正常運(yùn)營(yíng)下高鐵橋梁支座更換技術(shù)應(yīng)用研究

趙爭(zhēng)科 劉長(zhǎng)波

為了實(shí)現(xiàn)高鐵線路的快速建造，我國(guó)高鐵線路采用了大量的預(yù)制混凝土箱梁?；炷料淞和ㄟ^橋梁支座安裝在橋墩上，一方面橋梁支座有一定的使用壽命，另一方面，施工過程存在高鐵橋梁支座安裝錯(cuò)誤的情況。因此，更換高鐵橋梁支座在運(yùn)營(yíng)維護(hù)中較為常見。本文以更換橋梁的必要性作為出發(fā)點(diǎn)，指出了更換高鐵橋梁支座的幾種方式，如鋼鞭擔(dān)梁、整體頂升、鞍形支架，以及枕木滿布的支架方式應(yīng)用等。針對(duì)不同的高鐵橋梁類型，選出了不同的更換技術(shù)，進(jìn)而可以有效地保障高鐵的正常運(yùn)行。

為了可以促使高鐵上方結(jié)構(gòu)的反力順利傳遞到墩臺(tái)之上，相關(guān)工作人員需要有效地掌握更換橋梁支座的方法，它可以有效地控制橋梁自身結(jié)構(gòu)所需要的形狀的變化，如縱向位移、水平橫向等。為了能夠保障橋梁的正常使用，應(yīng)該確保橋梁支座的質(zhì)量，并正確的進(jìn)行支座的安裝，防止由于橋梁支座的使用不當(dāng)，而產(chǎn)生支座損壞的現(xiàn)象，進(jìn)而影響到橋梁的正常使用。正是在這樣的背景下，本文結(jié)合相關(guān)工程案例，對(duì)正常運(yùn)營(yíng)下高鐵橋梁支座更換技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行深入的研究與論述。

一、更換橋梁支座的必要性

隨著社會(huì)的進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)都獲了極大的發(fā)展空間，也間接地增加了人們出行的次數(shù)，促使我國(guó)加快了高速鐵路的建設(shè)步伐。為了能夠保障高速公路的正常運(yùn)行，并有效地提升橋梁的使用性能，應(yīng)該更加關(guān)注橋梁支座的性能問題。橋梁支座可由不同的材料構(gòu)成，它可以分為以下幾種類型，如簡(jiǎn)單的支座、鋼類支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座，以及特殊類型的支座等。目前，由于橡膠工業(yè)的急速發(fā)展，促使高鐵橋梁的橡膠支座得到了大力的推廣。它有著明顯的優(yōu)勢(shì)，而且加工方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于多方向變形的橋梁，如斜橋、寬橋以及曲線橋等。如下圖所示為盆式橡膠的支座。

盆式橡膠支座圖

在上圖當(dāng)中：①—⑧分別代表上方的支座板；滑板；黃銅材質(zhì)的緊箍圈；中間的鋼襯板；承壓的橡膠板；橡膠材質(zhì)的密封圈；支座板；錨栓。

在運(yùn)行的過程中，由于受力不均、施工設(shè)計(jì)不恰當(dāng)?shù)榷喾N因素，導(dǎo)致高速鐵路的橋梁支座出現(xiàn)損壞或是變形的問題。進(jìn)而影響到高速運(yùn)營(yíng)的安全性，因此應(yīng)該確保高速鐵路橋梁支座結(jié)構(gòu)的合理，并對(duì)橋梁支座進(jìn)行定期或是及時(shí)的更換。

二、正常運(yùn)營(yíng)下高鐵橋梁支座更換技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前，較為常見的更換橋梁支座的方式有鋼鞭擔(dān)梁方式、鞍形支架方式，以及枕木滿布的直支架方式和整體頂升方式等。為了能夠保障高鐵施工的安全性和可行性，橋梁施工企業(yè)在高鐵橋梁支座施工的過程中，應(yīng)該了解橋梁的實(shí)際情況，進(jìn)而選擇出合理的橋梁支座更換模式。如以某高鐵項(xiàng)目為例，該高鐵運(yùn)營(yíng)線路列車的密度和載重都較大，而且速度也比較快。除此之外，在重載運(yùn)輸下一些支座錨栓出現(xiàn)了折斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致橋梁的支座承載力下降，如不盡快解決相關(guān)問題，將會(huì)影響到橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。在選擇支座更換方案時(shí)，應(yīng)該保障橋跨的安全。在節(jié)約成本的基礎(chǔ)之上，滿足橋梁支座更換的各項(xiàng)基本要求。

1.鋼鞭擔(dān)梁方式的應(yīng)用

應(yīng)用鋼鞭擔(dān)梁的方式，是高鐵橋梁支座的一種更換方法。運(yùn)用此類方法的支撐面是相鄰的跨梁體。應(yīng)用該方式首先是在頂升橋梁的上方打孔，然后在對(duì)鋼帶進(jìn)行綁扎。再次設(shè)置鋼鞭的擔(dān)梁，最后與頂升設(shè)備進(jìn)行配合，并搭建出頂升梁體。運(yùn)用崗鞭擔(dān)梁的方式更換高鐵運(yùn)營(yíng)支座，具有一定的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下個(gè)幾方面。第一，施工較為方便，不需要大型設(shè)備作為輔助；第二，橋梁下方的通車、通航不會(huì)受到影響；第三，節(jié)約成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

