淺談橋梁頂升及支座更換

史良前+王勇

摘 要：以周梓中溝中橋位于G2高速公路江都至廣陵段，中心樁號(hào)K999+526，橋長70.4m，橋面全寬26m，上部結(jié)構(gòu)采用5×13米簡支預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，斜角70度，下部采用柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。原橋梁設(shè)計(jì)荷載：汽車-20級(jí)，掛車-100。

關(guān)鍵詞：橋梁 頂升 支座更換

一、同步頂升更換支座工藝流程。

1、施工準(zhǔn)備

（1）搭設(shè)施工腳手架

在橋下搭設(shè)腳手架，便于施工人員和監(jiān)控人員通行，以及頂升設(shè)備安置，同時(shí)便于對(duì)梁體及墩帽進(jìn)行檢查。

（2）現(xiàn)場檢查與測量

在梁體頂升、支座更換的整個(gè)過程中，梁的標(biāo)高在發(fā)生變化，為了保證支座更換后梁能夠準(zhǔn)確回復(fù)至更換前的標(biāo)高（誤差不超過0.2mm），進(jìn)場后的現(xiàn)場檢查與測量非常重要。

進(jìn)場后應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場檢查，持荷過程中也應(yīng)進(jìn)行檢查?，F(xiàn)場檢查主要通過目測針對(duì)梁體進(jìn)行。針對(duì)各跨梁，檢查梁體是否有存在裂縫病害，對(duì)既有病害詳細(xì)記錄、標(biāo)記，并對(duì)裂縫成因進(jìn)行分析，在持荷過程中對(duì)裂縫寬度變化進(jìn)行監(jiān)測，以確保結(jié)構(gòu)受力安全。

在頂升前，需要對(duì)原支座處梁底面至墩臺(tái)頂面的凈高進(jìn)行準(zhǔn)確測量，確定原板梁底面的標(biāo)高，為調(diào)平、千斤頂與輔助支撐布設(shè)以及新支座安裝做準(zhǔn)備。

（3）清理墩帽施工垃圾

對(duì)橋梁墩帽頂面的垃圾，如影響千斤頂、臨時(shí)支撐安置或者新支座安裝，則應(yīng)在施工準(zhǔn)備階段即進(jìn)行清理；其他部分施工垃圾，在梁體同步頂升到位后進(jìn)行清理。

2、頂升施工

在完成液壓系統(tǒng)、控制器、千斤頂?shù)仍O(shè)備的安裝調(diào)試后，開始進(jìn)行頂升施工。頂升過程采用頂升力和位移雙控，當(dāng)實(shí)際頂升力接近設(shè)計(jì)噸位時(shí)，放緩頂升速度，并由專人在頂升過程中試取原支座。當(dāng)頂升至合適高度后，鎖定千斤頂。具體施工措施如下。

（1）同步頂升梁體

我公司采用計(jì)算機(jī)同步頂升（下降）控制技術(shù)，對(duì)該橋進(jìn)行同步頂升（下降），更換支座。橋梁同步頂升是一項(xiàng)繁瑣且重要的工作，必須有可靠先進(jìn)的裝備和科學(xué)的工藝，因此，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)在頂升、抬高過程中，進(jìn)行位移和頂升力雙控，能確保構(gòu)件在重載頂升中的安全。

①頂升過程中結(jié)構(gòu)受力安全控制

支座更換的主要實(shí)施階段可以分為：頂升階段→持荷階段→落梁階段。在持荷階段，從設(shè)計(jì)上可以確保臨時(shí)支撐的穩(wěn)定性，采用合理的后續(xù)施工方案能夠確保順利實(shí)施，而對(duì)結(jié)構(gòu)受力安全影響相對(duì)顯著的階段是頂升、落梁階段。

② 起頂力和頂升高度

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目對(duì)于墩、臺(tái)而言均采用整體頂升法，共需頂升5.5mm，確定橋臺(tái)、橋墩處的單級(jí)最大容許頂升高度均為1.1mm，分五次頂升，每次頂升后在升斤頂兩側(cè)安裝鋼板臨時(shí)支撐，同一墩臺(tái)的各支點(diǎn)頂升高度差應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)，同一跨內(nèi)相鄰墩頂頂升高差應(yīng)控制在2.0mm以內(nèi)。

為準(zhǔn)確控制起頂力，保證梁體在安全受力的狀況下完成整個(gè)頂升、持荷、落梁過程，在千斤頂安置完成后即進(jìn)行試頂升，頂升量控制在1mm以內(nèi)，以支座與梁底楔形塊脫離為準(zhǔn)，此時(shí)的頂升力即為梁體起頂力。

