谈桥梁支座更换施工技术

刘 伟

(中国中铁四局建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000)

谈桥梁支座更换施工技术

刘 伟

(中国中铁四局建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000)

以某桥梁支座更换施工工程为例，结合其具体工程概况，介绍了桥梁支座更换技术的施工工艺流程，并研究了施工处理过程中应注意的事项，以保证桥梁的安全性能和使用功能。

桥梁，支座更换，施工，安全

1 工程概况

本次支座更换涉及的桥梁运营总里程301 km，设计时速300 km/h，目前实际运营时速为200 km/h～250 km/h。全线采用CRTS-Ⅰ型无砟轨道板，轨道为无缝钢轨，全线工程2005年6月开工，2007年7月1日正式开通运营。

全桥长143.42 m，孔跨布置为4-31.6 m箱梁，桥梁中心里程为K268+589.50，一端台尾里程为K268+661.21，另一端台尾里程为K268+517.79。桥址1号，2号墩范围有较大面积水塘。

需要更换支座分别为第二孔梁上下行各一个，第四孔梁上下行各一个，支座型号为PZ5500盆式橡胶支座(见图1)。

2 施工流程

2.1 总体步骤

1)自脚手架平台上设置吊点。

用于安装卷扬机天轮，周边采用4根48×3.0钢管立杆，顶部主楞采用两边各2根48×3.0钢管，直接悬挂天轮吊点的次楞采用3根48×3.0钢管于两边主楞固结，4根立杆周边采用剪刀撑拉结，并与墩顶固结。采用卷扬机将新制作的支座自地面调运至平台木板上，每个支座的重量为4 kN,再通过倒链水平运输至墩顶，具体见图2,图3。

2)在待拆除支座与支架体间设置倒链结构。

用于将拆除后的支座向外拉出至平台位置。采用3根48×3.0钢管并列，作为支撑杆，一端顶住支撑垫石侧面，另一端固定于脚手架水平杆上。在脚手架一端安装手动倒链葫芦，将倒链绕过待拆除支座半周，首先，将待拆除支座周边的5 cm厚灌浆砂浆层凿除，并清理干净，将待拆除支座的各个螺栓完全拧开；然后采用4台千斤顶同步顶升，顶升量控制在1 cm以内，4台千斤顶确保同步，人员通过4个百分表随时观察，促使待拆除支座与墩顶、箱梁底完全脱开，最后采用手动倒链葫芦将支座水平倒运，先向外侧倒运10 cm以上，具体见图4。

3)将新支座倒运至垫石与箱梁底板之间。

在箱梁接头缝隙间安装倒链葫芦，在墩顶与垫石间铺设斜坡槽钢钢板，上抹黄油，采用倒链将新支座倒运至垫石上，并与待拆支座处于同一纵向轴线上，具体见图5。

4)新支座与待拆除支座绑定，然后采用倒链同时向外水平倒运，直到新支座就位，并精确调整其位置；此时将拆除的支座运至操作平台上，再由卷扬机垂直运送至地面(见图6)。

5)待支座砂浆达到强度要求后，拆除千斤顶，解除支座板的临时固结，将现场清理干净后，撤离现场。

2.2 油顶的选择与施工布置

1)本桥梁梁体设计重量为932 t，按直线无声屏障梁计算的二级恒载重量为466 t，每个支座受力为233 t，选用的油顶吨位为400 t，本桥为现浇收坡矩形桥墩，油顶布置在各片梁的同一端的支座横向轴心线，均布置在靠近支座垫石边，中心处于同一直线上，具体见图7。

2)临时支撑块采用Q235钢板制作。单个支撑块N1钢板厚30 mm，长550 mm，宽320 mm；N2钢板厚30 mm，长420 mm，宽240 mm；N3钢板厚30 mm，长550 mm，宽420 mm。加工完成后长55 cm，宽32 cm，高48 cm，重量为264 kg。

