浅析桥梁同步顶升支座更换技术

摘 要：桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，桥梁支座病害直接影响到桥梁使用寿命和交通安全，本文通过工程实例对同步顶升系统在支座更换维修中的应用及注意事项进行了浅析。

关键词：支座；更换；维修

中图分类号：U445 文献标识码：A

引言

公路桥梁、涵洞通道等混凝土构造物为交通运输的枢纽，直接影响着交通的流量和荷载。当它投入使用一定时间后，往往由于设计的局限和施工的欠缺，使其难以适应日益繁重的交通量，而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长，桥涵结构物常常处于超负荷运行的状态，经常会出现各种病害。桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，可谓一座桥梁的咽喉所在，关系重大，一旦出现病害，将影响到上下部结构的使用寿命和交通安全。目前，新建的公路桥梁几乎全部选用橡胶支座。特别是高速公路桥梁，橡胶支座的用量大，病害多，事故频繁发生，支座病害处治及更换刻不容缓。本文通过工程实例对超薄式千斤顶同步顶升系统在支座更换维系中的应用进行了简述，以供相关人事参考借鉴。

一、支座的病害症状及原因分析

（一）支座脱空：支座垫石和梁底钢板不水平。

（二）支座异常变形：大多因为落梁时不够平稳，支座存在较大的初始剪切变形。

（三）支座不能正常滑动：墩顶落有大量的混凝土垃圾，不锈钢板锈蚀，摩阻力变大。

（四）支座开裂：施工因素、支座质量问题、超载车辆的影响、支座垫石的影响以及其他因素。

二、主要更换方案

（一）超薄式千斤顶法

把超薄的液压千斤顶安放在主梁与盖梁的狭小的空间内，直接顶升梁体，利用百分表观测梁体上升的速度，以保证桥跨各梁体受力均匀同步提升。该方法是目前使用最广泛的顶升方法。

（二）鞍型支架法

用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架，设计成“鞍型支架”，放置千斤顶来顶升梁体。

（三）枕木满布式支架法

在地面上设置枕木，以枕木为基础，设置满布式或部分木支架至桥梁梁体处，在支架上安置千斤顶顶升梁体。

（四）鞍型支架法

用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架，设计成“鞍型支架”，放置千斤顶来顶升梁体。

三、工程实例

（一）工程概况

伊家河大桥京台方向西幅南端（北端），T梁梁端支座处出现了沉降和扭曲，支座都存在不同程度的损坏，需进行顶升、检查、更换支座处理。该桥支座形式为板式橡胶支座（300×500×78）和四氟板式橡胶支座（300×500×80），支座处距地面高度约为8m。为便于区分，我们把沉降处自西向东依次编号为1、2、3、4号支座，由北向南一次为-0、-1、-2、-3等。

（二）施工准备

在更换支座以前，做好机具物品的准备工作，同时，要做好千斤顶的校验配套工作，小型机具要准备充分，顶升机具要有备用顶和油泵，测量数据要制成表格，计算出顶升高度，发给顶升小组，以备顶升控制。

（三）施工工艺流程

施工准备病害调查搭设施工平台安装顶升设备试顶整体顶升支座更换滑维修卸荷落顶

（四）施工方案

1.搭设施工作业平台

在贴近墩（台）帽边沿全桥宽搭设平稳、牢固的工作支架，工作平台面距梁底约1.6m，横桥向宽12m，顺桥向宽2m，采用普通钢管脚手架搭设，支架固定在墩柱、盖梁上，侧面设置工人的上下阶梯，平台两侧设置防护围栏以确保安全。

2.检测支座

顶升更换支座施工前，详细检查各支座情况，包括支座位置、剪切变形、脱空间隙、是否偏压、钢垫板厚度等，对脱空支座选择厚度合适的钢板，对倾斜支座选择楔形钢板，保证支座更换后，梁体与支座密贴。

3.荷载计算

根据对本桥每孔梁体的自重计算：

（1）梁体自重约：211.2m3/孔×2.45吨/ m3 =517.44吨

（2）桥面铺装重约：35米×0.12米×12.0米×2.45吨/m3 =123.48吨

（3）护栏重约：0.3方/延米×35米×2.45吨/ m3×2侧=51.45吨

合计总重约为:693.37吨，施工过程中，对于桥台处梁体单端进行顶升，计划采用6台150T薄型千斤顶,其合计承载力为:150吨×6台=900吨≥2.0倍×（693.37吨/2）=693.37吨,满足顶升要求。对于桥墩处相邻孔梁体单端分别同步进行顶升，计划采用12台150T薄型千斤顶,受力和桥台处相同,满足要求。

