新型桥梁支座更换技术

新型桥梁支座更换技术

黄克兵

 摘要：随着科学技术的迅猛发展，现代化社会发展步伐加快，随之而来的我国的相关基础设施建设也正如火如荼的展开，桥梁的维修，新桥梁 的施工建设在基础设施建设中占领着举足轻重的地位。而桥梁建设中桥梁支座更换技术的研究领域相对薄弱，相关数据相对较少，这种技术的滞后 已经不能适应现有桥梁支座更换的需要，因此新的桥梁支座更换技术的研发对于提高工作效率，降低建设成本方面更显得至关重要。

 关键词：浅议；桥梁支座；更换技术 

（中铁十三局集团有限公司海外事业部，吉林长春130031） 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 施工原理 

经现场实际考察并多方论证，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，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 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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