整体顶起钢梁处理支座倾斜施工技术应用

徐亚平 上海铁路局上海工务段

在桥梁建筑物中，梁式桥垮的两端均需设置支座，支座的作用是：牢固地保持桥垮结构的正确位置；将梁端支点的集中反力比较均匀地传递到墩台顶帽的支撑垫石上；当桥垮结构承受荷载或温度变化而变形时，支座能保证梁端的自由转动和一端的纵向水平力移动（伸长或缩短）。

根据《铁路桥隧建筑物修理规则》第三章技术标准规定，钢支座质量应符合《铁路钢梁桥支座》（TB/T1853）等相关要求，其温度适用范围为-40℃～+60℃，辊轴（摇轴）支座使用时，其构造的最大纵向位移应满足以下要求：圆辊轴的边缘超出边缘不应大于1/4直径，或削扁辊轴的倾斜角不应大于14°（或为辊轴与下摆、底板的接触线至辊轴边缘不应小于25 mm）。钢支座使用时，应保持各部分完好，出现支座位移超限（纵向＞5 mm、横向＞2 mm）等状态，应及时处理。如果，处理不及时，将导致线路上部构造发生变化，譬如：几何尺寸、线路方向、轨道平顺度等，从而影响列车的正常运营，甚至危及列车安全。

1 现状调查、原因分析

我局管内钢梁桥数量较多，特别是既有京沪线、沪昆线等老线，列车运行速度快，列车数量多，造成部分钢梁桥支座倾斜，而支座倾斜病害也相对较多；还有部分支座倾斜原因是在支座安装过程中位置不准确，导致运行过程，支座发生倾斜超限；支座吊空、墩台倾斜或者下沉，都会发生支座倾斜超限，一旦发现支座倾斜病害，就应该列入病害观察项目，加强日常检查，增加检查频次，并观察、记录动态发展情况，很多桥梁，随着时间推移，发展成倾斜超限桥梁，给一线安全生产带来巨大的压力。我段管内较典型的是北杨线K6+539 4#桥，北杨线K6+539 4#桥为全长917.6 m特大桥，本桥处于张庙-杨行区间，此桥1-LP=64 m下承式栓焊钢桁梁，由于活动辊轴支座安装时位置有偏差，不符支座纵向位移容许值以至于支座使用中辊轴倾角临近超限，在夏季高温摄氏38°时，倾斜角达11°多，影响钢梁正常收缩，危及行车安全。图1为病害情况示意图。

图1 病害示意图

2 确定施工方案

整治支座倾斜超限主要有以下几种方法。移动锚栓法：按照当时梁身温度考虑活载影响计算的位移量矫正辊轴或摇轴的倾斜度，整孔顶起钢梁，移动底板，重新锚固下锚栓；支座底板扩孔法：根据位移量在底板原螺栓孔旁割一个月牙形缺口，不动锚栓只移动底板；填钻法：取出底板，填实原螺栓孔，重新钻孔安装就位；异形牙板法：用异形辊轴牙板更换原牙板，矫正辊轴的倾斜度。

根据以上这几种方法，结合现场实际，综合衡量，我们决定采用移动锚栓方法。

施工时间为4天，每日 08：00-16：00客货车限速45 km/h，第三天中间封锁170 min。

施工方案：封锁前慢行时间内，将活动辊轴支座锚栓处台帽（包括支承垫石）顺线路方向开槽，线路工区先一隔一拆除桥外15 m范围钢轨扣件。桥梁工区拆除影响范围护轨扣件。封锁开始后，桥梁外15 m内拆除钢轨扣件，拆除护轨扣件，再起顶。起梁时，先进行试顶，千斤顶操作必须有专人员负责，听从施工负责人命令，使用千斤顶操作要稳，速度要匀，两个千斤顶要同起同落，同时做好顶铁保险，与梁底不超过5 mm的空隙。起梁高度控制在20 mm以内。起梁时线路要有专人用水平道尺检查线路水平。

适当移动支座锚栓位置，拨移量为40 mm，根据轨温变化，适当调整拨移量,使支座重新安装位置符合支座纵向位移容许值，安好锚栓，并用砂浆捣实。支座锚栓重新定位采用HUANYU-GKY20支座灌浆料灌注，落梁，捣砂。捣垫砂浆，事先抄平，顶起梁比设计标高高出1～2（mm），捣垫前支座的三面必须牢固的模壳封闭、水浇湿凿毛面、并用水泥浆先在面上刷一遍、然后填入砂浆，捣锤方法先上后下、先轻后重、每层打到感觉震手和表面开始呈现潮湿时为止（可用风镐头进行捣固）。落梁：同起梁。恢复线路，检查轨距、水平、高低方向应符合线路维修标准。按规定做排水坡或排水槽。

