浅谈连续箱梁顶升更换支座施工技术

浅谈连续箱梁顶升更换支座施工技术
摘要：随着公路建设的发展，许多早期建设的桥梁支座开始出现橡胶老化、剪切变形、钢板出露等病害，因此，在高速公路扩建的同时，有必要对老桥既有支座进行“手术”——取出旧支座，更换新支座。

本文介绍广东广深沿江高速大沙东路箱梁顶升更换盆式支座施工工艺；同时对施工控制要点进行了简要分析。

关键词：公路建设桥梁支座箱梁顶升更换支座
Introduction to continuous box girder jack-up replacement construction technique
Yu qiang1 Wang rui2Wang Zhi-yu2
(1.China railway bureau group 25 second engineering co., LTD2.Jiangxi University of Science and TechnologyJiangXi Ganzhou341000；)
Abstract：With the development of highway construction, many of the early construction of the bridge bearing started to rubber aging, shear deformation, steel exposed and other diseases, therefore, on the highway expansion at the same time, it is necessary to carry out old bridge both support “surgery” - take out the old bearings, replace the new bearing.In this paper, the guangdong shenzhen high-speed big east road sand box girder jack-up change along the river basin type bearing construction technology;At the same time the construction control points are briefly analyzed.
Keyword:highway construction,bridge bearing,box girder jack-up,replace the bearing
1、工程概况
根据广东省交通集团质量检测中心的检测报告，广东广州6.29火灾事故造成广深沿江高速大沙东段桥梁38#-2、38-3#、39#-2、
39#-3四个盆式支座烧坏,需要更换处理。

支座更换必须在受伤墩柱、连续箱梁底部加固后施工，根据实际情况采用箱梁顶升法更换。

四个支座参数如下：38#墩(1)、GPZ(Ⅱ）17.5DX支座高度235mm 位移量150mm
(2)、GPZ(Ⅱ）25GD支座高度250mm 位移量0mm
39#墩(3)、GPZ(Ⅱ）22.5SX支座高度260mm 位移量150mm
(4)、GPZ(Ⅱ）25DX支座高度270mm 位移量150mm
2、施工整体方案
先对受烧伤的墩柱、连续箱梁底部加固。

加固根据设计要求采用国外进口环氧砂浆加固墩柱，再利用钢抱箍（δ=16mm）加强墩柱。

连续箱梁支座位置附近采用水泥灌浆料加固；灌浆前，将烧坏的混凝体人工凿除，再涂抹界面胶，装模灌浆。

更换支座施工伤及梁体部分采用环氧砂浆修补。

搭设钢管支架、安装薄型千斤顶后，调试、试顶；箱梁顶升、抽旧支座，安装新支座、落梁。

3、关键项目施工技术及工艺
3.1施工准备
3.1.1支座加工
3.1.2更换维修盆式支座的准备工作
（1）准确测量墩柱与梁底的有效操作空间，以确定使用专用液压顶的规格和布顶方法。

（2）为确保安全，准确计算梁体结构物重量，确定布顶数量，原则上采用布顶顶升重量是梁体及附属结构物总重量的1.5倍以上。

（3）准确测量支座的组装高度及该处的标高，并作详细记录。

3.2更换盆式支座的施工步骤及要点
施工步骤：搭建工作平台及承重平台→布置顶升系统→调试及试顶→整体同步顶升→取出病害支座→清理松散混凝土→安装就位支座→浇注支座灌浆料→卸压还原→观察测量→撤顶并清理现场。

3.2.1搭建工作平台及承重平台
根据实际施工情况，在施工墩柱38#、39#墩处搭设工作平台及承重平台，以便于施工操作人员及监控人员使用，工作平台要牢固可靠，以保证人员安全。

承重平台承重不小于3吨，其上部作为盆式支座拆装的专用承重平台，地基垫设专用垫木，以便于盆式支座的拆取与安装。

3.2.2布置顶升系统
首先顶升系统布置前，先安排人员对更换支座的螺栓进行松动，以方便支座的拆取。

再根据梁体荷载及桥梁的受力特点，在墩柱顶上预设顶升点均匀布置液压顶。

梁底与液压顶间安装顶升专用垫板（专用钢板、竹胶板），以增大液压顶
与梁底间的受力面积，接通高压油路，调试PLC液压控制系统的输油管道，检查油管密封情况。

施工时在检测监控处安装限位器，以准确控制同步顶升的高度；在检测监控处安装千分表，以准确测量梁体顶升高度的变化。

3.2.3整体同步顶升
1）预顶液压顶
在专业人员的统一指挥下，启动PLC液压控制系统，使垫板和梁底紧密接合，以调整液压顶上下垫板间隙，完成正式顶升前的预顶。

2）整体同步顶升
预顶完毕后，作好梁面各方向测量及测点布置工作，读取液压表、限位器、千分表的数据，并以此时的数据作为初始的“零”状态数据，并将限位器、千分表的数据重新调零。

