桥梁支座更换施工原理

随着现代化科学、技术等步伐的加快，我 国的基础设施建设正以前所未有的规模展开， 旧桥的维修、新桥的建造在基础设施建设中占 着举足轻重的地位。而新老桥梁维修中桥梁支座更换技术的研究相对较少，目前的技术相对 滞后，已经不能适应现有桥梁支座更换的需 要。

如果我们采用原有技术桥梁更换支座又有受桥梁限制，即：大中型桥梁更换支座较难、受施工场地限制，即：场地小时施工平台难以搭 设，千斤顶无法放置、易破坏桥梁路面系（顶升高度难以控制）、费用较高的弊端；所以研 究开发新的桥梁支座更换技术，能够适应现有 桥梁的更换技术：不受桥梁类型的限制、不受 施工场地的限制、不会对桥面路面系造成的破 坏、费用降低等。

我们研究的关键是寻求能够取代原有桥梁支座更换技术的设备。原有技术采用贝雷架作为施工平 台，普通千斤顶作为主要顶升工具，局限性较 大。当桥下施工区域较小或为水域时，难以搭设施工平台，难以控制千斤顶顶升高度，施工时极易造成对路面系的破坏。

实验时应采用一种定制的超薄型液压千斤顶，其特点为体积小、通过液压泵站联动、所有千斤顶同步工作顶升高度统一且易于控制、 不需要搭设施工平台，即：仅需解决施工人员 的操作平台，仅需将千斤顶放于桥台或桥墩 上，通过液压泵站统一顶升，解决了原有更换技术的缺陷，费用也随之大幅度降低。

在此，以某公路拓宽改造需要更换桥梁支座的契机，在现场作了实验性的施工。下面简 要介绍一下施工情况：

1 桥梁支座更换施工原理

经现场实际考察并多方论证，桥梁支座更换采取支座外侧直接顶升法。主要原理是利用超薄型油压千斤顶将其安放在桥台或盖梁顶面，通过主控制器，所有千斤顶同步工作，将整个半 幅桥全部同时顶起约小于30mm 后，桥梁更换支 座。

2 工具

主要使用超薄型扁平千斤顶及其工作系 统。

3 施工工艺

3．1 施工前，对桥梁支座再进行仔细检查， 需对所做桥梁做好记录和拍照；准确了解支座当时的工作状态，结合加固图纸，确定桥梁更换支座的准确位置。

3．2 更换用支座根据加固设计图纸，并结 合现场实际情况，选择常熟专业厂家生产的与原支座相同的UG型圆板式橡胶支座（F4滑 板）。

3．3 计算顶升力F： 据设计图纸计算的半幅桥的重量G=30t/片 梁×12片=360t； 桥面系的重量G'=90t； 则F=1/2×（G+G'） =1/2×（90+360） =225t； 13 只千斤顶同时顶升，则每只千斤顶的 顶力F'=225t÷13 只=17.3t/只； 则每只千斤顶的额定顶升力f=50t：2.9 倍 F'，安全系数接近3，是安全的。

3．4 顶升前，我们需仔细检查桥端伸缩缝及相邻跨之间的连接情况，如有混凝土连接， 则需凿除桥面混凝土，以解除相邻跨之间的联 系，以确保桥梁支座更换施工不影响到相邻的梁体。

3．4．1 搭设施工用的操作平台，平台面距 梁底2m，平台宽1.6m，沿桥台通长方向搭设，上铺脚手板，必须牢靠坚固。

3．4．2 桥梁支座更换施工时为防止在顶升过程中，梁板 发生纵向、横向侧移，在桥面伸缩缝中放置 6mm 厚的钢板，同时在桥台两侧设置抗侧移 限位装置，限位装置可由钢管，扣件绕桥台两 侧搭设。

