橋梁支座施工技術(shù)研究現(xiàn)狀

劉正豪 陳本軍

(重慶市市政設(shè)計研究院)

橋梁支座是橋梁中很小的構(gòu)件，用來連接橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)?？梢詫蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)的反力、位移和轉(zhuǎn)角可靠的傳遞給橋梁的下部結(jié)構(gòu)墩、臺。

支座的損壞通常有以下幾種原因：一是支座本身材料老化；二是部分滑動支座安裝時未涂抹硅脂油，導(dǎo)致滑板支座剪切破壞；三是車流量較大的橋梁，當車輛剎車時對橋梁產(chǎn)生一定沖擊力，支座受力比較大，支座容易產(chǎn)生剪切變形。

支座的損害主要形式：支座脫空、支座位移、支座變形大、支座開裂等，這些問題嚴重威脅著橋梁的安全問題。

因此，為確保橋梁能夠安全運營，橋梁支座的更換技術(shù)則變得十分重要。

1 橋梁支座更換工藝現(xiàn)狀

支座有效運行直接影響著橋梁的運營安全，因此必須加強對橋梁支座的檢查，維修和更換。我國針對橋梁支座的更換技術(shù)開展了很多研究，同時也提出了多種更換方法。東北林業(yè)大學(xué)于天來教授提出以橋面為支撐點，利用扁擔的原理，在相鄰跨.采用千斤頂來頂梁進行更換支座，即鋼扁擔梁法；顧安邦教授則提出了枕木滿布式支架法[1]，該方法不適用于軟土地基以及墩高過高的情況；“鋼蝴蝶梁法”則是陳露曄[5,6]等提出的一種針對于復(fù)雜地況橋梁支座的更換方法，該方法更適用于山區(qū)高墩橋梁；根據(jù)不同的橋墩類型；萬飛等[7]人提出了鋼套箍法，該方法利用圓箍與橋墩混凝土之間的摩擦力提供豎向支撐，頂升梁體，完成橋梁支座的更換，適用于圓形橋墩型橋梁。

2 橋梁支座更換技術(shù)

2.1 支座更換方法

橋梁支座更換的施工技術(shù)多種多樣，本文主要對比分析端部整體頂升法、鋼套箍法、扁型千金頂法、鋼扁擔梁法、枕木滿布式支架法、橋面鋼導(dǎo)梁法、鞍型支架法、以及鋼蝴蝶梁法的優(yōu)缺點、適用范圍。

端部整體頂升法：該方法是以地面為支承點，用鋼管墩作為傳力構(gòu)件，以槽鋼、貝雷梁螺栓連接搭建受力梁，完全橋梁施工，對橋梁車輛通行影響較小。見圖2-1

圖2-1 端部整體頂升法

扁型千斤頂法[4]：扁型千斤頂法適用于主梁和蓋梁之間空間比較小的情況，適用超薄的液壓千斤頂直接頂升梁體來更換支座?，F(xiàn)場實例照片如圖2-2所示：

圖2-2 扁型千斤頂法實例圖

枕木滿布式支架法：該方法原理與端部整體頂升法相似，都是以地面為支承，以枕木為基礎(chǔ)，搭建木支架至梁體端部，采用千斤頂進行頂升作業(yè)，但橋梁空間占用要大于端部整體頂升法。施工示意圖如圖2-3所示：

圖2-3 枕木滿布式支架法

橋面鋼導(dǎo)梁法：該方法支承點是以相鄰兩跨橋梁的梁體橋墩處為支撐。在被頂升的梁體左右側(cè)綁扎鋼帶，利用頂升設(shè)備抬升梁體，完成支座更換。見圖2-4

圖2-4 橋面鋼導(dǎo)梁法

鋼蝴蝶梁法[5,6]：鋼蝴蝶梁法主要是通過適用千斤頂來進行施工，利用千斤頂頂升蝴蝶梁的翅梁來頂升梁體，受力點為蓋梁；具體的施工步驟為：橋梁吊籃，安放鋼蝴蝶梁，利用千斤頂頂升梁體，見圖2-5

