李思杨

摘 要：桥梁顶升更换支座技术与传统的技术相比，能够大大降低中断交通的时间，缩短了工期，降低了施工成本，是一项应用广泛的施工技术，本文介绍了桥梁顶升技术在地铁交通结构中的应用。

关键词：桥梁顶升技术；千斤顶；支座

经济的快速发展促进了交通运输行业的进步。原有的桥梁由于年久失修等原因需要进行多项改造，桥梁支座作为桥梁系统的重要组成部分，当支座发生严重病害时，直接对桥梁稳定及车辆人员形成安全隐患，这种情况下，有必要进行支座更换。同步顶升技术能够有效保证桥梁的形态，实现桥梁的纠偏加固，具有很好的使用效果。深圳地铁二期工程利用桥梁顶升技术成功将病害支座更换。

1 桥梁支座主要病害及影响

桥梁支座病害的原因主要包括支座质量、设计、施工及其他（如地震、超载等）原因。其主要病害有：

（1）支座脱空或偏压。主要原因是支座垫石和梁底钢板不在同一水平面。

（2）支座异常变形。主要原因是由于落梁不平稳使得支座出现剪切变形。

（3）支座不能正常滑动。主要原因是由于墩的顶部有大量的混凝土垃圾，使得摩阻力加大。

2 桥梁顶升影响的设备及恢复运营配合方案

2.1 受桥梁顶升所影响的设备

经现场调查，受顶升影响的桥面设备主要有轨道、接触轨、接地扁钢、环网电缆，其中除轨道扣件和接触轨的拆装须在地铁停运时间段内完成，其余设备因拆装所需的时间较短，可与轨道扣件拆装平行作业或是提前拆除。

2.2 接触轨拆除及恢复

在桥梁顶升作业前，被顶升梁端部前后各10m范围内，拆除上、下行接触轨普通电联接板和支架卡爪，使接触轨可自由上下移动。

桥梁支座更换完毕梁体复位后，安装梁端部

3 桥梁顶升更换支座方法概述

桥梁顶升技术是处理桥梁支座问题的其中一种方法，其主要原理是垫石加高顶升时，在每个钢牛腿上安置1个千斤顶，临时钢支撑系统设置在盖梁顶面，通过在主控计算机里输入每个墩的顶升高度，控制系统就会自动划分頂升阶段，实现同步顶升和比例顶升，从而实现梁体的抬升，桥梁顶升现场及设备。截柱顶升时，在每个钢抱箍的顺桥向安装两个千斤顶，横向安装临时钢支撑，即每个墩共安装4个千斤顶和8个临时支撑点，安装好千斤顶等顶升系统后，由计算机系统自动控制。千斤顶安装在临时钢管支架上，待顶升完成，并完成边墩立柱盖梁的接高或重建后，再拆除千斤顶和临时钢管支架。

4 同步顶升系统的原理

在桥梁结构中，各主梁的横向联系将上部承重结构连成了整体，要想不破坏桥面及横向联系就实现梁顶起，就必须进行整体同步顶升，梁体才能不会出现扭转、结构开裂等，从而保证桥梁结构的安全。同时，不中断或尽量缩短中断交通时间则对支座更换提出了更高的要求。同步顶升系统由电动机、高压液压泵、油箱及操作控制系统、千斤顶和油管、分流器等组成。

同步顶升的技术原理是泵站的流量通过分流器提供给执行油缸，位移控制系统根据不同测点回馈的信号，控制执行油缸的带载顶升，从而实现整个梁体的同步顶升。

5 同步顶升技术的施工工艺

5.1 同步顶升技术要点

1、 在支座更换方案设计中，必须通过严格计算，明确更换支座的批次，顶升和回落梁的次位移量及工序。

2、 更换支座时，要保证新支座的承载力不低于原支座的承载力。如采用的是与旧支座规格不同的新支座，则必须测量原支座和新支座的高度差，调整施工确保梁体、桥面高程符合加固设计要求。

