龙钧霆 杨远飞 王新定

(1.江苏华宁工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210018； 2.东南大学交通学院，江苏 南京 210096)

预应力混凝土连续箱梁桥支座更换施工技术

龙钧霆1杨远飞1王新定2

(1.江苏华宁工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210018； 2.东南大学交通学院，江苏 南京 210096)

以某高架桥支座更换工程为例，在阐述该桥支座病害的基础上，对该桥的支座更换施工关键技术进行了详细介绍，并对该桥进行了施工监控量测，成桥和施工监测结果表明顶升法更换有害支座是可行的。

支座更换，预应力混凝土连续箱梁，施工工艺，监测

1 工程概况

预应力混凝土连续箱梁高架桥建于2006年，全桥主线共109孔，为分离式双幅桥，共39联，桥梁总长3 108.3 m。该桥第1，2联拆除，其余联老桥利用，为及时消除结构安全隐患，提高支座的承载能力和耐久性，延长桥梁结构的使用寿命，对该桥支座进行更换。

主线桥上部结构平面位于直线段和圆曲线上，根据总体设计的要求，分为上、下行两幅桥组成，标准单幅桥梁宽度为13 m。预应力混凝土变截面连续箱梁联的支座采用盆式橡胶支座，其余现浇箱梁联的支座均采用板式橡胶支座，组合箱梁联的支座采用球冠橡胶支座，全桥板式支座715个，球冠支座212个，盆式支座16个，全桥支座共计943个。

2 支座病害情况

该桥支座存在的主要病害情况为共有40个板式橡胶支座有明显破损、开裂，其中部分支座鼓胀明显，已影响支座正常使用功能，评定标度为4；多数板式橡胶支座处于标度1～3中，支座有轻度功能性损害；标度为3的板式支座所占全联支座达80%以上的桥梁共有4联；球冠支座有1个完全脱空，标度为4，影响桥梁正常使用，有1个支座有轻微斜向裂缝，标度为2，其余球冠支座状态较好；有1个过渡墩盆式支座上钢板偏离较大，标度为3，有1个支座钢盆内橡胶挤出，出现轻度功能性病害，部分支座钢板有锈蚀。

3 支座更换施工特点

该桥箱梁支座更换施工采用顶升工艺。该桥顶升系统设计难度较大，需顶升的箱梁最大长度达90 m，共三孔，每个桥墩处需对称墩原支座两侧布置至少6个千斤顶，全联达48个，因此各千斤顶并联后的同步控制系统较复杂，设计难度较大，需选择专门的顶升设备进行施工。临时支撑系统布置难度较大，需顶升的箱梁为纵、横双向预应力体系，受力复杂，临时支撑点必须位于原箱梁的永久支撑点附近，同时支撑点应设置在墩顶，故可利用的临时支点位置较少，扣除墩顶升布置顶升千斤顶位置后，难以利用其作为临时支撑系统的基础，需采用自锁式超薄液压千斤顶(顶升与临时支撑为一体)。顶升系统的同步性及临时支撑的不均匀沉降，考虑箱梁为纵、横双向预应力体系，受力复杂，如何控制顶升过程中或落梁后的液压同步控制系统同步性及临时支撑的不均匀沉降不超出结构受力要求，是顶升成败的关键性要求。

4 支座更换顶升施工

支座更换施工可分为施工准备、箱梁顶升、支座更换以及落梁等。

4.1 施工准备

施工准备包括对桥墩检查、支座垫石凿除和表面处理、箱梁顶升、更换支座以及施工监测点的布设等。现场检查主要包括墩柱检查、箱梁检查、伸缩缝检查。同时在箱梁顶升、支座更换过程中也随时进行跟踪检查。

墩柱检查主要是检查墩身是否有裂缝、破损等缺陷，在施工过程中以及施工完成后都要检查，以免既有病害对支座更换施工造成不利影响。另外要检查支座更换施工是否有新的损伤产生。对支座垫石中心线位置进行放样，标定支座区域内支座垫石顶面距楔块底面的实际净高，作为落梁前净高的控制依据。测试前应在支座周边设置4个固定观测点，并在整个施工过程中加以保护。