鞍型支架法：該方法的是以蓋梁為支承點，在蓋梁上搭設(shè)鋼支架，在支架頂板安置千斤頂來完成梁體的頂升，施工示意圖如圖2-6所示：

圖2-6 鞍型支架法

鋼套箍法：該方法主要是利用鋼套箍與橋墩之間的摩擦力為支承，將圓箍

套在圓形混凝土橋墩上，調(diào)節(jié)圓箍套收縮力的大小，滿足頂升力要求，提供豎向支承。施工示意圖如圖2-7、2-8所示：

圖2-7 鋼套箍法（立面）

圖2-8 鋼套箍法（平面）

鋼扁擔梁法：該方法是以相鄰跨的梁體的為支承基礎(chǔ)，安置鋼扁擔梁，同時在被頂升梁體上打孔，綁扎鋼帶，配合頂升設(shè)備，實現(xiàn)梁體的抬升。施工示意圖如圖2-9所示：

圖2-9 鋼扁擔梁法

2.2 支座更換方法對比

每種支座更換工藝都是自己的特色和特點，同時也存在自己的缺點和優(yōu)點，為更好的了解各種方法的適用范圍，本節(jié)將以上幾種支座更換工藝進行了對比分析，具體見表2.1：

表2.1 橋梁支座更換技術(shù)對比表

的限制，不受河床地質(zhì)等因素的干擾，千斤頂可以一次升到位成本較高；該方法適用于圓形橋墩鋼扁擔梁法 主要適用于橋下比較復(fù)雜的情況該方法施工簡單，對橋下情況無任何要求，能適用多種類橋梁，不影響橋梁下部通行，節(jié)約成本鋼扁擔結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜則需要進行專門的壓力計算分析，同時施工時要對梁體進鉆孔，為有損的頂升技術(shù)

3 橋梁支座更換存在的問題

目前，我國現(xiàn)在是橋梁的大國，無論是跨江大橋，立交橋以及人行天橋等都占有較多的數(shù)量。管養(yǎng)單位也是十分關(guān)注橋梁的日常保養(yǎng)和檢查，支座則是其重點關(guān)注的構(gòu)件之一，雖然目前對橋梁支座的更換有了一定的經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)，但是還存在這很多的問題：

（1）橋梁頂升技術(shù)還不夠完善

橋梁頂升技術(shù)是橋梁更換支座的關(guān)鍵技術(shù)，在更換的時候，影響頂升方案的因素也是非常多，橋梁的結(jié)構(gòu)類型、橋梁的跨徑、橋梁的橫斷面等因素，這些因素結(jié)合在一起就變得十分復(fù)雜，為保證能夠順利的進行頂升施工，則需要對對施工方案進行詳細的計算才能確保確保支座更換的順利。

（2）缺少對橋梁頂升過程中狀態(tài)監(jiān)測和控制策略

頂升過程是支座更換最重要也是要求最高的環(huán)節(jié)，因此在頂升過程中必須針對梁體各主要截面進行全方面的監(jiān)控，實時查看各截面的剪力、軸向力、彎矩等內(nèi)力信息。同時必須確保各個部位千斤頂?shù)捻斏客?，對結(jié)構(gòu)的豎向位移進行監(jiān)測也是至關(guān)重要。

[1]顧安邦.橋梁工程(下)[M].北京:人民交通出版社,2004

[2]李子臣,姜鳳連,李承昌.鞍型支架法更換I型梁微彎板橋梁支座[J].山東交通科技.2002(3):22-26

[3]孫晨晴.橋梁支座更換方法研究[J].黑龍江交通科技.2005(10):73-77

[4]田帥.鋼扁擔梁法更換支座的基本原理與應(yīng)用中的動態(tài)控制[J].遼寧科技大學(xué)學(xué)報.2008(1):319-326

[5]張仁根.簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋支座更換新技術(shù)研究[J].公路.2011(8):84-88

[6]申雁鵬,張永水.連續(xù)梁橋支座更換關(guān)鍵技術(shù)研究[J].西部交通科技.2010(1):42-46

[7]萬飛,張永水.簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋支座更換新技術(shù)探討[J].交通標準化.2009(17):117-120

[8]諶潤水,公路舊橋加固技術(shù)與實例[M],人民交通出版社

[9]韓振勇,張振學(xué),張玉明,侯清,金樹法,井潤勝,橋梁改造工程中同步頂升技術(shù)的應(yīng)用[J].中國市政工程,2007,No.1(125):24-25