3 施工前期准备工作

（1）施工前联系相关部门作好现场调查和施工交底。

（2）对现场情况详细分析，对梁端、人行道、桥面等全面检查，有影响顶梁的情况均预先拆除、消灭。调查、测量支座位置，确定好千斤顶的位置（活动支座端纵梁上，两千斤顶的横向距离为3.6 m）、计算支座位移量（活动支座拨移量40 mm,固定支座不动）。铺设脚手板作为施工用脚手架，脚手架必须有足够强度，同时作好保护措施，以免脚手架被过往船只撞坏，确保施工和人身安全。做好千斤顶垫木、顶梁时保险垫木、支座捣砂木模，支撑木条等。做好捣砂钢纤，钢钎厚度比捣砂厚度小2～5（mm）。捣砂用HUANYU-GKY20支座灌浆料，桥梁两边线路各15 m范围扣件螺栓检查一遍，有锈死螺栓事前处理。用顶铁保险及架支点加固，必须有足够载承能力及稳定性。安放千斤顶要平整，上下加垫木板，千斤顶在使用前要进行试验。

（3）各种机具全面检查，确认状态完好方可使用，各种工具事先列好清单，备足带齐。对千斤顶进行检验，确保完好。施工机具见表1。

表1 施工机具表

（4）对防护信号、对讲机进行清点、充电，确认使用性能完好，确保数量。为防止对讲机故障，驻站防护员必须携带2只对讲机，各防护员留好手机号，以便应急联系。预先做好慢行牌、始终点标的标识，保证慢行距离和防护距离的准确性，防护与慢行办法应按《安规》规定设置防护，由车间副主任以上到现场检查确认。

（5）劳力安排

①防护安排：24 h接车 3人，施工作业时段安排防护人员 2人（均由经培训合格的职工担当）。

②工地设技术负责人1人，技术员1人，协助施工负责人搞好施工组织、材料计划申请、技术把关等工作。

③支座锚栓处台帽（包括支承垫石）顺线路方向开槽:职工2名,劳务工2人。

④千斤顶起、落看守：职工2人。

⑤线路扣件拆、装配合人员：6人。

4 施工方法及过程

4.1 作业流程

封锁前慢行时间内，将活动辊轴支座锚栓处台帽（包括支承垫石）顺线路方向开槽，线路工区先一隔一拆除桥外15 m范围钢轨扣件。桥梁工区拆除影响范围护轨扣件。封锁开始后，桥梁外15 m内拆除钢轨扣件——拆除护轨扣件——再起顶。起梁时，先进行试顶——再顶梁——移动支座锚栓——落梁——线路恢复——开通线路并加强观测支座工作状况。

4.2 施工过程

4.2.1 施工准备

封锁前慢行时间内，将发电机、千斤顶机具运至桥上，摆放在线路安全距离内。根据现场具体情况，做好开槽人员的安全防护布置。将活动辊轴支座锚栓处台帽（包括支承垫石）顺线路方向开槽，线路工区先一隔一拆除桥外15 m范围钢轨扣件。桥梁工区拆除影响范围护轨扣件。施工前期准备工作，开槽、顶梁、移动支座锚栓、落梁。同时要做好线路轨控，桥面检查、开通线路支座及线路监控

4.2.2 封锁点内作业

封锁开始后，桥梁外15 m内拆除钢轨扣件，拆除护轨扣件，再起顶。起梁时，先进行试顶，千斤顶操作必须有专人员负责，听从施工负责人命令，使用千斤顶操作要稳，速度要匀，两个千斤顶要同起同落，同时做好顶铁保险，与梁底不超过5 mm的空隙。起梁高度控制在20 mm以内。适当移动支座锚栓位置，拨移量为40 mm，根据轨温变化，适当调整拨移量,使支座重新安装位置符合支座纵向位移容许值，安好锚栓，并用砂浆捣实。支座锚栓重新定位采用HUANYU-GKY20支座灌浆料灌注，落梁，捣砂。捣垫砂浆，事先抄平，顶起梁比设计标高高出1～2（mm），捣垫前支座的三面必须牢固的模壳封闭、水浇湿凿毛面、并用水泥浆先在面上刷一遍、然后填入砂浆，捣锤方法先上后下、先轻后重、每层打到感觉震手和表面开始呈现潮湿时为止（可用风镐头进行捣固）。落梁：同起梁。恢复线路，检查轨距、水平、高低方向应符合线路维修标准。按规定做排水坡或排水槽。各种施工机具要撤出线路。开通线路：线路恢复，同车站联系确认，方可开通线路。

4.2.3 开通后作业

加强支座状态观测，并做好记录，动态更新。

4.3 安全注意事项

在施工前应会同航运部门协调施工期间，铁路、航运安全。并同车站沟通好，确保防护工作安全到位。各种机具摆放，严谨超限。做好桥墩上作业人员安全防护设施布置，安全绳、安全帽、救生衣穿戴。做好充足的思想及人员、机械准备，制定应急抢险方案，备用机具摆放在易操作，安全的地方，确保顶、落梁顺利完成。线路开通后，加密检查频次。

图2 整治后示意图

5 整治效果

整治完后的一个月时间里，我们每周2次对桥墩支座进行检查观察，接下来的半年时间，每半月一次对支座进行检查观察，效果极其明显，无倾斜，轨面几何尺寸状态良好。图2为整治后的示意图。

6 结束语

用这样的办法，彻底整治支座倾斜病害，减少工区盯控频次，确保线路平稳，保证安全运行,利用此次机会，我们加固了支座板之间的支承垫石，并设置排水槽，便于日后的支座养护工作，适于铁路支座病害整治推广应用。