左松庭

摘 要：以某铁路项目跨溶洞连续箱梁施工为背景，分析支座上座板发生变形的原因及发现问题后，在对轨道造成最小扰动情况下快速更换支座，重点描述了采用PLC同步顶升控制系统在顶升更换支座工程中的施工方法，可为类似的支座变形及更换支座工程的施工提供参考。

关键词：支座变形；振捣；临时支墩；同步顶升

中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0084-02

连续箱梁现已广泛应用于铁路上跨桥梁，大多采用球形支座。近年来，连续梁支座发生变形需更换问题较突出，现就支座变形原因及更换处理发表浅见，供大家交流参考。

1 工程概况

中铁二十四局集团有限公司浙江公司九景衢工程（浙江段）站前Ⅰ标二分部承担DK233+050～DK244+498段线下工程施工，线路长度11.448km；跨杭新景高速特大桥位于衢州市开化县杨林镇境内，全桥长969m，共计26跨。其中16#墩至19#墩为连续梁，跨越大溶洞区。基桩为钻孔灌注桩，桩径为1.5m，支座均采用球型支座，18#主墩TJQZ-通桥8361-35000-DX-0.1g支座[1]与19#边墩TJQZ-通桥8361-7000-DX-0.1g支座上座板发生形变，上座板四角分别向下弯曲，与梁底间距为5～8mm，球体位移量超出设计范围。

2 支座变形原因分析

2.1 梁底混凝土不密实

18#主墩上0#块底板厚度为1.0m，共布置横桥向8层、纵桥向3层钢筋，底层钢筋为Φ25螺纹钢，顶层为Φ16螺纹钢，其余均为Φ12螺纹钢。钢筋间距均为10cm，0#块底板在实际施工过程中，由于钢筋分布较密，加上振捣空间小，振捣不规范，导致梁底与支座上座板间混凝土不密实，造成支座受力不均匀，产生形变及球体位移超限。19#墩支座也存在同样情况。

2.2 临时支墩拆除不规范

由于梁底混凝土不密实，造成支座受力不均，球体位移量超限，支座上座板应一端向下弯曲，一端顶住梁底，现场情况为两端四角均向下弯曲，经分析应由临时支墩拆除不规范导致。

每个临时支墩为102根Φ32螺纹钢组成，3根一束，共计408根。临时支墩拆除应本着平衡、对称原则。实际施工过程中先拆除了纵桥向单侧2个临时支墩，造成支座单侧受力，上座板单侧变形，再拆除了另一侧临时支墩，梁体平衡回压，造成另一端上座板也产生弯曲。由于支座防尘罩包裹，未能及时发现，错过支座更换最佳时机。为后续支座更换增加难度。

3 支座变形处理方法

因支座上座板变形及球体位移量超限，必须顶升连续梁梁体更换支座[2]，为保证对既有线路扰动降到最低，采用PLC液压控制系统[3]对连续梁进行同步顶升，顶升高度控制在8mm。

施工总体工序为：搭建施工平台及导向承重平台→布置顶升系统→梁体同步顶升→取出变形支座→支座砂浆层、梁底混凝土及下预埋套筒处理→安装就位新支座→泄压落梁至设计标高→浇筑灌浆料→泄压还原→观察测量→撤顶并清理现场。

综合考虑各种不利因素的影响，梁体同步顶升所选用的顶升设备，取用计算抬升重量的1.2倍以上作为选取设备的依据。如表1所示。

3.1 搭建施工平台及导向承重平台

将连续梁18#墩多向支座一側的施工平台搭设成围栏，采用膨胀螺栓在平台顶固定外挂L100×100×7型角钢支撑，在角钢上铺设并固定木板作为临时施工平台。在连续梁多向支座横桥向方向外侧搭建导向承重平台，采用300×150双拼H型钢，H型钢放在墩顶顶帽，与顶帽通过植筋螺栓连接，H型钢顶面与支座垫石顶面保持持平，确保结实、牢固。H型钢长1.3m，外挑0.2m。如图1所示。

19#墩连续梁端多向支座横向外侧的墩顶空间满足施工条件，不需要另搭设平台。

3.2 布置顶升系统

为保证梁体安全，在顶升到位后，取出变形支座，梁体长时间处于液压顶支撑状态，防止液压油路泄漏梁体失稳突然回落，本工程液压顶组采用机械螺旋自锁式液压顶，双重保护梁体安全。

根据梁体荷载及桥梁的受力特点，保证同步顶升时线上钢轨平顺性及19#墩顶伸缩缝处盖板标高一致，为防止简支梁梁端与连续梁梁端出现高程差，对轨道造成剪切损坏，以及防止出现高程差损坏伸缩缝、挡渣板及其它桥面附属物，综合考虑：在19#墩顶处连续梁梁端均匀布置顶升专用液压顶10组（200t），在简支梁梁端均匀布置顶升专用液压顶8组（200t）；18#墩顶处均匀布置顶升专用液压顶42组（200t）。梁底与液压顶间安装顶升专用垫板，以增大液压顶与梁底间的受力面积，接通高压油路，调试PLC液压控制系统的输油管道，检查油管密封情况。施工时在检测监控处安装限位器，以准确控制同步顶升的高度；在检测监控处安装百分表，以准确测量梁体顶升高度的变化。如图2、3所示。

