普通公路橋梁支座缺陷的處置方法探析

汪有紅 （安徽省引江濟淮集團有限公司，安徽 合肥 230000）

1 橋梁支座概況

東上林橋、沈家門橋位于浙江省杭嘉湖東部平原，行政區(qū)域上屬于湖州市。

在交工前自檢中發(fā)現二座橋支座系統(tǒng)存在安裝缺陷。具體情況如下：

①東上林橋：橋梁相應河道樁號為TL6+419.44處新建。橋梁上部構造采用（16+20+16）m預應力混凝土空心箱梁，下部結構構造為柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎，橋寬6.5m,兩側混凝土護欄底部寬0.5m,橋梁凈寬5.5m，橋梁全長56.84m。

橋梁斷面橫坡為從中軸線以2%坡向兩側,橋面縱坡為4%,斜交角度為9°,橋面鋪裝采用12cm厚C40防水混凝土,內設間距為橋10cm×10cm的鋼筋網，上鋪瀝青混凝土面層。

②沈家門橋：橋梁相應河道樁號為TL7+127.76。橋梁上部構造采用（16+20+16）m預應力混凝土空心箱梁，下部結構構造為柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎，橋寬6.5m，兩側混凝土護欄底部寬0.5m，橋梁凈寬5.5m，橋梁全長56.84m。

橋梁斷面橫坡為從中軸線以2%坡向兩側,橋面縱坡為4%,斜交角度為0°,橋面鋪裝采用12cm厚C40防水混凝土,內設間距為橋10cm×10cm的鋼筋網，上鋪瀝青混凝土面層。

二座橋梁支座上的楔型鋼板安裝不符合設計和規(guī)范要求，伸縮縫端橋板四氟支座上沒有放置不銹鋼板，部分支座局部脫空、傾斜、部分支座下調整用的鋼板采用多塊鋼板及部分支座下調整用的砂漿超過5mm未采用鋼板，部分支座變形。

2 支座缺陷處置要求

采用上部結構整體頂升，安裝楔型鋼板，并用環(huán)氧樹脂與空心板梁黏貼牢固，支座校準，鐵板防腐，四氟支座上放置不銹鋼板，用環(huán)氧砂漿墊實支座，部分支座下調整超過5mm采用鋼板墊實。

3 支座缺陷處置方案的確定

首先根據該二座橋均為單幅三孔簡支結構的結構特點，二端設置伸縮縫，確定選用橋梁整體同步頂升方式。起頂設備選用，首先計算現狀橋梁的實體結構抬升重量，并綜合考慮相關影響因素、頂升設備的安全富余度，按不小于計算抬升重量的1.5倍作為選取頂升設備的標準。其次計算出支座的抗壓彈性模量容許值（實際抗壓彈性模量值已無法試驗測得）及支座上部承受的最不利組合外力，得出支座可能發(fā)生的最大的壓縮變形值，并適當考慮支座承載后的最大變形值，再加上安裝楔型墊塊和滑動鋼板的厚度，對該支座最大頂升量進行控制。本工程采用PLC八點同步頂升系統(tǒng)控制頂升作業(yè)，頂升時對壓力與行程雙控制，并以板梁頂升行程為最終控制?？梢杂行吜喊澹ㄒ虮旧碜灾丶皹蛎娓綄僭O施，如混凝土護欄、分聯處連接件的影響，與中梁板在頂升力上差異較大）與中梁板間的頂升力差異，有效防范由于起頂不均勻而造成橋面的剪切破壞。

4 支座缺陷處置施工

4.1 施工準備

①根據確定的施工方案，沈家門橋、東上林橋上部結構靜載重量計算：中孔20m中板（12.511 ×3）m、邊 板（13.036×2）m、絞縫 3.475 m共計67.08 m3或167.7t。16+16空心板梁中板 51.972m、邊板 39.04 m、絞縫7.92m共計98.932m或247.33t。橋面鋪裝28.6 m或71.5t。防撞護欄104m共計47.7 m或119t。因此沈家門橋、東上林橋的上部結構靜載重量為605.08t。實際頂升理論工作重量907.62t。詳細計算見下表所示。

沈家門橋、東上林橋橋梁上部結構靜載重量計算及頂升千斤頂配置表

頂升作業(yè)前，先搭設頂升工作平臺，兩側橋臺處支座系統(tǒng)在橋臺靠河側搭設一個工作平臺（東上林橋0號臺、3號臺。沈家門橋0號臺、3號臺），其余的橋墩處租用船只并在船倉口鋪設木板作為工作平臺，平臺需牢固可靠，確保施工操作人員及監(jiān)控工作人員在作業(yè)時的安全。

②根據橋梁的現狀，首先測量出各墩臺頂面到板梁底的高差。二座橋高差都在18cm以上25cm以下。

③根據調查結果，準備了15臺50t扁式千斤頂，其中12臺套為起頂所用，另外3套為備用；還有40臺30t扁式千斤頂，其中24臺套為起頂所用，另外12套為備用。根據橋梁實際情況所用千斤頂尺寸：30t扁式千斤頂本體高度122mm，行程60mm。50t扁式千斤頂本體高度112mm，行程60mm。