3、 顶升及回落的安全性是施工中最重要的要求，包括梁体的整体安全及施工作业中的安全。

4、 临时支架必须满足强度、刚度及稳定性要求，并选择适宜有利的气温条件下施工。

5.2 施工工艺

1、 施工准备，包括搭设支架、施工平台等，主要包括：

（1）支座更换时，一般利用桥台作为施工平台，对空间不够的部位采用支架措施，以确保施工的安全实施；对于桥墩支座的更换，采用特制钢挂架固定于墩身或盖梁上作为施工平台。还要进行支座检查、主梁调查并加固等。

（2）对要更换的支座部位进行确认和检查，现场记录支座位置、编号、病害情况，并拍照记录，妥善保存检查记录。

（3）测量梁底标高，并对设计图纸提供的梁底标高进行核对，详细记录并妥善保存。

2、 顶升作业阶段，包括：

（1）台帽、盖梁面清理

清理台帽或盖梁顶面的杂物，必要时可采用钢丝刷等对混凝土垃圾进行清理，以保证支座更换时的作业面干净整洁。

清理伸缩缝内沉积的垃圾和杂物，以防止顶升时梁体间互相挤压。

（2）支座调查与复检

复核原支座与新支座型号、承载力等指标是否一致，并根据设计的承载力确定顶升重量及千斤顶的型号和数量。

确定支座垫石顶面标高的调整高度。对于新更换支座与原支座不一致，应根据新支座的型号、高度确定垫石改造后的顶面标高，以保证支座更换后桥面标高符合设计要求。

（3）千斤顶、百分表安放与设置

千斤顶的数量要与桥台的支座数量保持一致。

放置百分表。要保证顶升的高度准确测量，并能够很好控制梁体的姿态，要通过百分表记录数值。

（4）顶升系统调试，调试是保证设备正常作业的基础。

6 桥梁顶升作业可能发生的事故及应急处理方案

6.1 钢轨发生断轨

1、 钢轨断缝小于50mm，无上下左右逆向错口时，根据断缝大小插入相应的短轨头（10mm、20mm、30mm等尺寸），并在断缝处上好夹板或臌包夹板，在断缝前后30m范围打紧弹条，按5km/h限速放行列车；如果断缝在30mm以内，在紧急处理后按15-25km/h限速放行列车。首列车通过时派人看守，如无异常则按限速条件行车。

2、 钢轨折损严重或断缝大于50mm时，需切除伤损部分钢轨，插入4m短轨，在接头钻孔（每侧不少于2孔）、上好夹板，并拧紧接头螺栓。在断缝前后30m范围打紧弹条，可按正常速度放行列车。

6.2 落梁后线路高程无法复位

施工前，根据每处梁体的顶升高度，按不太于2‰的顺坡率，准备足够数量的2、3、5mm规格调高垫板。万一梁线路高低达不到放行列车条件时，按不大于2‰的顺坡率，进行顺坡，顺坡完成后，按限速5km/h放行列车。

15km/h放行列车，桥梁横向移动大于25 mm时，封锁线路。

7 顶升施工注意事项

1、 施工中尤其注意施工安全保障措施；对进场的支座的规格性能要逐个进行检查，确保其大小、性能合适；支座垫石必须调平，待环氧树脂砂浆或快硬混凝土形成强度后方可落梁。

2、 顶升过程中会遇到将原结构部分构件予以拆除或凿除，在拆除及凿除过程中应避免野蛮施工，以免对原结构产生不必要的损伤和破坏。

3、 在桥梁顶升过程中要中断交通或加强交通管制，应做好施工期间的交通组织，与施工进度配合好。对顶升过程中出现的异常现象要及时和相关部门沟通，提出处理对策。

8 结束语

深圳地铁二期工程地铁车辆采用先进的网络通讯控制系统，同步顶升技术是当前我国最为先进的桥梁支座更换技术，安全可控而且自动化程度高，具有广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 张大伟.桥梁支座更换设计[J].北方交通，2012，（5）：21-22.

[2] 高速公路上跨桥整体顶升技术方案[J]. 世界桥梁，2009，23（1）：61-63.

[3] 邱湧彬， 刘世忠， 李丽园.顶升技术在城市桥梁改造中的应用[J]. 施工技术，2013，42（5）：62-66.

[4] 韩永军. 桥梁顶升技术工程应用研究[D]. 长安， 长安大学，2010.