體內容包括：潤滑油準備是否充足、油泵設備是否存在漏油與損壞問題、油管是否老化、長度是否適用、是否存在破裂、千斤頂作用速度與形成是否處于正常狀態、是否受漏油問題影響等。在確定無上述問題后，才可著手開展連接千斤頂、油泵與油管設備的作業。在此過程中，千斤頂設備的規格、型號，應按照頂升梁板重量與所處的操控控制位置來確定。但選用的千斤頂頂起噸位，其安全儲備系數應高于2.0。而且，同墩、同排及同油泵的千斤頂，其規格、型號應保證一致。頂升作業過程中，相鄰千斤頂間隙的高度誤差應控制在3mm 以內[2]。

為避免橋面結構遭到破壞，應采用同步、同位移方式頂升同一墩上的梁體。如果T 梁橋蓋梁的寬度能保證千斤頂鋼墊板襟邊大于10cm，就可將千斤頂直接放置于蓋梁上。頂升位置應設置在橫隔板、梁端腹板與腹板的靠近位置，或設置在T 梁梁底下方的位置。當頂升作用于空心板時，千斤頂則應放置于橋梁支座內側，且靠近支座位置。為了盡可能與腹板位置靠近，頂升設備選用了特制的2000～500kN 的千斤頂，專門作用于小行程。各千斤頂設備的上、下均要配置鋼墊板以分攤壓力，避免對局部混凝土造成破壞。梁體頂升高度應控制在5mm 以內，并派遣專門人員對路面裂縫情況進行觀察。頂升時，應采用位移控制法實現同步頂升作業目標。值得注意的是，按上述步驟循環頂升主梁作業過程中，應確保主梁每次頂升高度一致，且不得超出規定數值[3]。

2.2 支座懸出或偏位

借助聯動狀態的千斤頂，整體頂起橋梁上部的梁體結構，為取出支座提供空間條件。取出支座后，應對其進行清理與墊石處理，放入支座時，應對其位置進行調整，使上、下各部位縱軸線對正。在安裝四氟板支座前，應涂抹硅脂油，經調整后，將千斤頂回油放入梁體。調整后的支座，不能出現脫空、偏歪和不均勻受力現象。對于板式橡膠支座的復位與更換作業，應按照既定順序進行：第一步，搭建施工平臺；第二步，結合需要，支座頂升反力結構；第三步，千斤頂安裝；第四步，設置位移監測系統；第五步，頂升梁體；第六步，清理底座；第七步，安裝與復位支座設施；第八步，場地驗收，拆除施工平臺。對于每個安裝完成后的支座，都要做好現場檢查工作，具體按照表1所示的要求進行安裝控制。

表1 支座安裝、檢查要求

3 橋梁支座修復處理技術的應用要點

3.1 明確修復處理難點

經過對橋梁工程進行日常質量檢查，發現該橋梁橋臺位置北側的支座調平塊，存在混凝土表面不光滑的問題。此外，調平塊兩個邊腳結構為松散狀況，敲擊后出現剝落。對此問題產生原因進行分析，發現問題出現在澆筑混凝土使用前的沖洗作業環節。在清理、沖洗過程中，將雜質沖到了支座調平塊的凹槽里，管理工作不到位，沒有進行徹底沖洗。為了降低此問題的影響，同樣采用同步頂升法對支座調平塊進行修復，以提高支座支撐結構體系作用的可靠性。

3.2 搭設施工作業平臺

橋梁支座修復處理平臺的搭設，應檢查其梁體及周邊結構作用現狀，并杜絕其他外界因素的影響，如雜物等，應通過對其徹底清除，為平臺搭設作業提供良好的空間環境。此外，搭設作業平臺時，應為支座修復人員預留操作控制空間，并保證平臺的剛度、強度以及穩定性。該工程橋梁高度位置適中，且地面堅實，坡度不大。施工作業平臺搭設人員應處理好地坪后，再開展平臺設置等工作。

3.3 布置頂升支撐點

首先，頂升支撐點的布設要將Ф400×13mm 的鋼管直接安裝到橋臺承臺上。其次，在鋼管兩端焊接、加設肋板底座與尺寸為Ф530×20mm 的法蘭。再次，由于橋臺承臺與梁底高度距離為165cm，千斤頂高度為40cm，自由行程為20cm，因此，頂升操作前應進行預升10cm 設置。如此，支墩高度為115cm，鋼管就能將其支撐強度與穩定性效果充分發揮出來。最后，為了保證頂升支撐點的安全性，應將10#槽鋼剪刀撐設置在兩個鋼管之間，以實現橫向連接。對于鋼管支撐底座與承臺植筋的連接，應采用焊接方式[4]。

3.4 安裝千斤頂與百分表

首先，千斤頂墊鋼板的安裝，應將鋼板擺放的平整與密貼效果作為控制重點。其次，對千斤頂與百分表進行安裝，以實現與油泵之間的電動連接。此過程中，支座修復人員應規避千斤頂與炮筒作用于頂面和箱梁腹板底面的位置。最后，將尺寸為400mm×400mm×30mm 的調平鋼板放置在梁體與千斤頂位置。對千斤頂設備與梁底面接觸不好的問題，可通過提高鋼板厚度來解決。