3．5千斤顶放置在每块梁板的边缘腹板处， 并在能顺利取出支座的情况—F 尽量靠近支 座。 千斤顶与梁板接触处统一放置300×300×10mm 钢板，保证千斤顶的顶部与梁板平整接 触，以防顶破梁板。在顶升前，对桥台表面进 行清理打扫，保持桥台面干净，无浮尘。如果梁底与台面间距超过65mm，可加垫相应厚度的钢板，以此确保顶升前，台、梁、顶三者有良好的接触。

3．5．1 本次顶升总行程控制在30mm，分5 级行程，每级行程6mm。每一级顶升到位后， 用垫板在纵向平行于千斤顶位置放置垫块，然后对千斤顶卸载每级停顿间歇为1～1．5 小时， 让梁体内的应力释放并达到新的平衡后再进行 下一级顶升。在正式顶升前进行试顶，检查各 千斤顶的稳定性和梁板完好性。

3．5．2 顶升施工时，现场设总指挥一名， 观察员2名，油泵操作员2名，更换支座操作 员6 名，并且同时担负垫板安装。在顶升前， 由现场总指挥集中所有人员再次详细解释施工 的过程及注意事项。

3．5．3 按图示位置安装好千斤顶后，由指 挥员统一指挥，先点动1～3 次按扭，使各组千斤顶处于初始受力状态，然后检查油路及各台 千斤顶是否运行正常，如发现问题，油泵回油后由检查员及时排除故障后再次实施顶升。启 动油泵，每次点动油泵，提升量控制在1mm 左右，分6次完成一级提升。每级提升完成后，应立即安装垫板，并确保垫板安装牢靠， 由检查员检查后向指挥员汇报，由指挥员确认 后，统一指挥回油，静止1～1.5 小时后再进行下一级顶升。五级顶升完成后，立即更换支 座。然后经检查员检查支座准确到位后，再经统一指挥逐级回油，每一级停顿30分钟左右。 全部更换完毕，检查支座合格更换后，逐渐回油，拆卸顶升系统，平台及限位等。

3．6 顶起过程中对铰接缝，横隔板等进行 跟踪监控，观察在顶升的过程中各部位有无异常变化，确保在施工过程中顶升均匀，上部结 构纵、横向不开裂，不破坏梁的整体性。

3．7 在断开纵向联系的桥面两侧各清除厚 10cm，长100cm 的现浇砼桥面，将割断的钢 筋搭接焊起，然后按原桥面施工的方法安装伸 缩缝，铺设防水层，现浇混凝土，恢复桥面连 续。 初始垫块采用300×300×6mm钢板10 片叠 合焊在一起，其余每级用单块300×300×6mm 钢板进行调整。并在现场准备足量的300× 300×1mm、300×300×2mm、300×300×3mm 厚 的钢板，以备组合使用。同时准备足量10mm 厚耐压柳桉木作为软垫块备用。 我们经过研究及现场试验，该项更换支座 技术虽然拥有大大缩短了施工时间，同时提高 了施工效率、不影响桥面的通行、降低了施工 成本等优点；但在试验中发现还存在以下几项 问题亟待解决，供参考： （1） 由于现有限制桥梁偏移装置效果不明 显，在顶升时少数情况下易造成桥梁偏移，导 致千斤顶损坏。解决此类问题的方法是在顶升 前安装一套安全有效的限位装置，其他问题还 有待我们进一步的研究。 （2） 目前的液压泵站控制的千斤顶数量较 少，还难以达到将整幅桥全面顶升且顶升高度 一致。解决此类问题的方法是根据桥梁的体 型，设计出能够承载整幅桥梁重量的千斤顶和 液压泵站工作系统，其他问题还有待我们进一 步的研究。 本项目的独到之处在于经过对原有顶升装置顶升过程中弊端的研究，采用了一套超薄型扁平千斤顶及其工作系统，该套工作系统拥有 能够适应现有新老桥梁的实际情况，对施工现 场的要求降低，提高更换支座的效率，降低桥梁更换支座的成本的优点，是一套行之有效工作系 统。 我们经过不断的努力研究，现场施工的调 整，总结出来的经验和成果已经可以解决原有的弊端和不足，可以替代原有技术，有不足之处有待于以后的工作中加以改进。

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