3.3 梁体同步顶升

（1）PLC同步顶升液压控制系统是由PLC计算机控制系统、主机箱、液压泵站、电磁阀、压力传感器、位移传感器、液压千斤顶组成。

本系统中液压泵站利用电磁阀来控制流量，依靠电磁阀的开关频率，来改变流量，达到油泵的输出流量可调的目的，配以适当的电控和检测反馈系统，组成压力和位移双重控制，以位移为最终控制，就可以精确控制各千斤顶在升降过程中保持同步。

（2）预顶液压顶。接通桥墩布置的液压顶，在专职人员的统一指挥下，启动PLC液压控制系统，使垫板和梁底紧密接合，以调整液压顶上下垫板间隙，完成正式顶升前的预顶。

（3）整体同步顶升。预顶完毕后，作好记录、测量及测点布置工作，读取液压表、限位器、千分表的数据，并以此时的数据作为初始的“0”状态数据，并将限位器、千分表的数据重新调零。启动PLC液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，顶起高度达到1mm时，停止顶升，由专职人员观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复；经专业人员检查无误后，继续顶升，当顶起高度达到3mm时，停止顶升，各分点油压自动锁死且保持恒压，由专职人员对顶升设备进行系统检查，如若正常则继续上升，否则应立即查找和分析原因。

以每级3mm的顶升行程为一个单位，每顶升一级单位，由专业人员进行系统检查。当顶升高度满足上支座板不受力可以移除支座时（最大不超过8mm），停止顶升，各分点油压自动锁死且保持恒压，并锁死液压分流系统，自锁式液压顶全部机械上锁。经精测队观测线路高程变化基本与顶升数據保持一致。

3.4 取出变形支座

在顶升系统保持恒定压力情况下，采集千分表、限位器的位移数据，当梁体顶升达到7mm时，发现不影响支座的拆取与安装，立即停止顶升并锁定油顶。对剩余支座进行观察，确认剩余支座无不良影响后开始取出变形支座。取出变形支座时用导链将支座整体横桥向拉出至导向承重平台上，然后用吊车将支座整体吊至桥下。

3.5 支座砂浆层、梁底混凝土处理

用电锤凿除支座下座板砂浆层及垫石顶面，凿除砂浆层厚度3cm，凿除梁底不密实混凝土，直到混凝土面密实为止。

3.6 安装就位新支座

将新支座吊至H型钢导向承重平台，用导链拉至原支座中心位置，安装支座锚固螺栓，然后将支座调平。

3.7 泄压落梁至设计标高

待支座调平并安装完成后，检查各项指标符合要求后，开始缓慢泄压落梁[4]，分四次进行，每次2mm，落梁完成后统一检查梁体各项指标，直至设计标高，停止落梁，各分点油压自动锁死且保持恒压，并锁死液压分流系统，自锁式液压顶全部机械上锁。

3.8 浇筑灌浆料

梁体标高符合设计要求后，在支座下座板四周支立木模板，模板要求平整、牢固，防止漏浆，模板支立完成后，开始灌浆。在支座上座板四周采用角钢将支座立面与梁底密封，预留一个灌浆口和排气口，排气口的PVC管设置在剔除梁底混凝土的最高处，保证灌浆饱满。模板支立完成后，采用支座专用灌浆料开始压力灌浆

3.9 泄压还原

待灌浆料达到设计强度（12个小时达到45MPa，18小时达到50MPa以上），开始缓慢泄压，直至液压表归零，泄压到位。由精测队再次观测后，发现线路轨面高程恢复至原高程，线路整体线形基本无变化。

4 结语

通过这次事件提出如下建议。（1）连续梁0#块施工过程中，应针对钢筋布置密集区域仔细振捣，可以采用微型振捣棒，保证梁底混凝土密实。（2）连续梁临时支墩拆除应严格按照设计及规范要求施工。在以后的连续梁施工中应派专人盯控，保证体系转换按要求完成。（3）此次支座更换施工实际工期为4天，之所以能安全，快速，平稳的完成施工。而起决定性作用的还是PLC同步顶升控制系统，其他所有的结构的安全和措施的实现都依赖于它的有效运作。PLC同步顶升控制系统在今后诸多桥梁顶升工程中将担当越来越重要的角色。

参考文献

[1]汪国军.连续梁固定支座施工问题及处理[J].建筑技术开发：道路桥梁，2017，（3）：139.

[2]吴毅彬.大型城市环形立交大吨位同步顶升设计[J].桥梁建设，2014，（4）：85-90.

[3]辛崇升，卢忠梅，赵毅.PLC液压控制系统在桥梁整体同步顶升中的应用[J].价值工程，2015，（21）：118-121.

[4]马光.浅谈多跨连续梁同步顶升更换支座施工工艺[J].城市建设理论研究，2014，（17）：691-694.