同步顶升方案

更换支座施工方案

T梁同步顶升与支座更换施工

1、同步顶升方案

本次针对边跨桥台处、中跨悬臂梁端牛腿处的原橡胶支座进行更换施工。为稳妥起见，同时尽量减小对桥面交通、桥下通航的影响，根据简支悬臂梁结构的受力特点，各桥跨的支座跟花总体上分批次进行。鉴于该桥的结构特点以及交通重要地位，支座更换的总体顺序为：南京侧边跨桥台支座→中跨牛腿处支座→南通侧边跨桥台支座，在横桥向采用各主梁支点同步顶升（落梁）施工的方案。考虑中跨牛腿处顶升施工队桥下通航净空存在影响，为尽量减小影响，中跨两侧牛腿处的顶升施工将分次进行，既先挂梁南京侧一端顶升、后南通侧一端顶升。

梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为：

施工准备→布置顶升支撑点→安装千斤顶及同步设施→设置监控系统→交通管制、车辆限速→分批次逐墩同步顶升梁体→顶升就位后安装预制好的临时支撑→第一次落梁→支座更换施工→再次同步顶升→放置支座→落梁。

2、支座更换方案

原板式橡胶支座剪切变化、老化、开裂病害严重，失去其使用功能且梁端伸缩缝内存在混凝土垃圾，造成桥跨结构在均匀温差、活载的作用下，纵向变形受到约束。为保证上部结构在荷载、温度变化和砼收缩徐变等因素作用下能自由变形，使结构的实际受力、变形情况符合设计意图，并保护梁端、台帽、牛腿不受损伤，本次更换两侧边跨桥台及中跨两侧牛腿处的所有支座。

在施工方案编制过程中，我公司对船闸桥桥台和中跨牛腿处支座区域的施工操作条件进行了初步调查。本次梁体顶升和支座更换施工难度非常大，因支座处净高限制，无法直接在梁肋底面与台帽（牛腿）顶面之间直接安置顶升设备，尤其是中跨牛腿处，桥下为通航河道，而牛腿处结构受力复杂、空间很狭小，施工难度更大。

因此，针对现场条件，我单位研究制定了U形托架顶升、更换支座方案。结合以往的支座更换经验，橡胶支座更换成功的关键在于梁体、台帽（牛腿）与支座接触面的调平，只有接触面完全水平，才能确保支座更换后于梁体、台帽（牛腿）密贴，均匀受力，避免以后发生剪切变形、膨胀开裂等病害。

更换支座时，要保证支座的承载能力不能低于现有支座的承载能力，在承载力满足设计要求的情况下，尽量采用与旧支座规格相同的新支座，这样更有利于保证支座更换前、后结果的内力状态不发生变化，确保结构受力安全。

3 同步顶升施工基本要求

3．1顶升技术及其施工工艺

随着公路建设的发展，桥梁顶升技术在新建桥梁施工和旧桥梁维修改造中已经开始普遍采用。桥梁顶升既是在需要顶升部位设置临时顶升支撑，利用千斤顶和同步顶升设备、自动控制系统对桥梁结构进行抬高或降低的移位操作，顶升就位后安放临时垫块且保证其稳

定，对墩台、支座或主梁进行改造施工，最后安放支座、落梁。

通常情况下，桥梁顶升施工有如下步骤：

（1）施工准备；（2）在桥台（牛腿）上安放千斤顶；（3）监测设备的安装；（4）试顶升（问题反馈及处理）；（5）正式顶升；（6）第一次顶升完成；（7）临时支撑的

放置；（8）继续顶升至设计位置；（9）临时支撑的放置；（10）落梁至临时支撑

上；（11）改造台帽（牛腿）、支座和梁底；（12）落梁，并清理现场。

3.2顶升的安全性

桥梁顶升是一项复杂的系统工程，必须保证顶升施工过程结构的安全。顶升过程中的安全性包括：结构的安全性，设备的可靠性及施工操作人员的安全。

1.确保梁体的整体安全性

在施工组织设计过程中，对‘简支单悬臂梁+挂梁’结构体系的特点进行了认真的分析研究。同一桥跨内的梁体之间在横桥向通过横隔板、桥面板、湿接头联结，在桥台处以及悬臂梁端与挂梁梁端之间设伸缩缝，而挂梁梁端简支支承于悬臂梁端部的刚性横梁上。如果在顶升过程中横桥向的相邻顶升点出位移不能同步，则会形成附加内力，对T梁与横隔板、桥面板的连接部位受力安全非常不利。

从纵桥向受力方面考虑，在桥台处同步顶升梁体时，会在桥台与相邻桥墩间产生竖向位移差，理论上该位移差不会产生附加内力，但如果桥台处顶升位移过大，对结构安全和桥面交通安全会产生不利的影响，而且会导致桥台处伸缩缝受到过大冲击而破坏；在中跨两侧悬臂梁的牛腿处同步顶升梁体时，理论上也不会改变主梁的内力状态，但如果顶升位移过大，也会对结构安全，交通安全造成不利影响。

因此，为了保证梁体的整体安全性，必须严格保证横桥向各主梁处的顶升位移同步，且尽量减小总顶升量，只要满足旧支座能够取出，新支座能够顺利安装以及上楔形块和下垫石修补的操作条件即可。在这方面，我单位已经做过大量的研究，并具备了丰富的施工经验，尤其现场实际操作人员均是江阴大桥引桥、锡澄高速江阴南C匝道桥等支座更换项目的原班人员，因此既能保证施工质量、迅速解决技术性问题，又能加快施工进度，利用最小的空间顶升梁体和更换支座。

2.确保顶升点处上、下结构的局部安全

支座附近净空有限，无法在梁肋底面与台帽（牛腿）顶面之间直接安装千斤顶，经过对多种方案的对比，采用U形托架作为顶升支撑平台方案是较为合理、经济的方案，能够解决净空小、操作面不足的问题。

由于在顶升过程中，梁体和台帽（牛腿）顶升着力点处存在应力集中现象，该处需要专门的加强设计，保证在顶升过程中临时支撑区域不会出现局部破坏，避免造成梁体结构整体破坏，同时尽可能地使得顶升着力点靠近原支座位置。尽量不改变梁体的内力状态。

3.确保桥台、牛腿的整体安全

顶升过程中，由于支座反力施加位置的变化，桥台、牛腿的内力状态可能存在一定变化，且往往会增加下部结构所受我偏心弯矩，而原结构设计时并未加以考虑，因此考虑尽量减小顶升对桥台、牛腿受力的不利影响。

4.确保顶升过程中的施工安全

顶升过程中梁体吨位较大，如果出现某些千斤顶漏油或故障，可能导致梁体的从横向不均匀顶升，严重时可能导致梁体倾覆，因此，需在梁体顶升过程中采用安全钢垫板进行保护，在供油系统采用锁定装置和报警系统，保护梁体不发生整体倾斜。同时，顶升时要分批次缓慢顶升和回落，不能一次到位。

另外，还要关注施工过程中交通、高考作业、脚手架防护、用电等安全问题。