箱梁检查主要是检查箱梁腹板、底板、顶板是否存在裂缝病害，对既有病害应详细记录、标记，必要时在支座更换过程中对裂缝宽度变化进行监测，以确保结构受力安全。

伸缩缝检查主要是顶升前必须保证顶升联梁端伸缩缝内的清洁，防止顶升过程中伸缩缝橡胶条的破损。

4.2 预应力混凝土连续箱梁的顶升

预应力混凝土连续箱梁在顶升过程中，采用顶升力和顶升位移进行双控的原则。当预应力混凝土箱梁支座更换的顶升力接近设计吨位时，应放缓顶升速度，并记录各顶升点的实际顶升力和位移量。反复调整各千斤顶的油压，使各点的压力与上部结构基本平衡以及位移同步。然后保持每个千斤顶的顶升力不变，分级将桥梁抬升至满足支座更换施工所需的空间高度，利用千斤顶螺母机械锁定千斤顶，以免出现松动现象。在预应力混凝土箱梁顶升施工过程中，应严格控制同一联中各桥墩之间的顶升高差，在横桥向也应同步顶升。在同一联预应力混凝土箱梁的各桥墩的支座顶升位移差不大于1 mm，同一桥墩横桥向的支座顶升位移差不大于0.3 mm。为确保预应力混凝土箱梁在支座更换施工期间的安全，在支座拆除、墩顶垫石凿除、新垫石浇筑等施工时间，应锁定千斤顶的顶升力，确保支座更换施工过程中顶升力的稳定和预应力混凝土箱梁的受力安全。

4.3 更换支座

更换支座施工阶段主要包括取出原支座、垫石的凿除、取出支座内橡胶和垫块，将支座钢盆和垫石预埋钢板焊接固定、确定新浇下垫石厚度、组装好支座各部件并安装在相应位置、支座上钢板和楔块预埋钢板焊接、支座下钢板和垫石竖向钢筋焊接固定、重新浇筑支座混凝土垫石。

4.4 落梁施工

在落梁前，先解除支座临时锁定装置，千斤顶加油至可以卸除千斤顶机械锁定螺母，然后同步进行千斤顶回油。在落梁施工过程中，严格控制同一联预应力混凝土箱梁各桥墩和同一桥墩横桥向的同步回落。另外，落梁前需对同一桥墩各支座垫石顶面至楔块底面的净距进行量测，以使各支座处净距相同，确保落梁后同一桥墩各支座受力均匀。净距测量点位采用施工准备阶段所设的永久点。落梁后对支座混凝土垫石采用高强早强无收缩自密实砂浆修补完整，并对所有外露的钢板进行防锈处理。

5 支座更换施工监控

在预应力混凝土连续箱梁的顶升和回落施工过程中，预应力混凝土连续箱梁可能产生附加内力，因而要对梁体的关键截面的应力、位移等进行施工监控，并对可能产生的裂缝情况进行观测。

5.1 预应力混凝土连续箱梁位移监控

在预应力混凝土连续箱梁的底板两侧设置百分表，通过百分表的读数控制顶升量并控制梁体的转动。在顶升施工过程中，要确保同一桥墩顶百分表的读数变化一致；同时为防止施工过程中碰到百分表导致读数有误，分别在墩顶四角位置设置固定观测点，采用游标卡尺进行测量，并和百分比读数相互校核，并为新浇筑垫石厚度计算提供数据。具体测点布置详见图1和图2。

5.2 预应力混凝土连续箱梁应力监控

在支座更换施工过程中，对预应力混凝土连续箱梁的支点截面、跨中截面等关键截面进行应力监控，在施工过程中，如实测应力值与理论计算应力值出现较大差异，则应立即停止施工，查找原因并及时进行施工调整。应力监测采用振弦式传感器和配套的读数仪进行测试，具体测试截面和测点布置详见图3和图4。

5.3 裂缝观测

裂缝观测主要是对预应力混凝土连续箱梁主要受力截面的既有裂缝和可能出现的裂缝进行观测。在支座更换施工前，对梁体既有裂缝进行长度、宽度的测量，并作好记录。在顶升过程中，对既有裂缝观测其宽度及长度的变化情况，同时检查有无新增裂缝，做好裂缝性状的记录与分析。

6 结语

桥梁支座存在的病害会直接影响桥梁结构的正常使用，需要及时对病害支座进行更换。该桥梁支座更换施工成功经验表明用顶升法更换有病害支座的方法是可行的，也可供同类型其他桥梁支座更换施工参考。

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On bearing replacement construction technique of prestressed concrete continuous box girder

LONG Jun-ting1YANG Yuan-fei1WANG Xin-ding2

(1.JiangsuHuaningEngineeringConsultancyandSupervisionCo.,Ltd,Nanjing210018,China;2.JiaotongCollege,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)

Taking the bearing replacement project of some viaduct as the example, the paper mainly introduces the key technique of the bearing replacement based on the illustration of the diseases on the bearing, undertakes the construction supervision and measurement, and proves by the bridge accomplishment and construction supervision result that the lift-up method is feasible.

bearing replacement, prestressed concrete continuous box girder, construction craft, supervision

1009-6825(2014)28-0185-03

2014-07-29

龙钧霆(1969- )，男，工程师； 杨远飞(1981- )，男，工程师； 王新定(1966- )，男，博士，副教授

U448.213

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