3)油顶的平面位置与既有防落梁的位置重合，需要将防落梁临时解除。垫石内侧宽55 cm，油顶工作平台底距离梁底的高度为53 cm。根据比对选择柳州YDS400-100自锁式千斤顶，油顶直径为38 cm、高度为50 cm、行程为10 cm，油顶性能满足要求。油顶活塞与梁体接触采用2 cm厚70 cm×70 cm的钢板分散应力，分散后接触钢板部位箱梁底面承受的静压力为2.5 MPa。根据油顶的校顶报告8个油顶分别需要达到规定要求压力时，油顶能够承受梁体的重力，油表采用精度0.4级，施工时油表与油顶一一对应。

2.3 各墩支座预留高度的确定

在进行相应墩箱梁顶升前，先采用千斤顶顶升箱梁，使箱梁支座板底面脱空，通过油压表读数反算实测重量，然后按照实测重量计算箱梁支座受压厚度压缩量，根据计算的实际压缩量确定将箱梁顶升的预留高度，确保解除临时支力后轨顶标高满足行车要求。

2.4 支架搭设

考虑到本工程的进度要求以及现场条件后，在需要处理的墩顶四周搭设临时吊篮系统形成工作平台，平台宽为1.5 m，高度为距离梁底1.7 m。为了便于施工人员站立通行，铺设2 cm厚木板作为工作面，木板与吊篮之间采用12号铁丝绑扎牢固形成一个整体。

脚手架平台搭设类型为四排脚手架，搭设高度为11.5 m，钢管型号采用外径48 mm壁厚3.0 mm的脚手管。脚手架设置横距0.9 m，纵距0.9 m，步距1.5 m，脚手架周边立面设置连续竖向剪刀撑，在顶部及底部分别设置一道水平剪刀撑，抱箍为底下抱箍一道，顶端抱箍一道，中间设三道斜向抛撑分别与墩身及马路土体顶住，抱箍紧贴墩身抱紧。平台底钢管间距0.3 m，扣件连接方式：双扣件。平台设置1.2 m高防护栏杆。基础采用回填碎石作为基础，下垫25 cm宽，5 cm厚的脚手板。脚手架平台搭设示意图见图8。

2.5 油顶的控制

油顶通过3 t电动卷扬机，卷扬机上吊点设置脚手架顶部，由此将油顶及待换的支座等提升至墩顶，按照油顶的布置原则将其各自就位；将油泵机布置在箱梁内靠近梁端的位置；按照方向辨识、易于控制的原则将油顶、油管以及油阀有序连接。安装油管时要特别注意检查油管的接头，发现有污渍应都清理干净，以免顶升时堵塞油泵或者漏油。油顶安装前需要进行运行调试，使提供一定顶升力时其速率大致相同，误差控制在1 mm以内。安装前需检查油顶及其密封情况，保证油顶密封良好，油液品种及油量符合要求。检查完成后，调整油顶预行程，保证油顶与垫块间密贴。

顶升时采用百分表的位移和油顶油压应力作为双控的原则。在油缸活塞顶钢板接触并密贴梁底的时候，4个人分别查看用百分表量的位移，当油表压力未达到计算值，百分表产生位移时，油泵停止泵油，等待压力稳定后，再逐步加压。通过百分表指针发生的位移观测，将同一墩的两榀箱梁顶升控制在10 mm以内，停止加压，锁定油泵，同时对油顶采取机械锁定。

百分表安装在千斤顶的旁边，其表面朝向线路中心侧，以便于观测人员观测以及回避支座砂浆凿除人员造成对百分表的碰撞。

2.6 支座砂浆的凿除

针对上海台砂浆粉化处理，按照上述处理方式，将千斤顶顶升至千分表有位移时锁定千斤顶和保险措施，锁定之后采用电镐和人工凿除砂浆垫层，砂浆垫层凿除完毕后，检查符合要求，用高压水枪将浮尘冲洗干净，灌注砂浆。

