邓少鸿

（广东深汕高速公路东段有限公司，广东汕头 516081）

1 引言

随着交通运输行业的持续发展， 公路桥梁需要承担越来越大的荷载，从而对桥梁的承载能力提出了更高的要求。 桥梁支座的承载力将直接影响公路的质量， 而公路质量也将决定桥梁支座承载力。 因此，桥梁支座一旦受到损伤，就会影响桥梁结构的质量，从而导致桥梁结构在安全方面出现隐患。 针对这一问题，须就损伤严重的桥梁支座及时予以处理，如有必要需对其进行更换，只有这样才能为桥梁的正常使用提供保障。为了能够方便桥梁支座更换，同步顶升法成为最佳选择。

2 工程概况

濠江大桥位于G15 沈海高速汕头市濠江区境内， 该桥于1993 年11 月正式开工，1996 年10 月竣工，桥梁全长975.642 m，中心桩号为K2571+162（运营桩号）。 桥梁跨越濠江，通航高度符合三级、宽度符合四级航道要求。 跨径布置为：11×20 m+3×30 m+60 m+90 m+60 m+3×30 m+18×20 m。

上部结构：主桥为60 m+90 m+60 m 预应力混凝土T 构及预应力混凝土30 m T 形挂梁、半挂梁，引桥为20 m、30 m 预应力混凝土简支T 梁。

下部结构： 主桥采用钢筋混凝土空心薄壁墩、 钻孔桩基础；引桥采用肋板台、柱式墩、钻孔桩基础。

桥面系：桥面构造设计为简支梁桥面连续，有三孔、四孔、五孔一连的3 种联孔形式，并在连孔间设置伸缩缝；桥面铺装为8 cm 厚的钢筋混凝土。 在纵横向切割缩缝；安全设施在A、B 段内外侧设新泽西防撞护栏。

桥面宽度：右幅桥总宽为13.94 m，桥面净宽为10.75 m，外侧另设净宽1.5 m 的人行道；左幅桥总宽为2.24 m，桥面净宽为10.75 m。

3 支座受损及其形成原因

对桥梁进行检查和养护过程中， 可见桥台处板式橡胶支座损害严重，橡胶出现严重老化的问题，部分支座出现剪切变形，有的还出现了扭曲现象；挂梁牛腿处板式橡胶支座也同样出现了老化问题，部分支座严重变形，甚至出现开裂。

由于省道船闸桥的桥型属完全弹性结构， 高质量支座才能满足桥梁的使用需求， 由于该桥梁投入使用至今已有二十余年，支座不可避免会出现橡胶老化问题，尤其是随着运行车辆的增加，桥梁荷载加重，使支座更快出现损伤。 对橡胶支座的损伤情况进行分析后，制定了更换板式橡胶支座的方案，其可以在正常通车的情况下来完成。

4 应用同步顶升法需注意的因素

在具体应用过程中， 需重点关注结构受力和实施条件两方面的因素：（1）确保下部结构可与主梁可靠连接，从而保证桥梁的整体安全， 同时有利于更换桥梁支座的安全性和有效性；（2）在实施过程中，避免相邻两个桥墩发生顶升位移，否则桥墩的内部结构极有可能会产生更多的附加内力， 从而损伤桥墩，导致桥梁出现坍塌。 因此，在更换桥梁支座时，如果采用同步顶升法完成，需要严格控制顶升高差，每座桥梁上的顶升位移尺寸不得出现偏差，这样更换桥梁支座后，桥梁才会均匀受力，桥梁受力状态也会更佳，桥梁在使用过程中才会更加稳固，安全方面得到保障。

5 同步顶升的设备要求

对该桥梁进行支座更换时，采用了同步顶升法，所选用的PLC-8 系统来自美国恩派克公司。在设计挂梁计算模型时，选用桥梁博士程序，在汽-20 级荷载和挂-100 级荷载的情况下，荷载横向分布系数分别为0.55 和0.35。经计算后可得：挂梁牛腿处和T 梁桥台处各自支座反力最大值分别为669 kN 和471 kN。由于顶升力是支座反力最大值的1.641 倍，可得出顶升力约为109.8 t。 在选择千斤顶时，考虑吨位在100 t 的千斤顶[1]。

6 同步顶升的实施方法

6.1 施工前准备

在开始实施顶升时，需先检测桥梁，清晰地了解目前桥梁结构的情况[2]，确保在顶升施工过程中不会受到已经出现的损伤的影响，进而引发安全问题；顶升施工完成后，需再次进行检测，对施工前、后的状态进行比较，明确桥梁结构在顶升施工后的受损情况，如果因顶升施工损伤桥梁结构，需及时采取处理措施，对其进行加固；同时，需对系统和设备进行检查，确保其使用状态理想，发现问题第一时间予以处理，确保顶升时设备可以正常运转。

6.2 搭设施工平台

对桥梁主体、柱、台、墩进行外观检查，将杂物清理干净，清理绑缚物。在搭设施工平台时，刚度、强度、稳定性等方面必须满足要求。 平台与梁底之间留足位置，方便相关工作人员工作。

1）搭设桥台处的施工平台[3]。紧邻桥台锥坡位置可以搭设桥台处的施工平台，平台结构为钢管脚手架，脚手架底框尺寸为2 m×4 m，在其底部位置需采取防滑措施，距离桥台2 m 的位置设立杆，并完成施工平台的搭设。

