浅析城市桥梁支座更换的施工方法

颜苓

【摘要】桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，一旦出现病害，将影响到上下部結构的使用寿命和交通安全。特别是对于城市桥梁，支座出现病害或失效会导致桥梁不能正常运行与使用，严重影响社会正常秩序。更换桥梁支座是最彻底有效的方法，但桥梁上部结构非常复杂而且自重很大，更换支座相当棘手，能够探索寻求一种简单、经济、易行的方法具有很重要的现实意义。

【关键词】 城市桥梁 液压同步顶升法 支座更换

1 工程概况

广州市人民桥位于广州市，横跨珠江，北起六二三路，南接洪德立交，于1967年5月建成通车。由主桥和南、北两座引桥三部分组成，全桥长701.2m，主桥长182m，宽18m；上部结构为3孔带挂孔预应力混凝土T型刚构桥，跨径为54+74+54=182m，挂孔长34m。南引桥长为150.36m，北引桥长194.46m，引桥宽12m（未计引道），分别为10跨和13跨简支T梁普通钢筋混凝土结构。

全桥支座共408个，其中板式橡胶支座共40个，其他均为弧形钢支座。板式橡胶支座主要是遭水侵蚀，存在轻微老化。弧型钢支座垫板锈蚀严重，局部垫板上翘，涂层脱落后可见明显锈迹；支座自身严重锈蚀317个，中度锈蚀19个。

2 病害成因分析

由于该桥的桥型属完全弹性结构，桥梁自身对支座的质量要求较高， 再加上桥梁已服役几十年， 支座的橡胶体老化、钢支座垫板严重锈蚀属正常现象， 特别是近年来超载车辆作用加速了支座的病害发展。根据支座的病害情况， 决定对桥梁所有存在病害的支座在通车状态下进行更换。

3 液压同步顶升实施方法

本次人民桥支座更换数量大，更换实施过程中对桥梁交通影响大，为缩短本阶段工期，南北引桥支座更换同步实施。为减少对桥梁结构影响，采取一联（本桥一联最多为3跨）整体同步顶升工艺缩减施工工期。

3.1 施工前准备

顶升施工前必须对桥梁进行全面检测， 以了解桥梁结构现状， 避免已有病害对顶升施工的安全性造成隐患；另外，对有病害的部位进行处理， 确定桥面系和附属设施的去留部分。并对结构进行计算， 分析梁体在自重荷载下各个支座的反力大小和分配比例， 进而确定所需要的千斤顶型号和数量， 制订合理的千斤顶布置方案，进行施工组织设计， 并对千斤顶和油泵配套标定。

3.2 搭设支架、施工平台

（1） 桥台支座更换利用桥台作为施工平台，对空间不够部位采用支架措施，以确保施工的安全实施。

（2）对于桥墩支座的更换，采用特制钢吊架固定于墩身或盖梁上作为施工平台，也可以搭建脚手架平台。

3.3 纵、 横向限位装置

（1） 横向限位装置 桥台处顶升时可利用原有桥台上的防侧移钢筋混凝土挡块；挂梁顶升时， 应在牛腿头上用组合钢板设置横向限位装置， 防止在顶升过程中挂梁侧移。

（2） 纵向限位装置 根据现场情况在伸缩缝处设置防纵向侧移限位装置， 可用 6、8、10mm 厚钢板组合后放在伸缩缝中，布点要均匀。

3.4 安装顶升设备

按照设计方案在梁底纵轴线两侧对称布置千斤顶，布置时应考虑更换后支座所占位置和旧支座取出时的作业空间， 并保证千斤顶放置的平整度。在千斤顶的上下方各放置一块能满足净空要求的最大厚度钢板， 避免在千斤顶上下部位出现应力集中对混凝土造成局部损伤。

3.5 试顶

打开系统控制，启动顶升系统，检查运转是否正常。顶升系统正式启动后现场各组人员各就各位，密切观察桥梁是否有异常状况出现，设备、仪表是否正常工作，显示读数是否在合理范围内。控制顶升速度不超过1mm/分钟，最大顶升高度不超过5mm。顶升就位后，持荷10分钟，观察梁体及设状况。如有异常情况，应立即回油、落梁、问题解决后再进行试顶，直至梁体受力及设备运行正常。

3.6 梁体同步顶升

（1）顶升过程中以每顶升2mm为一步，分级顶升，各顶高差严格控制在0.5mm范围内，全程采用位移传感器监测梁体顶升位移情况。

（2）梁两侧布设百分表监测梁转动的情况，同时也作为位移传感器的对比验证数据，梁体每顶升一级百分表读数一次。

（3）顶升时梁每升高5～6mm，临时支撑回垫一块钢板。

（4）顶升就位后将梁体由千斤顶转落至临时支撑上，临时支座要设置稳当，避免倾斜滑移。

（5）顶梁过程中，对板体的横向和纵向变形进行监控，同一盖梁上的横向相邻两T梁位移差≤1mm，纵向位移差≤1mm。

3.7 支座更换

顶升就位支座取出后， 测量垫石顶面和梁底是否水平， 若不符合规范要求， 则需要用环氧结构胶找平。另外， 对个别破裂的支座垫石采用环氧砂浆修补平整，然后完成板式橡胶支座的安装。对于弧形钢支座更换，要切除现状弧形钢支座下钢板及破损垫板，并用人工对钢板底面进行喷砂除锈处理，将上钢板存在的插销孔洞采用环氧砂浆进行封堵补平。支座垫层调平后，安装弧形钢支座。所有支座更换完毕后，再对安装的新支座进行全面检查，确保各项指标满足设计及规范要求。

3.8 落梁及拆卸顶升设备

检查安放新支座无误后， 待结构胶强度达到强度要求， 去掉钢垫板或临时支撑后方可落梁，落梁时采取与顶升时相同的保障监控措施， 要保证千斤顶每一次的回落量， 直到落实为止。

同时需再检查支座与梁底是否完全接触， 否则需重新起顶， 直到符合要求。最后拆卸拆除千斤顶、临时支承钢板等顶升设备。取出梁体与挡板间木板，清理施工废物及垃圾。

4 效果评价

该桥采用一联整体顶升方法，很好控制了上部结构整体挠曲变形，避免了裂缝的发生，保证了桥梁结构的安全。而且施工速度快，能在通车的状态下能实施挂梁牛腿部分及桥台处支座的更换，施工费用较传统方法节约50%以上，是一种安全、方便、经济、快速的施工方法，值得在建筑领域及其相关领域推广使用。

参考文献

[1] 马志华等 同步顶升法更换桥梁支座实例分析[J]施工技术2014

[2] 孔祥宏 千斤顶整体同步顶升更换桥梁支座[J]桥梁隧道2009

[3] 焦海峰等 整体顶升法更换桥梁支座施工控制要点[J]中国市政工程2008