但是該方法也存在著一定的缺陷。第一，在應(yīng)用此方法時(shí)，需要設(shè)計(jì)出專門的鋼鞭擔(dān)梁結(jié)構(gòu)方案；第二，需進(jìn)行橋墩偏心驗(yàn)算；第三，在實(shí)際施工的過程中，由于會(huì)應(yīng)用噸位較大的千斤頂，所以在施工的過程中，可能會(huì)損傷橋體。與此同時(shí)，梁體的磚孔會(huì)對(duì)頂升產(chǎn)生一定的影響。通過上述對(duì)此類方案進(jìn)行闡述后，得知該方式可以適用于多種類型的橋梁，對(duì)于橋下沒有過多的要求。

2.整體頂升方式的應(yīng)用

在更換橋梁支座是運(yùn)用整體頂升方式，是將地面作為支撐點(diǎn)，高鐵橋梁支座兩側(cè)作為頂升修建的基礎(chǔ)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)墩臺(tái)兩側(cè)與整體的頂升同步，應(yīng)該將螺栓、槽鋼以及貝雷架等連接起來，將其視為受力的鋼梁，并在鋼梁的上方試設(shè)置千斤頂，應(yīng)用這種方式具有一定的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一，對(duì)橋下通車影響??；第二，運(yùn)用整體頂升方式與噸位較大的千斤頂相比，具有較大的優(yōu)勢(shì)，不需要過大的衡量以及傳力桿等。

但是它也存在著一定的缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，對(duì)地下地基施工的要求較高；第二，所適用的范圍有限；第三，由于運(yùn)用此類方法需要修剪頂升作為基礎(chǔ)，因此導(dǎo)致了施工的工期較長(zhǎng)等。通過上述對(duì)此類方法的分析可以看出，整體頂升方式能夠應(yīng)用于橋下的凈空；橋下無流水的通過等，可適用于寬度為4米到5米的橋梁。上述工程使用了該方案，充分地運(yùn)用了橋梁的墩臺(tái)，并且將此作為支撐點(diǎn)與千斤頂同步的進(jìn)行頂升，為橋梁的支座提供了更換空間。通過該方案實(shí)施，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.鞍形支架方式的應(yīng)用

鞍型支架方式，也是更換高速橋梁支座的一種方法。此類方法不是將地面作為支撐點(diǎn)，而是在蓋梁的上方搭設(shè)支架，將蓋梁作為支撐，可在支架上方設(shè)置千斤頂?shù)捻斏后w。運(yùn)用鞍型支架的方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，管理與施工較為方便；第二，中斷的交通時(shí)間較短；第三，在施工的過程中不會(huì)損傷橋梁各部位；第四，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，支架能夠循環(huán)利用。

同樣，運(yùn)用該方法依然存在一定的不足。第一，在蓋梁的過程中需要對(duì)抗彎的強(qiáng)度驗(yàn)算、偏心受壓；第二，在橋梁兩側(cè)位置的千斤頂?shù)亩c(diǎn)要求高。通過上述對(duì)鞍型支護(hù)方式的分析能夠看出，此類方法的使用范圍較廣，不會(huì)受到橋下水、河床地質(zhì)，以及橋梁高度的限制等。

4.枕木滿布的支架方式的應(yīng)用

應(yīng)用枕木滿布式的支架方式，其原理是在橋跨的下方設(shè)置枕木，將枕木作為基礎(chǔ)將一些木質(zhì)和滿布式的支架定制在橋梁的梁體位置，之后將千斤頂放在支架的上方進(jìn)而可以達(dá)到梁體頂升的效果。應(yīng)用枕木滿布的支架方式更換高鐵橋梁支架，具有一定的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一，架設(shè)的設(shè)備較為簡(jiǎn)單；第二，施工操作比較方便。該方法的缺點(diǎn)為支架穩(wěn)定性的要求較高、不能應(yīng)用在帶水的孔跨下，以及出現(xiàn)地基松軟的現(xiàn)象；通過對(duì)該方式的分析得知，它可以用于寬淺河枯的水季中，橋下較小的凈空一般在3～4m為最佳，或是小于等于4m的跨梁跨徑的橋梁上。

三、結(jié)語

綜上，根據(jù)高鐵線路的基本運(yùn)營(yíng)要求，在橋梁支座更換的過程中，還存在著安全隱患與質(zhì)量缺陷，所以應(yīng)該充分的考慮到施工方式的選擇，并最大限度地減少對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)的影響。在實(shí)際的施工作業(yè)中，應(yīng)根據(jù)高鐵線路與橋梁的實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)臉蛄褐ё┕し桨?，?guī)范施工流程、合理的編制施工計(jì)劃等，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變，以及橋梁的梁體監(jiān)測(cè)等。在更換橋梁的支座之后，做好細(xì)致的檢查工作，進(jìn)而確保高鐵線路，可以時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中，為人們的安全出行，提供重要的保障。