淺談千斤頂在橋梁頂升及支座調整中的應用

陳祥希

（福建省建筑科學研究院福建省建科工程技術有限公司， 福建 福州 350025）

0 引言

隨著近幾年橋梁建設規(guī)模的不斷擴大，受多種因素的影響，經常出現(xiàn)橋梁支座安裝偏壓、傾斜，導致該位置橋墩或橋臺不均勻受力，直接導致支座使用壽命折損，間接影響到梁體的長久運營安全。通過某匝道橋梁體頂升及盆式支座的調整加固工程為例，探討在原標高不是很精確、但梁體及支座又受外力產生下沉的情況下，利用千斤頂尋找梁體原標高（平衡點）的應用技術，為類似工程提供參考。

1 工程概況

1.1 現(xiàn)場情況及原因分析

某匝道橋4#臺在做橋面瀝青底層施工時發(fā)現(xiàn)：橋臺位置的梁底防落梁擋塊與4#臺蓋梁擠壓在一起，并導致蓋梁正面混凝土開裂脫落；同時發(fā)現(xiàn)兩側的盆式支座有不同程度的下沉，尤其是右側2#支座下沉明顯，鋼板有輕微變形；靠近觀察發(fā)現(xiàn)支座上墊石底面粘有部分鋸末，用尖銳的鋼筋條搗騰，發(fā)現(xiàn)上墊石底部有一層厚約1～3cm不等的鋸末層。

根據(jù)現(xiàn)場情況及了解的施工過程情況分析，造成該現(xiàn)象主要有以下幾點：1、蓋梁中部的防落梁擋塊澆搗標高設置過高，直接與梁底接觸，中間僅隔一層模板；2、梁體澆搗前沖洗模板的垃圾堆積在上墊石位置，鋸末等垃圾就直接被壓縮包裹在該位置，造成支座上鋼板位置部分空洞；3、路面瀝青施工時的震動直接將模板及鋸末壓縮，導致整個鋼板嵌入支座墊石，鋼板輕微變形，降低了支座標高；橋臺蓋梁面的防落擋塊與梁底擠壓在一起，并造成部分蓋梁混凝土縱向開裂破損。

1.2 方案確定

該工程的主要難點在原來標高的準確定位：支座的上下墊石標高及限位塊的標高均與設計有偏差1～3cm，伸縮縫兩側路面標高也不一致，相差范圍在2～4cm，施工方無法提供準確的原有標高數(shù)據(jù)，即無法確定梁體累計下沉量及本次頂升高度的標準。結合現(xiàn)場情況，經過六方的討論研究，同意按照建科院提出的利用千斤頂頂升抬高梁體并尋找梁體受力平衡的臨界點作為本次頂升的控制高度。頂升到位后再對支座進行調整加固。

2 施工流程

本次施工流程為：場地整理→頂升設備準備（布設）→梁體頂升（預頂升、按步頂升、梁體監(jiān)測、頂升到位）→鋼板拆除、墊石清理→支座調整、墊石重置→回油放下梁體。

2.1 場地整理準備

對4#蓋梁面進行清理，確保頂升設備安裝空間及操作空間；對伸縮縫進行清理，拆除模板、清理垃圾，并將梁端與臺背完全分離開，防止梁體頂升時卡位，頂升力過大對梁體造成二次傷害；封閉橋面，禁止一切施工人員或設備進入。

2.2 頂升準備

梁體頂升由一臺大容量的電動油泵或多臺油槍供給動力，通過分配閥將多臺頂升千斤頂與油泵之間形成并聯(lián)油路，完成同步頂升。梁體頂升前，須對所有設備進行全面的調試檢查，并在聯(lián)接后進行試驗。在兩個支座的外側均安裝一個百分表監(jiān)控梁體的頂升情況，在該跨3#墩側梁底、空心梁體與實心梁體的交接位置布設應變器觀察梁體頂升過程的變化情況。

根據(jù)設計圖紙及現(xiàn)場測量，4#梁從梁端出來1.5米均為實心段，而蓋梁寬1.3米，可供千斤頂布設位置均處在實心體范圍內；同時為了便于后續(xù)的操作施工，采用8個150噸千斤頂、按照每側4個均勻布設在梁底兩側，同時在擋塊中間部分安裝2個限位墊塊，防止頂升過程中萬一出現(xiàn)的落梁情況。