按照設(shè)計(jì)要求，同一墩臺(tái)的各支點(diǎn)頂升高度差應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)，同一跨內(nèi)相鄰墩頂頂升高差應(yīng)控制在2.0mm以內(nèi)。。

（2）持荷階段施工

① 支座墊石維修、加高或重澆

a.為了確保更換后安裝的支座均勻受壓，在拆除病害支座的同時(shí)對(duì)加墊鋼板、嚴(yán)重破損砂漿墊層等（如有）也一并進(jìn)行拆除。在拆除病害支座后，應(yīng)首先檢測現(xiàn)有支座墊石有無損傷（如破損、缺角等），如果存在損傷，采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行分層批嵌修補(bǔ)后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加高處理；

b.如加高后支座墊石整體高度達(dá)到10cm以上，則整個(gè)支座墊石鑿除重做。

② 梁底調(diào)平處理

在梁體同步頂升到位后，對(duì)梁底預(yù)埋鋼板進(jìn)行打磨除銹處理。若梁底預(yù)埋鋼板表面不平整，在除銹之后可采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行調(diào)平處理。

③ 外露鋼板防銹處理

防銹處理工藝如下：

鋼板外露部分在涂漆之前必須除銹，用丙酮擦去油污，并保持干燥；

防銹涂料采用鋼結(jié)構(gòu)阻銹劑，涂刷阻銹劑前，鋼板必須除銹，呈金屬光澤。由丙酮除油污，進(jìn)行嚴(yán)格清潔處理后進(jìn)行涂裝，后涂必需前涂固化后才能進(jìn)行。

本次防銹涂料的用量為12～18平方米/升，選用涂料的色澤與混凝土色澤相近；

施工時(shí)空氣最低溫度5～7?C，鋼結(jié)最低溫度在12?C以上。

④ 支座安裝

支座墊石處理完畢且達(dá)到要求后，在各支座墊石上放置相應(yīng)類型的新支座，相關(guān)注意要點(diǎn)如下：

a.梁體頂升前后，須測量各支座處梁底標(biāo)高，保證支座更換完畢梁底標(biāo)高與頂升前標(biāo)高一致；

b.支座更換之前需要對(duì)原有支座在蓋梁上的位置進(jìn)行標(biāo)記，新支座安裝時(shí)，盡量按照原有位置安放。若原有支座出現(xiàn)明顯偏位，應(yīng)在梁體同步頂升到位后根據(jù)梁底預(yù)埋鋼板位置重新確定新支座的安裝位置；

c.在同一墩（臺(tái)）上的同一排支座，其橫向位置成一條線，且到墩臺(tái)橫向中心線的垂直距離一致，以原預(yù)埋鋼板為準(zhǔn)；

d.在同一橋墩上的兩排支座，各自與橋墩橫向中心線的垂直距離必須相等，避免在支座位置出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象；

（3）落梁施工

落梁過程采用頂升力和位移雙控。落梁前，檢查新支座頂面與梁底楔形塊底面之間的實(shí)際高度，并與理論計(jì)算值進(jìn)行核對(duì)。先卸除臨時(shí)支撐，再同步進(jìn)行千斤頂回油。

落梁過程中，嚴(yán)格控制同一橋墩相鄰頂升點(diǎn)之間的頂升高差在0.5mm之內(nèi)。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)要求，縱橋向相鄰墩之間的頂升高差在1mm之內(nèi)。

為減小頂升誤差，保證落梁后支座不脫空，本次分級(jí)落梁。即落梁前，將支座墊石全部修復(fù)完畢、調(diào)平，且墊石頂面與梁底面間的凈距滿足支座安裝厚度，然后再分級(jí)落梁。

支座病害處治、支座更換的控制原則是支座更換完畢后，支座處梁底標(biāo)高維持不變。

（4）頂升、落梁關(guān)鍵施工技術(shù)

橋梁同步頂升、更換支座工程，同步頂升是關(guān)鍵，是核心。為了保證同步頂升順利進(jìn)行，應(yīng)該遵循安全第一的原則。頂升系統(tǒng)能夠順利將橋梁結(jié)構(gòu)托起來，頂升過程中要保證頂升系統(tǒng)、橋梁結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，頂升高度除了要滿足結(jié)構(gòu)安全的允許限值，還要有足夠的操作空間，保證支座能順利拆卸和安裝，最后梁體要下落到頂升前的標(biāo)高處，避免給連續(xù)梁橋造成附加內(nèi)力。

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