启动PLC液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，顶起高度达到1mm时，停止顶升，由专业人员观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复；经技术人员检查无误后，继续顶升，当顶起高度达到3mm时，停止顶升，加垫临时支撑，由技术人员对顶升设备进行系统检查，并采集位移数据，与理论计算数据复核，如果实测数据与理论计算数据吻合继续上升，否则应立即查找和分析原因。

以每级3mm的顶升行程为一个单位，每顶升一级单位，对顶升设备采取单点锁定压力的方式进行保压，并由技术人员进行系统检查，对采集数据进行复核。

当顶升高度达到取出安装支座的施工要求时（最大顶升高度不得超过10mm），必须马上停止顶升，采集各项数据，关闭油压阀门将各分点油压锁死，加垫、稳固临时支撑。

3.2.4取出病害支座
在顶升系统保持恒定压力情况下，当临时支撑的稳定性满足要求后，采集千分表、限位器的位移数据，如果下移量在2mm之内，且不影响支座的拆取与安装，应立即将原盆式支座沿预设轨道横桥向取出，置于承重平台上，清理支座放置位置及周围杂物。

3.2.5清理松散混凝土
人工剔除梁底松散混凝土，直到露出新鲜混凝土层面，并做凿毛处理，清除混凝土表面的浮尘、石子、木屑等杂物，用水充分润湿，最后用环氧砂浆补强。

3.2.6安装就位新支座
首先检查新制支座与被更换支座的型号是否相符，再利用专用工具将新支座沿预设轨道由承重平台平移至支座原设计位置，按设计要求安装就位。

注：要求将支座上下面的十字定位线与上预埋件、下垫板的十字定位线重合，其偏差不超过±1mm。

3.2.7浇注支座灌浆料
用专用垫板将支座上座板垫支至与梁底齐平，在支座上座板四个方向支立模板，模板与梁底混凝土接缝处用软橡胶垫压实，模板必须支设严密、稳固，以防松动、漏浆，并留好排气孔，以利在灌浆过程中气体及时排出。

模板支好后，采用压力灌浆法将配好的灌浆料通过由灌浆泵压送到模板内，直到灌浆泵压力达到3兆帕时，停止浇注，封住灌浆孔。

灌浆料搅拌时，应严格按产品合格证上推荐的水料比确定加水量，拌和用水应采用饮用水，人工或机械搅拌至均匀。

待支座灌浆料达到一定强度后，拆除模板。

3.2.8卸压还原
由技术人员检查各项指标符合要求后，拆除临时支撑，开始缓慢落梁，梁体回落速度以每分钟3-5mm为宜，当支座完全受力后，落梁完成。

注：临时支撑不得一次拆除，应分阶段拆除。

3.2.9观察测量
由专业人员观察支座的动向及梁体的变化，采集位移数据及新支座的残余值，并与原测量值进行校核，如有异常及时调整。

观察测量无误后用棉丝擦洗支座及周围污垢，保持墩台及支座清洁。

3.2.10撤顶清理现场
观察测量无误后，撤除液压顶，清理施工现场。

4、施工控制要点
1、实测项目
2、钢管支架的稳定性和刚度，必须能够承受盆式支座和操作人员的重量，并有保证系数。

3、每一个顶程，对顶升设备采取单点锁定压力的方式进行保压，并由技术人员进行系统检查，对采集数据进行复核。

4、正式顶升时应控制顶升速度和顶升压力，由于梁本身自重及桥面附属设施（如护栏、分联处连接件）的影响，在顶升力上差异较大，在顶升时一定要压力与行程双控制，并以行程为最终控制，避免由于起顶不均匀而造成桥面的剪切破坏。

5、顶升到位后，统一在梁底安放预先准备的楔形枕木及预制钢板进行临时支垫，支垫要求牢固可靠，支垫过程不可放松千斤顶。

五、总结
箱梁顶升更换支座施工，千斤顶选型布置合理，采用PLC液压控制系统监控，全程跟踪应力与位移变化，能够确保梁体及墩柱在短暂情况下的应力改变满足施工要求。

经现场检测，桥面未发生开裂及破损，达到了原设计控制目标。

施工工期8天，缩短了工期节约了投资。

第一作者简介：余强，男，1988年7月，2011年毕业于江西理工大学应用科学学院测绘工程专业，助理工程师，现工作于中铁二十五局集团第二工程有限公司。