4.安装千斤顶、百分表

千斤顶附近位置盖梁顶面处理平整，梁底面处理平整，安装千斤顶垫钢板，并摆放平整、密贴；安放千斤顶、百分表，连接电动油泵。

千斤顶安放要求：

（1）将放置千斤顶位置的盖梁顶面和梁底面进行清洁打扫及打磨处理，将千斤顶上下垫钢板（面积250×350×20mm）防止局部压力过高。

（2）如千斤顶还不能与盖梁和梁底面接触良好，则需要加垫相应厚度的钢板，保证相互良好接触。

（3）千斤顶的安放不能影响更换支座。

5.试顶

在正式顶升前进行试顶，检查各千斤顶的同步性、稳定性和梁板的完好性。确认一切正常后开始试顶。

试顶作业严格按照顶升作业的要求进行。顶升总行程以让所有支座松动来控制，并控制在计算允许范围内，分多次完成，每次顶升约2mm。每级顶升到位后稳定10分钟，在稳定期间测量各百分表处梁体的位移，如果各测点位移差不超过1mm，再进行下一级的顶升。稳定期间注意观察百分表，发现梁移有减小趋势，说明千斤顶工作不稳定，立即回油卸顶，检查油泵、输油管、千斤顶是否有漏油现象，修复后重新试顶。顶升过程中，对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观察有无异常变化，如有开裂、混凝土破碎等病害，应立即停止顶升。

6.顶升

顶升施工时将同一桥墩上的全部千斤顶并联起来，通过一台油泵进行加压，以保证每台千斤顶出力一致；顶升中严格控制油压和千斤顶行程，确保整体顶升。当梁体达到顶升设计高度后，持荷、稳压，更换支座。由于千斤顶为超薄型扁千斤顶，行程为20mm，且油枪截面积小，在加压过程中必须缓慢加压，控制流量，单个千斤顶每级加载量为5t。

通过预安装的百分表随时监控梁体顶升的位移量；待整体顶升后，每级顶升2mm，顶到位稳定5分钟后，观测并记录，检测是否同步，不同步随时调整，然后进行下一级顶升。顶升高度达到10mm时，如不影响支座更换施工，稳定油压，更换支座；如不能正常更换，继续顶升，但顶升高度不得超过15mm。

顶升过程中，安排专人对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观测有无异常变化，确保施工中均匀顶升，上部结构不出现裂缝、偏移。出现异常现象，应立即停止顶升，查明原因，以确保施工安全。

7．支座拆除

如属支座变形引起的沉降，则证明墩顶无沉陷，用钢钎将支座撬活动后，用卷扬机拉出即可，若属墩顶沉陷引起的沉降，则须将墩顶剔一平槽，撬动支座后，将支座拉出，一般支座与墩顶的粘接很牢固，不宜拆除，作业时应备足专用工具，考虑多种方法进行。

8.墩顶处理及支座安装

在支座拆除后，将墩顶支座位置找平、清理干净、吹干、按原位置铺设环氧砂浆，更换支座时，在更换前应对原有支座的位置进行测量记录，控制更换位置，支座更换后符合支座安放位置要求并检查是否合适，接触是否良好、是否有脱落。

板式支座安装时应注意：①支座应按设计支撑中心准确就位，安装前应对梁体和支撑垫石进行检查，梁底钢板与支撑垫石顶面尽可能保持平行和平整，支座上下面关联处应能保证密贴接触，不得出现空隙，同一片梁的各个支座应在同一平面上，避免支座的偏心受压，不均匀支撑与个别脱空的现象。②对于个别干涩的开裂尚不需要更换的支座，安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂”作剂，以降低摩擦系数。③安装支座时，应尽量选择年平均气温时进行。支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定，若不锈钢有足够的长度，则按支座距不锈钢中心安置。

9.卸荷落顶

落梁时由现场技术员统一指挥，以5mm为一级，逐级缓慢回落，逐级退出枕木和木楔，使梁体均匀徐徐落下。同时为防止梁与支座发生纵横向滑移，采用木制三角垫块在梁体两侧加以定位，待落梁工作全部完毕后拆除。每片梁落下后，不要急于拆除槽钢凳子，应仔细检查板式橡胶支座是否有初始剪切现象和有无悬空现象，如果发生悬空，则重新将梁体同步顶起，在悬空支座下加垫不锈钢板。发现有剪切变形现象，则应稍微起

高一侧梁端，让橡胶支座在自身弹性作用下自动复位，避免橡胶支座在落梁的时候产生初始剪切变形。支座安装符合要求后，回收千斤顶，拆除临时支撑，让梁回到原来位置，完成支座更换工作。

（五）结语

支座更换工程采用同时、同步的顶升作业方式进行全断面顶升，为确保在桥梁顶升过程中主梁不产生过大的拉压应力，造成梁体损坏，这就要求施工过程中应做到精确、各方协调一致才能完成，因此在施工中严格执行施工操作规程和技术要求，才能确保结构安全及更换工作的顺利进行。