頂升液壓系統(tǒng)采用單作用脈寬控制PLC八點同步頂升系統(tǒng)，見圖1所示。

圖1 單作用脈寬控制PLC八點同步頂升系統(tǒng)示意圖

④經過調查測量，測出各梁板支座面的橫向及縱向的坡度數據，根據各數據加工的楔型鋼板及部分支座下調整超過5mm空隙所采用的鋼板，并且做好防腐。同時還要準備好不銹鋼板、硅脂、環(huán)氧樹脂、干燥的細砂。

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⑤對墩臺面與板梁底部間的雜物進行認真清理、拆除支座附近和板梁周圍的多余約束。

⑥千斤頂放置，橋梁中板在梁板端部接縫處放置千斤頂，邊板在外腹板底放置千斤頂。在千斤頂頂、底部安放厚20mm的支墊鋼板（鋼板平面尺寸：150mm×150mm×20mm）。具體位置見圖2所示。

圖2 千斤頂安裝布置圖

受力計算：32×9.8×1000n/(150×150)mm=13.94n/mm小于橋梁墩臺帽的混凝土抗壓強度C30。

⑦頂升位移控制用位移傳感器，安放在靠近板梁的根部，每個墩、臺中間安裝一個傳感器，見圖3所示；同時在兩端橋臺上和橋面伸縮縫兩側共設置8處位移觀測點，用于觀測橋臺和橋面伸縮縫處的位移變化。

圖3 位移傳感器布置圖

4.2 頂升施工

①頂升作業(yè)前，對橋梁兩端進行臨時封閉，聯系交通部門發(fā)布禁行通告，并安排專人全過程值守，避免作業(yè)時外圍車輛的誤入。

②準備工作完成后，在工作組長的統(tǒng)一指揮下，PLC八點同步頂升系統(tǒng)操作人員根據操作臺發(fā)出操作指令，使千斤頂全部同時頂升。等貼合壓力值達到后，頂住梁底，這時頂升自動停止，并將該點位置作為同步的零點。接下來開始發(fā)出指令進行頂升，在操作指令設置中，設置頂升過程中的頂升速度，每頂升1mm為一個指令及位移變化量不得超過0.2mm，完成一個頂升指令程序后進行下一過程的頂升，同時對每次頂升進行量測，及時進行修正，而后繼續(xù)下一個指令程序和頂升過程，如此循環(huán)，直到全部頂升到位，總頂升高度25mm。整個頂升過程中，安排專人隨時觀察梁板、橋面及附屬設施穩(wěn)定狀況，如發(fā)現異常，立即報告工作組長，由工作組長決定是否停止頂升。

③頂升到確定的高度后，梁底安放預先準備的楔形木塊及支墊鋼板，進行臨時支墊，支墊要求穩(wěn)定牢固，支墊時對千斤頂繼續(xù)穩(wěn)定供油，不可放松千斤頂。

⑤對于支座局部脫空或由于梁體安裝不當和梁底表面不平整所造成的支座偏壓，采用環(huán)氧膠泥和楔形鋼板，對局部脫空部位進行填充，確保支座處于全截面受壓狀態(tài)。

⑥支墊完成后，安裝經防腐處理過的楔形鋼板，楔形鋼板用環(huán)氧樹脂粘結在梁板底面。0號、3號橋臺滑動支座上加裝不銹鋼板，不銹鋼板用硅脂粘于支座上。

⑦支座更換完成后,待環(huán)氧砂漿到達規(guī)范要求強度后,方可進行落梁施工。落梁施工需按規(guī)定要求逐步進行，先拆除梁底臨時支撐，然后同步緩慢松懈千斤頂，直到梁體下落就位。下落過程中，嚴格按操作程序進行，防止不均衡下沉，造成橋面損壞或個別千斤頂因超壓毀壞。

4.3 支座更換施工注意事項

①橋梁頂升前，認真檢查千斤頂的頂置部位的襯墊放置位置是否準確，嚴格防范頂進千斤頂直接頂升梁板底部，避免梁板的損壞。

②嚴格控制梁體的頂升高度，避免頂升高度過高，造成橋面及附屬設施的損壞。

③頂升過程中要安排專人隨時觀察梁板、橋面及附屬設施的變形情況，如發(fā)現異常，立即報告工作組長，由工作組長決定是否停止頂升和采取何種處理措施。

④整體頂升到位后，支座系統(tǒng)缺陷處置時，操作人員需使用專用工具換放支座和支墊鋼板。

5 結語

橋梁支座缺陷處置，隨著處置技術的不斷完善，在普通公路橋梁的支座維護中得到廣泛應用。通過東上林橋、沈家門橋支座缺陷的處置實施，總結了在普通公路橋梁支座缺陷處置的方法和控制要點，為今后類似普通公路橋梁支座缺陷處置或支座更換提供一點借鑒。