陈建军

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001)

1 工程概况

贵州省S215镇水线阿志河特大桥是一座预应力混凝土加劲梁悬索桥，位于六枝特区中寨乡境内，横跨阿志河，桥面距水面260 m，是镇宁(黄果树)至水城高等级公路上最大的桥梁工程。大桥跨度283 m，主缆计算矢跨比1/9，加劲梁宽13.3 m。水城岸引桥设4×30 m简支T梁，镇宁岸无引桥，桥面横坡1.5%。主塔上塔柱采用2.0 m×2.5 m钢筋混凝土实心矩形截面，塔柱高35.55 m；下塔柱采用2.5 m×3.0 m钢筋混凝土实心矩形截面。镇宁岸采用固定支座，水城岸采用活动支座，加劲梁两端均设置水平抗风支座。现围绕该桥梁实际情况，对其固定支座的更换施工做如下深入分析。

2 支座现状与病害成因

在更换支座前，必须确定支座的现状。该桥梁镇宁岸支座为固定支座，在桥梁正常使用过程中梁端混凝土产生挤裂与脱落等现象，使固定支座上的钢板产生局部转动和弯曲变形，还有一部分钢板陷入到梁底混凝土当中，导致桥面产生下挠、伸缩缝错缝。对此，必须对镇宁岸固定支座进行更换，以免造成更大的破坏。

从理论上将，对于中小跨径悬索桥，在加劲梁的其中一端安装活动支座，而另外一端安装固定支座，能使加劲梁形成几何不变体。而从实际使用效果看，固定支座受行车作用后，加劲梁会产生一定瞬时纵向位移，在车辆驶离之后可以快速复位。基于此，支座固定端应能适应梁体纵向变形。但固定支座对梁端纵向自由位移有一定约束作用，受重载车辆及温度变化持续作用后，没有固定在梁底处的支座上钢板将在梁体位移作用下使钢板发生移动或转动，钢板对梁端混凝土造成挤压，导致混凝土开裂。另外，因支座更换过程中设置的空洞没有完全修补，使上钢板陷入到梁体当中，引起梁底下移与伸缩缝错位。

根据规范，结合该桥梁实际情况，决定将固定支座更换成板式橡胶支座，以此使镇宁岸的支座适应纵向自由位移。根据专家评审意见，采用4块500 mm×600 mm×110 mm板式橡胶支座，也就是在原支座所在位置设置2块支座以外，额外增设2块支座，容许最大位移为37.5 mm，受制动力作用后，最大位移52.5 mm。通过计算可知，在镇宁岸梁端安装4块板式橡胶支座以后，在最不利工况条件下，梁端实际纵向位移量为5.1 cm，未超过限值要求。

3 支座更换

3.1 伸缩缝拆除

(1)先封闭桥梁的交通；

(2)利用风镐将伸缩缝两端混凝土凿除干净；

(3)对伸缩缝和梁端钢筋之间的连接进行解除，需注意，切割连接钢筋的过程中，应保留梁端在连接伸缩缝时使用的钢筋，用于和新伸缩缝之间的连接；

(4)最后将伸缩缝移除即可。

3.2 更换施工

(1)对加劲梁进行局部顶升，先对加劲梁其中一端进行顶升，完成对支座的更换后使加劲梁回落，对另外一端进行顶升，更换剩余所有支座。若需在两端同时进行顶升，则要将桥中线水平方向上的限位支座临时解除。

(2)顶升设备为计算机控制同步顶升液压系统，在每个支座的两侧分别对称安装1个千斤顶。

(3)在顶升梁体之前，应先建立良好的通讯，安排专人负责指挥，在顶升中做好指挥调度、信息传递和反馈，确保整个过程都会受到严格的控制。顶升时，应保证信息得以同步传递，明确不同级别人员的职责与分工。制定针对不同风险的应急控制和处理措施，并编制完善的应急方案，杜绝事故的发生。

(4)由于更换后的新支座厚度比原支座小，所以要对原支座实际垫石高度进行适当调整。在施工开始前，先对加劲梁底部与支座垫石顶面的实际标高进行测量，然后根据相关设计要求，对镇宁岸的支座垫石进行改造，结合设计要求对新的垫石混凝土进行浇筑施工。对于垫石混凝土，以自密实混凝土或者是环氧混凝土为宜，另外，对于垫石顶面的平整度，应控制在3 mm以内。

3.3 技术要点

(1)准备工作

①在千斤顶就位之前需要对放置千斤顶的主塔横梁顶面进行清理，使其达到平整，同时也要对加劲梁的底部进行清理，最后将保险垫块放好。

②使SPLC计算机控制同步顶升液压系统就位。为了使顶升达到同步，液压系统要具备液压缸压力自动调整功能。在每个支座的两侧都要对称设置千斤顶，将千斤顶与控制系统连接好后，对设备进行检查，确认运转是否保持正常。

(2)梁体顶升

①顶升开始前，做好交通封闭，禁止一切行人与车辆通过，同时做好管制和诱导，安排专人在桥梁的两岸加强管制，避免车辆与行人进入到桥上，影响正常施工。

②经检验确认顶升装置合格后方可开始试顶，顶升到加劲梁和支座脱空达到2～5 mm后停止顶升，停放5～10 min的时间观察是否有异常，当没有异常时方可继续顶升。

③顶升过程采用计算机进行控制，同时分级进行，每顶升完一级就安放好临时支撑，在这一过程中要对传感器数据进行仔细分析，安排专人进行观测，如果发现裂缝，应暂停顶升，并将其回落到原支座处。顶升时，起梁的速度按照1 mm/min严格控制。

④将梁顶升至预定的高度之后立即设置临时支撑，临时支撑的设置必须稳定和可靠。

(3)拆除原支座及其钢板与梁底空洞修复

①对原有支座及其钢板进行拆除，并使用自密实或环氧混凝土修复加劲梁的空洞部分，修复用混凝土的强度不能比原混凝土强度低。

②在现场对梁底和支座垫石之间的距离进行测量，同时根据设计图对支座垫石进行改造。

(4)安装新支座

①以新支座的尺寸为依据在加劲梁上进行钻孔。

②钻好孔后，在孔内注入专门的植筋胶，并插入锚杆，待强度达到要求后对新支座进行安装。

(5)支座更换

①根据设计要求安装板式橡胶支座。

②对支座和钢板之间的间隙进行测量，若间隙误差小于3 mm，即可落梁，否则要对支座上钢板进行调整，对由于调整而产生的间隙，可使用厚度较薄的钢板或环氧砂浆进行垫塞。

(6)落梁

①将支座更换好以后，利用千斤顶将加劲梁顶起，然后撤出钢垫板，将加劲梁同步缓慢回落到更换好以后的支座表面，对支座和钢板之间的间隙进行认真检查，确认是否压紧，位置是否正确，最后即可对顶升系统进行拆除。

②在梁回落至支座上后，对连体和支座之间的连接进行检查，确认连接是否良好、支座是否存在损坏和是否能正常工作，直到满足设计要求。

4 结束语

综上所述，支座经过长时间的使用会产生病害，对桥梁的正常和安全使用造成威胁，因此在桥梁加固工作中，应对支座的检查和更换引起足够重视，根据支座和现状和病害产生原因，及时进行更换处理，以保证桥梁使用安全。