公路梁板同步頂升及更換支座技術(shù)分析

候得輝

摘? ?要：隨著經(jīng)濟(jì)及運(yùn)輸物流業(yè)的發(fā)展，鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)不同程度出現(xiàn)病害，在高速公路橋梁經(jīng)常性檢查過(guò)程中，橋梁支座受到周期性荷載影響，勢(shì)必加速老化、變形成位移，病害現(xiàn)象，日益突顯，直接危及橋梁結(jié)構(gòu)的壽命與交通安全，支座病害處治及定期更換刻不容緩。橋梁支座維護(hù)、更換需求越來(lái)越多，尤其是盆式支座的支反力噸位較大、控制精度要求較高，如果更換支座施工工藝和質(zhì)量控制不嚴(yán)格將會(huì)改變橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損。本文通過(guò)查閱大量的資料，對(duì)施工方法和要求進(jìn)行分析，對(duì)頂升設(shè)備、臨時(shí)支撐、頂升系統(tǒng)安裝、試頂升、同步頂升、支座更換、同步落梁等施工措施進(jìn)行了總結(jié)，以保證工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路? 梁板同步頂升? 更換支座技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U448.27? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）04（c）-0061-02

1? 施工方法和要求

某橋梁結(jié)構(gòu)柱墩上的盆式支座存在支座上墊四氟滑板滑脫、翹曲變形現(xiàn)象，需要進(jìn)行盆式支座更換施工。施工采用“不中斷交通，縱向逐墩、橫向同步頂升梁體”的方式進(jìn)行同步頂升，即采用縱向逐一對(duì)各墩臺(tái)上需要更換的支座進(jìn)行同步頂升和落梁的方式進(jìn)行。施工總體要求如下。

（1）以頂升高度控制為主，頂升力控制為輔進(jìn)行雙控，頂升高度以能取出支座為原則。本次施工根據(jù)設(shè)計(jì)要求，頂升最大高度不超過(guò)3mm，同一墩頂處各個(gè)千斤頂同步頂升誤差不大于0.5mm;（2）在正式頂升前應(yīng)進(jìn)行試頂升，對(duì)頂升設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行安全穩(wěn)定性檢查，并對(duì)梁體和支座支反力進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)量;（3）需要采取逐級(jí)頂升方式，每級(jí)高度和頂升速度都需要嚴(yán)格控制，使梁體緩慢頂升;（4）頂升完成后，由千斤頂和臨時(shí)支撐共同受力，確保在橋面不中斷交通的情況下保證支撐體系安全、穩(wěn)定;（5）梁體回落需要采取和頂升一樣的控制原則，逐級(jí)緩慢回落，確保梁體安全。

2? 盆式支座更換施工

2.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→臨時(shí)支撐體系安裝→頂升設(shè)備安裝調(diào)試→試頂升→分級(jí)同步頂升至施工所需高度→千斤頂保壓與臨時(shí)支撐共同受力→支座墊石部分鑿除、切割地腳螺栓→取出盆式支座→預(yù)埋下鋼板，重新澆筑墊石→安裝、調(diào)整新盆式支座→分級(jí)同步落梁→拆除臨時(shí)支撐，清理墩臺(tái)。

2.2 施工技術(shù)措施

2.2.1 頂升設(shè)備

頂升系統(tǒng)必須可靠、先進(jìn)，才能保證頂升（落梁）施工的安全以及橋梁結(jié)構(gòu)本身的安全，本次施工采用了飛耀牌PLC計(jì)算機(jī)同步頂升系統(tǒng)，該系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：（1）頂升系統(tǒng)能夠控制各千斤頂液壓缸壓力，并對(duì)各液壓缸的壓力、位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)位移同步;（2）當(dāng)千斤頂、油路發(fā)生故障時(shí)或在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的行程或負(fù)載限制時(shí)，能自動(dòng)鎖定，自動(dòng)保持油缸的壓力不變（千斤頂油壓不降）;（3）頂升設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)每1mm的級(jí)差分級(jí)同步頂升、同步落梁的功能，同時(shí)頂升速度控制在1mm/3min以?xún)?nèi);（4）同一油路的千斤頂位移同步誤差可以控制在0.5mm以?xún)?nèi)。

2.2.2 臨時(shí)支撐

臨時(shí)支撐采用鋼桶底座+螺旋機(jī)械式千斤頂支撐。鋼桶底座內(nèi)灌混凝土，墩上單個(gè)盆式支座沿縱向兩側(cè)各布置兩個(gè)鋼桶底座撐。螺旋機(jī)械式千斤頂噸位100t。

2.2.3 頂升系統(tǒng)安裝

調(diào)試頂升系統(tǒng)安裝包括安裝液壓系統(tǒng)、控制器、千斤頂、位移傳感器、壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等。安裝完成后對(duì)計(jì)算機(jī)控制同步頂升、下降系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，保證頂升系統(tǒng)可靠。

