正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用研究

赵争科 刘长波

为了实现高铁线路的快速建造，我国高铁线路采用了大量的预制混凝土箱梁。混凝土箱梁通过桥梁支座安装在桥墩上，一方面桥梁支座有一定的使用寿命，另一方面，施工过程存在高铁桥梁支座安装错误的情况。因此，更换高铁桥梁支座在运营维护中较为常见。本文以更换桥梁的必要性作为出发点，指出了更换高铁桥梁支座的几种方式，如钢鞭担梁、整体顶升、鞍形支架，以及枕木满布的支架方式应用等。针对不同的高铁桥梁类型，选出了不同的更换技术，进而可以有效地保障高铁的正常运行。

为了可以促使高铁上方结构的反力顺利传递到墩台之上，相关工作人员需要有效地掌握更换桥梁支座的方法，它可以有效地控制桥梁自身结构所需要的形状的变化，如纵向位移、水平横向等。为了能够保障桥梁的正常使用，应该确保桥梁支座的质量，并正确的进行支座的安装，防止由于桥梁支座的使用不当，而产生支座损坏的现象，进而影响到桥梁的正常使用。正是在这样的背景下，本文结合相关工程案例，对正常运营下高铁桥梁支座更换技术的应用，进行深入的研究与论述。

一、更换桥梁支座的必要性

随着社会的进步，各个行业都获了极大的发展空间，也间接地增加了人们出行的次数，促使我国加快了高速铁路的建设步伐。为了能够保障高速公路的正常运行，并有效地提升桥梁的使用性能，应该更加关注桥梁支座的性能问题。桥梁支座可由不同的材料构成，它可以分为以下几种类型，如简单的支座、钢类支座、橡胶支座、钢筋混凝土支座，以及特殊类型的支座等。目前，由于橡胶工业的急速发展，促使高铁桥梁的橡胶支座得到了大力的推广。它有着明显的优势，而且加工方便、结构简单，适用于多方向变形的桥梁，如斜桥、宽桥以及曲线桥等。如下图所示为盆式橡胶的支座。

盆式橡胶支座图

在上图当中：①—⑧分别代表上方的支座板；滑板；黄铜材质的紧箍圈；中间的钢衬板；承压的橡胶板；橡胶材质的密封圈；支座板；锚栓。

在运行的过程中，由于受力不均、施工设计不恰当等多种因素，导致高速铁路的桥梁支座出现损坏或是变形的问题。进而影响到高速运营的安全性，因此应该确保高速铁路桥梁支座结构的合理，并对桥梁支座进行定期或是及时的更换。

二、正常运营下高铁桥梁支座更换技术应用

当前，较为常见的更换桥梁支座的方式有钢鞭担梁方式、鞍形支架方式，以及枕木满布的直支架方式和整体顶升方式等。为了能够保障高铁施工的安全性和可行性，桥梁施工企业在高铁桥梁支座施工的过程中，应该了解桥梁的实际情况，进而选择出合理的桥梁支座更换模式。如以某高铁项目为例，该高铁运营线路列车的密度和载重都较大，而且速度也比较快。除此之外，在重载运输下一些支座锚栓出现了折断的现象，导致桥梁的支座承载力下降，如不尽快解决相关问题，将会影响到桥梁结构的安全性。在选择支座更换方案时，应该保障桥跨的安全。在节约成本的基础之上，满足桥梁支座更换的各项基本要求。

1.钢鞭担梁方式的应用

应用钢鞭担梁的方式，是高铁桥梁支座的一种更换方法。运用此类方法的支撑面是相邻的跨梁体。应用该方式首先是在顶升桥梁的上方打孔，然后在对钢带进行绑扎。再次设置钢鞭的担梁，最后与顶升设备进行配合，并搭建出顶升梁体。运用岗鞭担梁的方式更换高铁运营支座，具有一定的优点，主要体现在以下个几方面。第一，施工较为方便，不需要大型设备作为辅助；第二，桥梁下方的通车、通航不会受到影响；第三，节约成本，具有良好的经济效益。