其他更换支座砂浆处理，在油顶锁定和保险做好之后，将支座板拆卸移出，采用电镐和人工凿除周边砂浆垫层，支座底下砂浆不凿除，以备支座更换期间标高的控制。砂浆垫层凿除完毕以后，检查符合要求，用高压水枪将浮尘冲洗干净并且灌注周边砂浆。

2.7 灌注砂浆的控制

根据试验结果，砂浆在常温状态2 h即能超过20 MPa的抗压强度，满足施工要求。另外通过不同水胶比的试验表明水的掺量对砂浆2 h强度的影响很大，拌合时配备称量设备，精确称量质量，精确至0.1 kg,控制水灰比为0.15，拌合水采用饮用水，从驻地用塑料桶拉至现场拌合采用高速搅拌机，确保拌合出的砂浆质量满足灌注要求。

支座砂浆的灌注采用重力式灌浆法(见图9)。灌浆的尺寸为每侧比支座底板宽5 cm，灌注前计算所需要的浆体的体积，备料充足，一次灌满。在支座的四周立好模板，模板与垫石的缝隙、模板之间缝隙采用玻璃胶封堵、防止漏浆。灌浆从一侧灌注，同时考虑排除空气。

根据试验结果，灌注2 h后，砂浆强度满足承载要求，可以对油顶卸载和拆除保险垫块，卸载时，4个油顶同步回油，并观测记录百分表指针发生的位移。至分表指针回到初始位置后，将油顶完全卸载，拆除油顶等施工器械并吊离施工现场。

2.8 梁体及轨道状态监控

用4块20 cm×20 cm厚度3 mm的钢板用A.B胶粘贴在梁底，将4个棱镜分别用胶水粘贴在钢板上作为监测点，建站点和后视点在梁底选用不影响施工位置，在地面上埋设两点，埋设的钢棒为测量专用。仪器选用徕卡1201，仪器精确1 s，每台仪器配套棱镜5个，测量人员为专业测量工程师。在油顶卸载之后，梁体落到支座之后，再测量一次每个棱镜的坐标。通过3次数据比较可得知梁体的状态变化。在测量结束后，将粘贴在梁底的钢板剥离。

3 施工注意事项

为保证线路的正常营运，综合考虑在处理过程可能面临的困难情况，处理过程中着重注意以下4点：

1)处理过程中，采用4台千斤顶在同一墩顶的4个支座旁将梁体支撑，同步顶升控制在10 mm以内，采用百分表监控梁体的竖向位移量与油表压力来控制油缸的顶升力双控原则，同时做好保险装置确保线路和施工安全。

2)采用机具和人工相配合来凿除砂浆层，调整对位准确后，在四角加钢垫块将支座靠牢，安装模板，采用重力式灌浆法灌注支座砂浆，待砂浆强度达到20 MPa以后解除保险装置以及油顶卸载；在砂浆强度未达到设计强度期间，所有临时支撑不应拆除，确保强度达到要求后再拆除，而且要根据厂家资料及试验决定强度时间。

3)顶升箱梁和临时支撑块支撑箱梁时，在千斤顶顶面钢板顶和临时块顶面钢板顶与箱梁接触面均加垫橡胶层。

4)所有施工均在天窗时间内完成，并确保砂浆有2 h的硬化时间，硬化期间临时支撑不拆除，确保梁体安全。同时上海高铁维修段配合做好线路的检查和保养工作，确保线路行车安全。

目前，该桥梁支座已更换完成，桥梁的安全性能和使用功能得到了保证，取得了良好的社会效益，同时为后续工程施工提供了良好的借鉴作用。

Discussion on the bridge bearing replacement construction technology

LIU Wei

(ConstructionEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayFourthBureau,Hefei230000,China)

Taking a bridge support replacement construction project as an example, combining with the specific project, introduced the construction process of bridge bearing replacement technology, and researched the matters needing attention in construction process, to ensure the safety performance and use function of bridge.

bridge, bearing replacement, construction, safety

1009-6825(2014)35-0198-03

2014-09-25

刘 伟(1982- ),男，工程师

U443.36

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