2.3 梁體頂升

根據(jù)類似橋的繞度，在正常狀態(tài)下該梁體頂升高度不超過10mm，本次頂升的每個周期按10mm控制，最終的頂升高度根據(jù)設計標高結合現(xiàn)場實際變化情況來確定。在頂升時，采用位移控制法同步頂升，以保證梁體均勻頂升。頂升過程中無論是單側還是雙側的位移量達到一個步長時，都停止加壓穩(wěn)定后記錄位移量及壓力等；檢查正常后再進入下一步步長頂升。

梁體正式頂升前先進行預頂升：當油泵壓力表針開始移動時停止加壓，記錄壓力讀數(shù)、應變器讀數(shù)、百分表讀數(shù)，重新檢查、梳理頂升設備，確保一切正常后正式開始頂升。頂升時按照百分表位移量逐級加壓頂升，按照每位移1mm作為一個控制步長，同時兩側支座之間的頂升高度差不超過1mm，在每個頂升步長位置均停留1～2分鐘，記錄位移量、壓力及梁體應變器讀數(shù)等，同時檢查千斤頂間的工作油壓與橋面高程的誤差，若高程誤差和油壓誤差值超過控制值時，必須進行適時調整后才進入下一個頂舉周期，達到同步頂升目的。

根據(jù)設計計算該支點的反力極限為2700KN，對應到本次8個千斤頂同步同壓頂撐，壓力在15Mpa時對應的頂撐力為2412KN，壓力達到16Mpa時對應的頂撐力已達到近2600KN，即將達到設計的極限值，因此可確認該位置梁體已經頂升到位，達到設計的原有標高，基本與梁體預應力張拉后落梁的原有狀態(tài)相符合。

頂升到位后，千斤頂保壓，并在后續(xù)施工過程中時時觀察、補壓，防止梁體下沉，標高產生變化。

2.4 限位擋塊及支座鋼板拆除

受到施工空間的限制，先拆除破損的限位擋塊，接著拆除兩側盆式支座上鋼板的螺栓及限位裝置，將整塊鋼板取下；對支座上墊石含有垃圾的砼進行鑿除清理，直至露出新鮮的砼面。

2.5 支座調整

垃圾清理干凈后，先測量調整盆式支座底盆的水平，確保調整安裝后的支座水平受力；將支座上鋼板平放在支座底盆上，通過上鋼板的螺栓來調整及臨時固定支座上鋼板的位置；接著測量支座四周的尺寸并根據(jù)其制作上墊石鋼模板，按照順序電焊固定在四周。安裝到位后在上鋼板與梁底之間填塞洗凈的碎石及鋼筋條，并盡量填塞飽滿；同時在梁底埋設注漿管，在梁體的高端埋設排氣管，在支座上鋼板面埋設注漿管，并用結構膠封閉上鋼板及鋼模四周，待結構膠凝固后向內灌注結構灌縫膠，將上鋼板與梁底之間填充飽和。

2.6 回油放下梁體

結構膠固化48小時后，先將千斤頂加壓，取出臨時墊塊和臨時支座等，接著緩慢回油，使支座完全受力，并觀察支座及百分表，沒有發(fā)現(xiàn)偏壓、下沉等不利現(xiàn)象，直至千斤頂徹底回油、拆除。

3 注意事項

1、在頂升之前要對蓋梁面及臺背的垃圾進行徹底清理，騰出施工操作空間，并將梁體與臺背完全分開。

2、頂升過程要確保梁體水平、同步頂升，嚴格按照頂升的步驟逐級加壓頂升，必須嚴格控制頂升速度和頂升高度。

3、支座上鋼板內的垃圾要清理干凈，并露出新鮮的混凝土，鋼板表面也應保持潔凈，確保結構膠與混凝土及鋼板的粘結效果。

4、注漿管埋設要埋在最高位置，鋼板四周必須密封無縫隙，灌漿時從一側向另外一側均勻穩(wěn)定灌注，確保灌漿效果。

4 結束

本文以匝道梁體頂升及支座調整加固工程為例，探討千斤頂在尋找梁體標高（平衡點）中的應用技術，總結以下幾點：

1、千斤頂在梁體頂升中利用壓力及步長控制頂升速度是可行，無論壓力或步長哪個先達到或同時達到即可暫停頂升檢查情況，再進入下一步頂升直到頂升到位。

2、當梁體開始正常按照步長進行頂升時，壓力均會保持比較穩(wěn)定線性狀態(tài)，當壓力到消除支點負彎矩到接近正常值時有一個小的平臺拐點；當標高值的壓力與設計值接近時即可分析確定梁體標高位置，說明頂升到位，理論與實際情況基本相符合。