2）搭设挂梁牛腿处的施工平台。 在搭设挂梁牛腿处的施工平台时，横隔板孔和T 梁是很好的选择，按照挂梁的方向，1根钢管嵌2 根T 梁，同时做好防滑措施，通过T 梁内的钢管从下方搭设悬挂式脚手架平台， 所有横隔板孔必须通过钢管脚手架加以稳固。立杆与T 梁的测量需紧密贴合，可以约束横向水平杆，同时平台也会更加稳固，最后设防护网，所有悬挂连接节点设保险扣件。 挂梁牛腿处施工平台如图1 所示。

图1 挂梁牛腿处施工平台

6.3 横向和纵向限位装置

1）横向限位装置。 桥台顶升过程中，可以合理利用现有设施，为了预防桥台侧位偏移的问题，则需要使用钢筋混凝土挡块进行固定。 顶升过程中， 可将横向限位装置设置于牛腿头上，有效预防挂梁发生侧移。

2）纵向限位装置。 观察现场情况后，可将纵向限位装置设于伸缩缝的位置，在伸缩缝中放置3 种不同厚度的钢板组，要求均匀分布点位。

6.4 设置顶升支撑点

1）设置挂梁顶升支撑点。于临时钢支撑处设千斤顶支撑，根据设计方案完成钢支墩的安装，随后称其重量并试顶，经过不断调整后使其保持正常，这样顶升时设备才会更加具有安全性。

2）设置桥台处T 梁顶升支撑点。 在确定千斤顶的着力点时，可以选择桥台，分别在千斤顶的上方和下方设钢垫板，有利于将应力分布在多个点。 挂梁顶升钢支墩示意图如图2 所示。

图2 挂梁顶升钢支墩示意

利用螺栓可以对钢牛腿加以固定，在钢支墩与挂梁之间、钢板与梁底之间使用结构胶可以使其更加平整。

6.5 顶升设备安装

1）安装设备时，对结构安全方面有很高的要求，需根据设计方案设钢支墩、支撑及千斤顶。 在桥台上放置千斤顶时，其放置位置的中线不得与T 梁位置中线有偏差。

2）在顶升过程中，为了保护原结构，需在桥台顶部位置安装两块特制钢板，中间隔千斤顶。

3）完成液压系统、控制器、压力传感器、数据采集器、位移传感器、应变传感器、泵站、控制台、计算机、千斤顶和油路等的安装，并调试好监控系统和下降系统等。

4）对支座位置的梁、钢支墩的顶及底标高进行测量，测量所得数据可作为之后的测量数值的参考值，确保后者的准确性。

6.6 试顶

调整、试行、记录数据，对点受力状况及计算机控制器的顶升量进行检查。 试行时，可先顶升0.5 mm，对点位尺寸进行检查，设临时支撑，稳定油缸压力，在有荷载的情况下进行观察。

6.7 整体顶升

试行结束后可起顶，顶升时，系统可以同时控制顶升力和位移值。 顶升时分级进行，一级为1 mm。 操作人员听从指令，梁的顶升高度达到支座位置即可， 对千斤顶位置下方的混凝土进行观察，了解其是否出现破损。数分钟后确定一切正常可继续顶升，对千斤顶持有荷载的情况下的稳定性进行观察，观察梁体顶升高度，如无异常，可再次顶升直至完成，设临时支撑。

落梁时，需稳定梁体，使其保持平衡，通过计算机系统加以控制，落梁时不可一次性完成，需分次进行[4]。

6.8 支座垫石调平

在没有顶升就位支座的情况下对垫石顶面、 梁底进行测量，确保其处于水平状态，如有异常，可采用环氧结构胶填充使其平整。 除此之外，部分支座垫石的破损问题也可以使用环氧结构胶解决。

6.9 支座摆放及调平

调整支座垫石，使其平整，与T 梁、挂梁底部放置新的支座，覆盖原支座垫石，在墩台上设置支座时，必须按照原设计图纸要求选择制作型号和方向。 设置好支座后，若制作有不平整、脱空的问题，可将环氧树脂胶涂在不锈钢板上，这样可让支座平整。

7 顶升后桥梁评定

顶升完成后， 需认真检查桥梁， 并根据检查结果进行评估，比如结构检查、损伤检查、技术水平评估等。 其评定结果为：（1）船闸桥经过处理之后，结构技术状态较好，桥梁的总体技术状况等级评定为二类；（2）对其外观进行检查后发现，整体较为理想，主梁、墩台、桥面等未受到损害；（3）对结构损伤情况进行检测后发现，根据设计方案对混凝土强度、保护层厚度进行检测，其与设计要求相符；（4）经测量后，桥梁两幅的桥面平整。

8 结语

现阶段，我国的道路桥梁施工技术发展较为成熟，且应用了大量先进的科学技术， 对桥梁支座进行更换时完全可以采用同步顶升法来完成。 桥梁同步顶升在科学性和精细度方面有很高的要求，为保障桥梁结构顶升时的安全，需同时具备先进的设备和科学的施工工艺。 顶升时， 需对顶升动力加以调控，如发生位移必须及时做出调整，确保桥梁结构的安全性。同时对顶升千斤顶加以控制，在顶升过程中可以保持稳定性，还可保护结构免受顶升时对其造成损伤。 本文探讨了同步顶升在桥梁支座更换施工中的应用， 为今后该施工工艺的科学应用提供参考。