2.2.4 試頂升

試頂主要是為了消除臨時(shí)支撐本身的非彈性變形或沉降、檢查頂升設(shè)備及系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。試頂升分兩步進(jìn)行：第一步以頂升力控制為主，頂?shù)街ё?jì)算反力的50%左右，持荷5～10min檢查頂升設(shè)備的安全性，無(wú)任何異常后千斤頂回落到原位;第二步以頂升位移為主，將梁體頂升脫離原支座1～2mm，檢查所有支座與梁體脫開(kāi)情況，同時(shí)測(cè)定支座反力：本次施工設(shè)計(jì)頂升力為1432t（7015kN*2個(gè)/9.8），實(shí)際進(jìn)行稱(chēng)重后頂升力達(dá)到1450t～1480t（橋型為斜拉橋，為半漂浮體系，且橋面未中斷交通，故數(shù)據(jù)為動(dòng)態(tài)），與設(shè)計(jì)基本相符。支反力稱(chēng)重完成后迅速將梁體回落到原來(lái)位置，梁體頂升脫離原支座時(shí)間不大于5min。

2.2.5 同步頂升

試頂完成后，檢查頂升和監(jiān)控系統(tǒng)工作是否正常，調(diào)試合格后方可實(shí)施正式頂升。（1）千斤頂緩慢用力整體頂起梁體使其離開(kāi)原支座，高度以可進(jìn)行支座更換作業(yè)的高度為宜，但最大不得超過(guò)3mm。頂升到位時(shí)立即在梁底間增設(shè)機(jī)械式千斤頂，提高頂升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保橋梁整體安全。（2）頂升時(shí)以頂升力和位移雙控，且以位移控制為主，以1mm一個(gè)量級(jí)增加位移，當(dāng)頂升接近至設(shè)計(jì)高度，放緩頂升速度。

2.2.6 支座更換

（1）原支座拆除。

當(dāng)輔助支撐起作用后，鑿除墊石頂面8cm左右砼并鑿毛、保留地腳螺栓，取出舊支座。

（2）墊石和預(yù)埋鋼板處理。

重新澆筑支座墊石，增設(shè)2層D10鋼筋網(wǎng)片，墊石頂預(yù)埋20mm厚Q235鋼板，與原地腳螺栓焊接并確保水平與標(biāo)高，標(biāo)高根據(jù)頂升前梁底與墊石凈空減去新支座厚度+支座壓縮量確定，最后澆筑灌漿料。

（3）新支座安裝。

①安裝時(shí)注意支座對(duì)中水平，新支座安裝時(shí)，盡量按照原有位置安放，可以在支座更換施工開(kāi)始前將原支座位置進(jìn)行標(biāo)記。②新支座的上鋼板與鋼梁鋼板圍焊，下鋼板與墊石預(yù)埋鋼板圍焊。焊接采用間斷焊，避免連續(xù)焊造成鋼板過(guò)熱變形、破壞。③落梁后對(duì)外露鋼板和焊縫進(jìn)行防銹處理。④支座安裝時(shí)環(huán)境溫度宜為20℃，為防止支座出現(xiàn)偏壓或產(chǎn)生過(guò)大的初始剪切變形，安裝完成后必須保證支座與上下結(jié)構(gòu)緊密接觸，不得出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。⑤新支座型號(hào)應(yīng)與設(shè)計(jì)支座型號(hào)一致，并全面檢查是否有支座漏放，支座安裝方向，支座型號(hào)是否有錯(cuò)。

2.2.7 同步落梁

為了確保落梁后同一橋墩各支座受力均勻，落梁前應(yīng)測(cè)量同一橋墩各支座的凈空，以確定回落高度。落梁過(guò)程的施工要求、安全控制指標(biāo)與頂升相同。落梁前，應(yīng)先將千斤頂微量頂升0.5mm左右，以卸除千斤頂?shù)淖枣i裝置，再同步進(jìn)行千斤頂回油、落梁。落梁時(shí)，嚴(yán)格控制同一橋墩上的各個(gè)千斤頂?shù)幕芈渫叫?，由?jì)算機(jī)控制液壓系統(tǒng)完成。按照每級(jí)1mm的順序進(jìn)行，同樣實(shí)行頂升力、位移雙控的原則。

3? 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于頂升效果而言，所用的梁板的頂升必須滿足橋梁頂升結(jié)構(gòu)安全的要求，確保不會(huì)產(chǎn)生危害性后果的前提下，不斷提升頂升的質(zhì)量效果。對(duì)于支座而言，支座平面布置影響到連續(xù)箱梁橋抗爬移能力，對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)力學(xué)傳遞模式和計(jì)算圖示非常關(guān)鍵，是獲得橋梁更合理受力形式的主要設(shè)計(jì)措施。

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