胡秋生

摘要：桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，桥梁支座病害直接影响到桥梁使用寿命和交通安全。文章通过工程实例对同步顶升技术在桥梁支座更换中的应用及注意事项进行了分析，以供相关人士参考借鉴。

关键词：同步顶升技术；千斤顶；控制系统；桥梁支座；高速公路 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2015）28-0060-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.029

1 概述

广西全州至兴安高速公路是国道主干线衡阳至昆明和国家重点公路厦门至成都的主要组成部分，随着运营年限的逐步递增，在车辆荷载及环境因素的影响下，沿线桥梁一些支座陆续出现了剪切变形、开裂、起鼓和脱空等病害。如不及时进行更换，不但存在安全隐患，而且易对桥梁其他上部结构造成损坏。经过对现场的勘察，同时根据本高速公路的特点，决定采用同步顶升技术更换支座，该方法既能达到恢复桥梁支座功能的目的，又不影响交通，同时具有造价较低、施工周期较短、支架工程少等优点。

2 工程实例

2.1 工程概况

万乡河大桥在广西全州县全州镇赵家村附近跨越万乡河，统一里程为K994+439，桥长185.998m，桥宽为26m，上部构造采用9～20m预应力混凝土先简支后连续箱梁，两桥台处设置Z-40型伸缩装置，5#墩处设置Z-80型伸缩装置，两桥台及5#墩处采用GYZ250×66（CR）圆形板式橡胶支座，共计80个，其余桥墩处采用GYZ325×66（CR）圆形板式橡胶支座，共计140个，支座处距水面高度约为4m。2013年3月22日至2013年5月23日在进行桥梁定期检测时，发现该桥0#台、9#台及1#、3#、6#、8#墩共计22个支座存在剪切变形、起鼓、脱空等现象，为保证行车安全和防止对桥梁其他上部结构造成损坏，于2014年3月20日开始对该桥损坏的支座进行了更换，下面就本桥0#台-5#墩的支座（一联5孔）更换施工方案及注意事项进行阐述。

2.2 施工方案

2.2.1 施工工艺流程。施工准备→搭设作业平台→盖梁顶标高复测，确定顶升高度→检查支座→荷载计算→顶升设备安装→顶升设备调试→试顶升→正式顶升→支座拆除及清理盖梁顶垃圾→更换支座→落梁→顶升设备拆除→拆除作业平台，清理现场。

2.2.2 施工准备。在更换支座前，做好人员、材料及机械设备的准备，做好千斤顶的校验工作，做好测量表格。主要机械设备如表1：

2.2.3 搭设作业平台。由于万乡河桥0#台～2#墩在陆地上，采用搭设脚手架作为作业平台，3#～5#墩在水中，且施工期河水流速较快，采用吊篮作为作业平台（见图1、图2）。

2.2.4 盖梁顶标高复测，确定顶升高度。在顶升之前，全面检查该桥的整体情况，对每个支座及盖梁顶标高进行复测，确定顶升高度，并做好记录，以便在顶升过程中进行复核。

2.2.5 检查支座。顶升更换支座施工前，全面检查该桥的整体情况，详细检查各支座情况，包括支座位置、剪切变形、脱空间隙、是否偏压、钢垫板厚度等，对脱空支座选择厚度合适的钢板，对倾斜支座选择楔形钢板，保证支座更换后，梁体与支座紧密接触。

2.2.6 荷载计算。顶升更换支座施工前，需要计算荷载，确定薄型千斤顶型号及数量。

根据对本桥每孔梁体的自重计算：

第一，每孔箱梁自重约：[19.42m3/片（边梁）×2片+19.58m3/片（中梁）×3片]×2.45t/m3+（钢铰线及钢筋）4.45t/片*2片4.48t/片*3片=261.41t

第二，桥面铺装重约：20m×11.5m×0.15m×2.45t/m3=84.53t

第三，桥面铺装钢筋重约：4.05t

第四，护栏重约：0.146m3/m×20m×2.45t/m3×2侧=14.31t

合计总重约为364.3t，施工过程中，对于每孔梁体进行顶升，计划采用20台100t薄型千斤顶，其合计承载力为：100t×20台=2000t≥2.0倍×364.3t=728.6t，满足顶升要求。

2.2.7 顶升设备安装。首先将放置千斤顶位置的盖梁顶面和梁底面进行清洁打扫及打磨处理，确保平整；其次安装钢板（尺寸250mm×350mm×20mm），并摆放平整、确保与盖梁顶面及梁底面紧密接触；最后在每片梁底两侧各放置一台薄型千斤顶，单个盖梁有5片板梁，一个盖梁支座更换时共布置10台薄型千斤顶（见图3）。为便于顶升操作，所有千斤顶均按向上方向安装，即千斤顶底座在盖梁上，油缸在梁板底部。千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直，以免因千斤顶安装倾斜，在顶升过程中产生水平分力。在千斤顶安装稳固后再接百分表，连接电动油泵及顶升控制系统。

2.2.8 顶升设备调试。顶升设备调试的主要内容有：一是检查液压系统，主要检查油缸安装是否正确、牢固，泵站与油缸之间的油管连接是否正确、可靠，油箱液面是否达到规定高度，液压系统运行是否正常，油路有无堵塞或泄漏。二是检查控制系统，主要检查系统安装就位并已调试完毕，控制系统运行是否正常，液压系统对控制指令反应是否灵敏，各传感器系统是否正确传输，系统能否升降自如，各种控制阀工作状况是否正常、是否需要更换；三是监测系统检查，主要检查信号传输是否有误，传输是否顺畅。

