整体顶升更换桥梁支座施工技术研究

摘  要：桥梁支座病害严重影响桥梁结构的稳定和运营安全,为了消除支座产生的危害，应对桥梁支座病害进行治理，以满足保证结构和设备正常使用和行车安全的目的。本文介绍了整体顶升更换桥梁支座的原理、具体施工方案，为更换桥梁支座施工提供了经验。

关键词： 桥梁支座  整体顶升  更换

中图分类号： U445 文献标识码： A

1 概况

  支座是桥跨结构的支承部分，将桥跨结构的支承反力传递给墩台，保证桥跨结构在荷载的作用和温度变化的影响下，具有设计要求的静力条件，并保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定，不致滑落。但是，近年来随着列车轴重增大、运营速度提高和运量的不断增加，部分桥梁的支座出现了销钉剪断、锚螺栓折断等病害，影响支座的正常、安全使用。为保证运营安全，对既有线的运输干扰减小到最低程度，工务部门利用施工“天窗”对出现病害的铸钢摇轴支座进行整体顶升更换，形成了“不中断”运营的快速施工技术。

2整体顶升工作原理

2.1更换支座的限制条件

2.1.1更换桥梁支座需要将梁体顶起80～100mm的空间，确保支座可以顺利地拆除和安装。

2.1.2桥梁顶起后，梁体、无缝线路轨道结构不会发生结构受力破坏。

2.1.3在起梁过程中梁体自身容易产生横向偏移，控制不到位容易造成线路偏差；无缝线路也会随桥梁顶起而产生位移，钢轨产生的应力应变，均要满足强度和变形要求。

2.1.4在支座更换过程中要对梁体、无缝线路轨道结构、线路几何尺寸进行应力应变的监控测量，保证各部位机构的安全。

2.1.5支座更换完成后，无缝线路轨道结构的几何状态、轨道顶面高程满足运营及接触网导高的要求。梁体顶起后由于受力影响，轨道结构可能产生纵向及横向位移而导致几何状态发生变化。支座底部垫砂不密实，重新受力后存在压缩变形，对无缝线路的几何状态可能造成较大的影响，因此在制定更换方案时必须考虑预留支座压缩变形量。

2.1.6更换支座的时间控制。由于整体更换摇轴支座难度较大，需要花费较多的时间实施更换，如封锁时间过长对运行有较大的影响，因此必须控制更换时间在120分钟封锁点内。

2.2整体更换支座原理

根据现场实际条件一般采用“一泵四镐”整体顶升系统起梁，即每孔梁活动端布置4台千斤顶（100t），每片梁下2台，4台千斤顶与一台油泵站连接，具体布置见图一。

“一泵四镐”整体顶升系统由一台BZ63T2-4高压油泵、4台QF100T-20d千斤顶、油管、分配器及操作控制系统等组成。一个油泵的流量通过分配器分流输出，分别供给4台千斤顶，实现同步启动同步工作，同步起落梁，从而实现整体顶升的目的。该系统有如下优点：

（1）整体安全可靠，功能齐全；

（2）操作控制集中，各个千斤顶可以同时控制，也可以单独控制；

（3）各个千斤顶同步偏差较小，梁体同步位移精确。

3 支座更换方案简介

更换摇轴支座总体方案为：利用封锁点进行施工，第一个封锁点线路放散，第二个封锁点试顶梁，第三个封锁点更换支座。具体施工作业流程如下：现场勘查——工务段线路应力放散——拆除影响起梁的附属设备——试起梁——点内拆除线路扣件——起梁——拆除旧支座下摆、摆卡及锚螺栓——安装新支座下摆、摆卡及锚螺栓——落梁——恢复线路——工务段放缩、线路整细并开通。