但是该方法也存在着一定的缺陷。第一，在应用此方法时，需要设计出专门的钢鞭担梁结构方案；第二，需进行桥墩偏心验算；第三，在实际施工的过程中，由于会应用吨位较大的千斤顶，所以在施工的过程中，可能会损伤桥体。与此同时，梁体的砖孔会对顶升产生一定的影响。通过上述对此类方案进行阐述后，得知该方式可以适用于多种类型的桥梁，对于桥下没有过多的要求。

2.整体顶升方式的应用

在更换桥梁支座是运用整体顶升方式，是将地面作为支撑点，高铁桥梁支座两侧作为顶升修建的基础，为了能够实现墩台两侧与整体的顶升同步，应该将螺栓、槽钢以及贝雷架等连接起来，将其视为受力的钢梁，并在钢梁的上方试设置千斤顶，应用这种方式具有一定的优势主要体现在以下几点。第一，对桥下通车影响小；第二，运用整体顶升方式与吨位较大的千斤顶相比，具有较大的优势，不需要过大的衡量以及传力杆等。

但是它也存在着一定的缺点，主要表现在以下几个方面。第一，对地下地基施工的要求较高；第二，所适用的范围有限；第三，由于运用此类方法需要修剪顶升作为基础，因此导致了施工的工期较长等。通过上述对此类方法的分析可以看出，整体顶升方式能够应用于桥下的净空；桥下无流水的通过等，可适用于宽度为4米到5米的桥梁。上述工程使用了该方案，充分地运用了桥梁的墩台，并且将此作为支撑点与千斤顶同步的进行顶升，为桥梁的支座提供了更换空间。通过该方案实施，产生了良好的经济效益。

3.鞍形支架方式的应用

鞍型支架方式，也是更换高速桥梁支座的一种方法。此类方法不是将地面作为支撑点，而是在盖梁的上方搭设支架，将盖梁作为支撑，可在支架上方设置千斤顶的顶升梁体。运用鞍型支架的方式具有一定的优势，主要体现在以下几个方面。第一，管理与施工较为方便；第二，中断的交通时间较短；第三，在施工的过程中不会损伤桥梁各部位；第四，具有较好的经济性，支架能够循环利用。

同样，运用该方法依然存在一定的不足。第一，在盖梁的过程中需要对抗弯的强度验算、偏心受压；第二，在桥梁两侧位置的千斤顶的定点要求高。通过上述对鞍型支护方式的分析能够看出，此类方法的使用范围较广，不会受到桥下水、河床地质，以及桥梁高度的限制等。

4.枕木满布的支架方式的应用

应用枕木满布式的支架方式，其原理是在桥跨的下方设置枕木，将枕木作为基础将一些木质和满布式的支架定制在桥梁的梁体位置，之后将千斤顶放在支架的上方进而可以达到梁体顶升的效果。应用枕木满布的支架方式更换高铁桥梁支架，具有一定的优势，主要体现在以下几点。第一，架设的设备较为简单；第二，施工操作比较方便。该方法的缺点为支架稳定性的要求较高、不能应用在带水的孔跨下，以及出现地基松软的现象；通过对该方式的分析得知，它可以用于宽浅河枯的水季中，桥下较小的净空一般在3～4m为最佳，或是小于等于4m的跨梁跨径的桥梁上。

三、结语

综上，根据高铁线路的基本运营要求，在桥梁支座更换的过程中，还存在着安全隐患与质量缺陷，所以应该充分的考虑到施工方式的选择，并最大限度地减少对高铁运营的影响。在实际的施工作业中，应根据高铁线路与桥梁的实际情况，选择适当的桥梁支座施工方案，规范施工流程、合理的编制施工计划等，进而加强对轨道结构的应力应变，以及桥梁的梁体监测等。在更换桥梁的支座之后，做好细致的检查工作，进而确保高铁线路，可以时刻处于良好的运行状态当中，为人们的安全出行，提供重要的保障。