試論同步頂升技術(shù)在連續(xù)箱梁橋支座更換中的應(yīng)用

江一飛

南京潤(rùn)華市政建設(shè)有限公司 江蘇 南京 210000

前言

隨著橋梁使用時(shí)間增長(zhǎng)，我國(guó)公路和城市道路橋梁破壞越來(lái)越多，對(duì)于橋梁各種破損和老化維修加固已成為道路主管部門(mén)日益重視的問(wèn)題。橋梁支座的剪切破壞和老化是其中常見(jiàn)的病害，通過(guò)采用同步頂升技術(shù)可以解決在狹小空間更換大體積橋梁的支座的問(wèn)題。

1 施工準(zhǔn)備

①更換支座前要對(duì)橋梁整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，包括基礎(chǔ)、墩臺(tái)、梁體和橋面系等，并做好記錄。 ②對(duì)有病害的部位進(jìn)行處理，確定橋面系和附屬設(shè)施的去留部分。③對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，分析梁體在自重荷載下各個(gè)支座的反力大小和分配比例，進(jìn)而確定所需要的千斤頂型號(hào)和數(shù)量，制訂合理的千斤頂布置方案，進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，并對(duì)千斤頂和油泵配套標(biāo)定。針對(duì)不同的橋梁結(jié)構(gòu)形式和施工條件，千斤頂?shù)牟贾靡灿胁煌姆椒ǎ笾路譃橐韵?種情況：

①墩臺(tái)結(jié)構(gòu)完好無(wú)病害，能夠保證足夠承載力并且具有足夠作業(yè)空間(放置頂升設(shè)備、臨時(shí)支撐以及更換支座所需空間)的，可以在墩臺(tái)蓋梁頂面布置頂升設(shè)備[1]。②墩臺(tái)頂部沒(méi)有足夠作業(yè)空間的，可利用擴(kuò)大基礎(chǔ)和承臺(tái)搭設(shè)頂升支架進(jìn)行作業(yè)，頂升點(diǎn)盡可能靠近原支點(diǎn)。③墩臺(tái)頂部既沒(méi)有足夠作業(yè)空間，又沒(méi)有擴(kuò)大基礎(chǔ)和承臺(tái)可以利用的(如樁柱一體的橋墩結(jié)構(gòu))，就需要澆注臨時(shí)承重基礎(chǔ)布置頂升支架，在支架上布設(shè)頂升設(shè)備。也可以用特制的鋼箍加固或進(jìn)行擴(kuò)大截面施工后再進(jìn)行梁體的頂升施工。

2 拆除約束構(gòu)造及梁體限位

頂升前對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)存在的約束構(gòu)造進(jìn)行拆除，解除伸縮縫之間的橡膠條和連接構(gòu)件，使伸縮縫完全斷開(kāi)，對(duì)梁體上的防撞護(hù)欄和扶手進(jìn)行解固作業(yè)，切斷約束的梁體橫向連接構(gòu)造(比如鋼板、鋼筋等)，保證梁體能夠自由頂升。需要采用梁體限位措施，以防止梁體在頂升過(guò)程中產(chǎn)生側(cè)向移動(dòng)。橋縱向限位可以把與伸縮縫同樣厚度的橡膠塊放入伸縮縫內(nèi)，在梁體兩側(cè)設(shè)置側(cè)向支撐，以防止梁體傾覆，側(cè)向支撐應(yīng)具有足夠的剛度和防側(cè)移頂推力[2]。

3 選擇和設(shè)置頂升設(shè)備

（1）選擇頂升千斤頂，根據(jù)梁體的自重和承受活載，配置一定數(shù)量的千斤頂，保證足夠的頂推反力，一般保證1.5倍系數(shù)。根據(jù)頂升的高度選用足夠行程的千斤頂。