3.5 頂升試頂

頂升支座前，應進行試頂操作，即通過檢測千斤頂的運行是否處于同步與穩定狀態，如與修復要求一致，就可著手試頂作業。具體高度為2mm，并對箱梁與承臺是否存在異常問題進行監測。如發現問題，應立即停止作業。

3.6 頂升施工技術

頂升施工技術運用雙控模式，把頂升力作為主要的控制動力，位移控制為輔助動力。同時，用一臺油泵加壓，保證兩臺千斤頂控制的同步效果。此外，頂升過程中，還要嚴格控制油壓與千斤頂，實現頂升作業的同步運行目標。梁體頂升高度達到預期后，應保持持荷與穩壓狀態，將支座取出。此前，應安裝好百分表，隨時監控梁體頂升高度和位移情況。工作開展目標為，將兩端頂升施工偏差控制在1mm 以內。監控過程中，如發現施工偏差較大，應立即停泵調整。頂升高度應控制在8～10mm 范圍內。頂升作業，應交由專業人員監測橋梁箱梁結構的各個部位與橋臺相鄰墩。具體操作為，采用觀測器觀測是否存在異常現象，保證頂升施工的質量、效果，這是保證橋梁支座上部結構不受裂縫與偏移問題影響的有效方法。對于監測結果異常的情況，應著手開展原因調查，為頂升施工效果的控制提供重要支撐。

3.7 支座拆除

在開展橋梁支座拆除前，應設置臨時支墩，即運用尺寸為Ф400×13mm 的鋼管。由于支座鋼管兩端焊接有法蘭，在對頂部法蘭進行焊接作業的過程中，應使其與箱梁地面平行。頂升施工開始后，就可將其放置于臺帽外側，以確保箱梁頂升推進施工與塞進施工處于緩慢狀態。當支座頂升高度達到8～10mm 范圍時，就可拆除錨栓螺栓，并遵循自上而下的原則，取出支座。對于取出的部件，修復人員應用塑料薄膜包裹，以免其受到污染。需要注意的是，支座拆除與組裝作業的過程中，應邀請支座建設的專業技術人員在現場進行指導，以保證支座修復處理效果[5]。

3.8 調平塊處理及支座安裝

拆除支座后，修復人員應檢查混凝土接觸面有無雜質。如有雜質，需對調平塊進行鑿除處理，并設置支座立模進行注漿封閉操作；如無雜質，可直接安裝。在修復混凝土表面的過程中，應做好目標修補部位的雜物清理工作，如對其進行平整處理。處理工作完成后，還要檢查混凝土表面的狀態，是否具有密實特性與明顯空隙問題。如有雜質，也要立即鑿除，在清洗干凈后，將水泥漿涂刷于鑿除后的新、舊混凝土接觸面，為結合面的黏結效果提供更可靠的空間。

在運用支座修復材料的過程中，要想使調平塊修補作業的質量達到施工控制預期，可運用注漿法修復調平塊。在此過程中，當支座取出后，墊層底部與調平塊底部距離為18.5。在此條件下，不僅能夠滿足施工預期，還不會影響橋梁支座下部的墊石。在開展現場模板注漿施工技術控制工作時，應運用定制鋼膜，以免對支座下部墊石造成影響。由于施工場地選用的注漿模板為定制鋼模，所以應保證連接模板、梁體以及支座上鋼板的可靠性，即將密封膠作用于接縫部位。模板側面的頂部應設置孔洞，模板北側設置注漿孔，南側設置出漿孔。灌注材料的選用，應為箱梁預應力孔道內部的高標號壓漿材料。上述施工方法，也可應用于同一箱梁孔道壓漿施工。壓漿后的養護時間為7d。支座調平塊修復完成后，應檢查原支座是否存在損壞，為支座的重新安裝提供質量保障。如存在損壞問題，應更換類似支座，以保證支座與橋梁工程設計圖紙的一致性。

3.9 施工監測

采用同步頂升法修復橋梁支座調平塊，需將施工監測重點放在頂升控制點位移情況、鋼支撐垂直度變化、橋梁上部結構橫向位移是否存在偏差等問題上。施工監測前，應獲取同步頂升法作業前的數據信息，并將其作用于修復的頂升與回落操作中[6]。在監測支座豎向位移同步效果時，因頂升點位移差會嚴重影響梁體的內部應力，因此為了強化梁體結構的安全性，應做好豎向位移的同步監測。檢測時，采用千斤頂設備的頂升力，通過校核與測量百分表，實現對質量的控制。對千斤頂進行壓力監測，主要是為了檢測頂升力與理論值的偏差。為了強化液壓系統設施、設備的運行安全，應將千斤頂壓力控制在理論壓力的20%以下。

4 結語

綜上所述，橋梁支座的缺陷問題，應結合缺陷產生的原因進行處理，為同步頂升法的運用提供必要的支撐。例如，經過對橋梁工程的日常質量檢查，發現該橋臺位置北側支座的調平塊混凝土表面不光滑，兩個邊角位置為松散狀態。對此問題進行分析，發現其與混凝土澆筑施工前雜物沖洗不徹底有關。明確該問題的原因后，還要結合技術規范，對支座頂升操作進行同步控制，以免上部結構出現裂縫或失穩。事實證明，如此才能保證橋梁支座更換處理的質量和效果，且滿足工程建設使用的安全、可靠要求。