2.2.9 试顶升。完成顶升设备调试后，在正式顶升前进行试顶。试顶升作业严格按照顶升作业的要求进行。顶升总行程以让所有支座松动来控制，并控制在计算允许范围内，分多次完成，每次顶升约2mm。每级顶升到位后稳定10分钟，在稳定期间测量各百分表处梁体的位移，如果各测点位移差不超过1mm，再进行下一级的顶升。稳定期间注意观察百分表，发现梁体位移有减小趋势，说明千斤顶工作不稳定，立即回油卸顶，检查油泵、输油管、千斤顶是否有漏油现象，修复后重新试顶。顶升过程中，对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观察有无异常变化，如有开裂、混凝土破碎等情况，应立即停止顶升，查明原因并解决后再继续顶升。

2.2.10 正式顶升。试顶升没问题后，开始进行正式顶升。顶升施工时将同一桥墩上的全部千斤顶并联起来，通过一台油泵进行加压，以保证每台千斤顶出力一致；顶升中严格控制油压和千斤顶行程，确保整体顶升。当梁体达到顶升设计高度后，持荷、稳压，更换支座。由于千斤顶为薄型千斤顶，行程为20mm，且油枪截面积小，在加压过程中必须缓慢加压，控制流量，单个千斤顶每级加载量为5t。通过预安装的百分表随时监控梁体顶升的位移量；待整体顶升后，每级顶升2mm，顶到位稳定5分钟后，观测并记录，检测是否同步，不同步随时调整，然后进行下一级顶升。顶升高度达到10mm时，如不影响支座更换施工，稳定油压，更换支座；如不能正常更换，继续顶升，但顶升高度不得超过15mm。顶升过程中，需安排专人对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观测有无异常变化，确保施工中均匀顶升，上部结构不出现裂缝、破碎及偏移，出现异常现象，应立即停止顶升，查明原因并解决后再继续顶升。

2.2.11 支座拆除及清理盖梁顶垃圾。用钢钎将支座撬动后，取出病害支座并编号，准确记录、标记支座位置，再将盖梁顶支座位置找平、清理干净，按原位置铺设环氧砂浆，确保平整。

2.2.12 支座安装。在支座拆除及清理盖梁顶垃圾后，在支座两侧与梁底间设置临时支撑，提高梁板稳定性，防止因活荷载不均匀，造成梁体承压破坏。再根据标记位置准确放入新的支座，随后进行调平调正，并用经加工的楔形不锈钢板垫实，随后检查支座位置是否合适，接触是否良好。板式支座安装时应注意：一是支座应按设计支撑中心准确就位，安装前应对梁体和支撑垫石进行检查，梁底钢板与支撑垫石顶面尽可能保持平行和平整，支座上下关联处应能保证紧密接触，不得出现空隙，同一片梁的各个支座应在同一平面上，避免支座的偏心受压，不均匀支撑与个别脱空的现象；二是安装支座时，应尽量选择在年平均气温时进行，支座与不锈钢的位置要视安装时的温度而定，若不锈钢有足够的长度，则按支座距不锈钢中心安置。

2.2.13 落梁。支座准确安装完毕后，开始落梁，落梁以5mm为一级，逐级缓慢回落，逐级退出枕木和木楔，使梁体均匀缓慢下落。同时为防止梁与支座发生纵横向滑移，采用木制三角垫块在梁体两侧加以定位，待落梁工作全部完毕后拆除。每片梁落下后，不要急于拆除千斤顶，应仔细检查板式橡胶支座有无初始剪切变形现象和悬空现象。如发现有剪切变形现象，则应稍微起高一侧梁端，让橡胶支座在自身弹性作用下自动复位，避免橡胶支座在落梁的时候产生初始剪切变形。如果发生悬空，则重新将梁体同步顶起，在悬空支座下加垫不锈钢板。支座安装符合要求后，回收千斤顶，拆除临时支撑，让梁回到原来位置，完成支座更换工作。

2.2.14 拆除作业平台，清理现场。一联所有需要更换的支座更换完成后，开始拆除作业平台，清理现场，填写支座编号，拍照存档。

3 顶升注意事项

（1）顶升前需对整个桥梁进行检查，特别是两侧桥台处梁板是否与桥台背墙顶死，如存在，这时需解除对梁体约束；（2）顶升空间内不得有障碍物；（3）每次顶升的高度稍高于垫块厚度，能满足垫块安装的要求即可，不宜超出垫块厚度较多，以避免负载下降的风险；（4）正式顶升时应控制顶升速度和顶升压力，由于边梁本身自重及桥面附属设施（如护栏、连接部件）的影响，与中梁在顶升力上存在差异，在顶升时一定要采取压力与行程双控制，并以行程为最终控制，避免由于起顶不均匀而造成桥面的剪切破坏；（5）一联的顶升工作安排在一天内完成，尽量避免过夜，如遇特殊状况，则必须采用临时支撑固定牢固，并派人值守，检查系统情况及桥梁姿态；（6）由于施工控制精度问题，在正式顶升前准备一些2mm、3mm、5mm等规格的薄钢板，并对钢板进行防锈处理，以备标高调整用；（7）高空作业安全保障措施要完善，并严格遵守。

4 结语

自2014年3月底本桥支座更换后至今已一年多，通过观测，未发现该桥梁体、绞缝及桥面有损坏现象。采用同步顶升技术更换桥梁支座是目前桥梁养护中较为可靠、方便、成本较低的方法，特别是运用于运营中的高速公路，在不妨碍交通的前提下，其优点尤为突出。

参考文献

[1] 公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4-2004）[S].

[2] 公路桥涵养护规范（JTGH11-2004）[S].

[3] 程香平，周承新，张永强，刘海亮.超薄千斤顶在桥梁支座更换整体顶升施工中的应用[J].科技信息，2009，（15）.

（责任编辑：陈 倩）