（2）千斤頂布設(shè)，按照設(shè)計(jì)方案在梁底縱軸線(xiàn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置千斤頂，布置時(shí)應(yīng)考慮更換后支座所占位置和舊支座取出時(shí)的作業(yè)空間，并保證千斤頂放置的平整度。在千斤頂?shù)纳舷路椒胖媚軡M(mǎn)足凈空要求的鋼板，為避免在千斤頂上下部位出現(xiàn)應(yīng)力集中對(duì)混凝土造成局部損傷，最上層和最下層所用鋼板厚度應(yīng)大于2cm，面積要加大。

4 預(yù)頂升

同步頂升更換橋梁支座對(duì)頂升過(guò)程中千斤頂操作的同步性要求較高。一殷要求千斤頂頂升高度差≤2mm，否則會(huì)由于千斤頂反力不均在梁體控制截面產(chǎn)生較大應(yīng)力而導(dǎo)致梁體結(jié)構(gòu)受到損傷。采用位移和壓力雙控的自動(dòng)同步頂升方法，位移傳感器采集位移，壓力傳感器采集壓力，結(jié)合數(shù)據(jù)軟件分析處理等控制系統(tǒng)可保證工程精度和安全。

5 更換支座

預(yù)頂升順利完成之后可以進(jìn)行橋梁的頂升和支座更換。利用同步頂升系統(tǒng)，按照規(guī)定分級(jí)加載控制程序?qū)⒘后w頂起到控制高度之后。及時(shí)放置由不同厚度累積的鋼板組成的臨時(shí)支撐。臨時(shí)支撐放好之后可由控制臺(tái)統(tǒng)一緩慢落梁至臨時(shí)支撐上，落梁是以千斤頂恢復(fù)零荷載為標(biāo)準(zhǔn)。然后進(jìn)行支座的更換。

5.1 同步頂升

由于墩臺(tái)頂部至梁體底部高度較小，橋梁的同步頂升工作多采用扁式千斤頂進(jìn)行頂升工作，千斤頂頂升行程較小，并且頂升時(shí)千斤頂不宜超過(guò)極限行程的80%。有時(shí)為更換支座提供充足的作業(yè)高度或要進(jìn)行橋面提升等因素影響，梁體頂升高度會(huì)出現(xiàn)超出千斤頂頂升行程的情況，這就需要在頂升過(guò)程中多次頂升。多次頂升需要把千斤頂用鋼墊板墊高后再次進(jìn)行頂升，千斤頂和臨時(shí)支撐之間相互承壓轉(zhuǎn)換，直至梁體上升到控制高度。頂升時(shí)荷載位移分階段控制，每到一個(gè)階段暫停一下，檢查梁體和頂升設(shè)備以及數(shù)據(jù)無(wú)異常后繼續(xù)進(jìn)行頂升。當(dāng)千斤頂達(dá)到極限行程的70%～80%時(shí)，將臨時(shí)支撐設(shè)置到適當(dāng)高度，控制臺(tái)統(tǒng)一操作千斤頂回油至無(wú)頂升狀態(tài)，梁體落在臨時(shí)支撐上后，將千斤頂用鋼墊板墊高，進(jìn)行下一部頂升操作，以此反復(fù)把梁體頂升至控制高度。

5.2 支座更換

當(dāng)梁體穩(wěn)妥降落在臨時(shí)支撐上之后，可采用手工工具將原有支座取出。支座取出過(guò)程應(yīng)注意輕取輕放，避免產(chǎn)生大的振動(dòng)，同時(shí)嚴(yán)禁有物品碰撞到臨時(shí)支撐和千斤頂，盡量保持原有支座下方墊石的完整性和持續(xù)承載能力。

6 結(jié)束語(yǔ)

在橋梁工程中，支座尤其是橡膠支座的使用壽命往往遠(yuǎn)低于橋梁主體結(jié)構(gòu)的使用壽命，成為影響橋梁使用性能的重要原因。對(duì)現(xiàn)有橋梁加固改造，提高撟粱的技術(shù)等級(jí)和服務(wù)水平已經(jīng)成為公路管理部門(mén)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

利用同步頂升更換橋梁支座，既可以合理利用性能尚好的橋梁主體結(jié)構(gòu)，節(jié)省大量資金；又可以縮短工期，減少對(duì)通行道路交通的影響，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。