3．1点前施工准备工作：

3．1.1提前松开部分人行道与避车台连接螺丝，以保证避车台在梁端处断开。

3.1.2利用列车间隔，松动支座下摆锚螺栓螺母及防横移设施螺栓螺母，涂油后拧紧。

3.1.3布置好起梁千斤顶及油镐，连接完毕并试压合格。墩台面积大的，油泵可以布置于墩台顶面；墩台面积小的，油泵可布置于桥下。

3.1.4将支座、摆卡等设备涂黄油拼装好。

3.2线路放散点内工作：

3.2.1工务系统根据计划上的施工影响范围进行应力放散。

3.2.2工务扒开梁缝处石碴，装袋后回填。

3.3试顶梁点内工作：

3.3.1试顶梁的主要目的是为消除顶升系统可能出现的问题，如油管接头漏油、千斤顶偏载、既有支座下摆被浇筑在垫梁石里等，试起梁只要达到支座底板与垫梁石间出现缝隙即可落梁（不应超过5mm），但必须保证支座四角都离开垫梁石。

3.3.2利用风动凿除设备进行垫梁石处理，凿出下摆既有锚螺栓深度的2/3。

3.3.3在电务及铁通人员的监护下，对桥上电缆进行处理。其中，人行道外侧的电缆要提前拆除本孔与人行道托架的既有连接，采取临时悬挂连接；对梁上电缆槽内的电缆，开挖桥头电缆富裕量，揭开电缆槽盖板，松动槽内电缆，以保证起梁高度100mm时电缆设备的安全。

3.4更换支座点内工作：

3.4.1更换支座封闭点约120min。

3.4.2封锁后，首先拆除邻孔15m扣件，并再向外松动10m扣件（保证起梁时不带动枕木），彻底清除梁头横向盖板处道碴。

3.4.3松解扣件的同时，拆除人行道避车台的临时连接及锚螺栓螺母，继续凿除既有锚螺栓剩余的1/3深度。

3.4.4四台千斤顶同时同步起梁100mm，起梁就位后仍用原木及木楔做好支撑，利用滚杠拆除旧支座下摆、摆卡，切除既有锚螺栓。

3.4.5对露出的支座底处垫梁石进行凿毛处理，将整个垫梁石刮砂找平，垫砂以找平为原则，不增加垫梁石顶标高。

3.4.6支座安装就位。

将事先准备好的支座就位，由现场技术员控制，进行初步对位。

3.4.7千斤顶回落，技术人员对支座上下摆对位，确保

锚固下摆锚螺栓，拧紧支座下摆锚螺栓螺母。

3.4.9落梁后，恢复线路扣件，恢复横向盖板处道碴，对线路进行整细并确认线路达到开通条件。

更换支座封锁点内时间安排如下：

封锁点内时间安排（120分钟）

3.5更换支座点后工作：

3.5.1恢复垫梁石做好散水坡，安装支座防尘罩。

3.5.2恢复避车台连接、安装防横移设施、恢复电缆槽及点前拆除的其他附属设施。

3.5.3对线路状态进行复测。

3.5.4工务系统利用封闭点对桥上线路进行应力放缩，并对线路全面整细，线路几何状态达到铁运[2006]146号部令《铁路线路修理规则》表6.2.1要求。

4慢行及封锁条件

4.1无缝线路应力放散需要封锁线路120分钟，开通后第一列45Km/h，第二列60Km/h，其后恢复常速。

4.2试顶梁结束后第一列25Km/h，第二列45Km/h，第三列60Km/h至下一封锁点。

4.3支座更换线路封锁120分钟，全桥施工结束后第一列25Km/h，第二列45Km/h，第三列60Km/h，不少于24小时，其后恢复常速。

4.4具体限速范围为更换支座的孔跨前后各50m。

5结束语

    通过整体顶升更换支座，可以使桥梁在安全、稳定的可控状态下实现整体抬高，而且更换后支座的标高，横向位置均满足了规范要求。大大降低了改造费用，减少了对运输的影响。

参考文献

[1] 廖元裳 钢筋混凝土桥中国铁道出版社

[2]《铁路桥隧建筑物修理规则》铁运【2010】38号文

[3]铁路工务技术手册桥涵中国铁道出版社

[4] 张大伟桥梁支座更换设计北方交通

作者简介：徐洪庆，男，1982年4月生，2005年7月毕业于石家庄铁道学院土木工程分院，北京铁路局北京工电大修段天津桥隧车间，工程师，天津市河北区任贤里37号，300142