同步顶升法修复桥梁支座调平块实例研究

邱江杰

（泉州市交通工程规划建设技术中心，福建泉州362000）

0 引言

桥梁工程的支座结构体系，起着重要的结构支撑作用，其主要用于承担、传递桥梁上部的荷载。然而，在桥梁建设或投入运营阶段出现的支座破损，不仅会降低整个桥梁的安全使用效果，还会使其耐久性无法达到预期。为此，建设者应以实际工程项目为例，通过分析桥梁支座修复、处理现状，确定调平块等部位的缺陷与裂缝病害的影响。如此，同步顶升法就能以高适用性、高效率的状态，作用于桥梁支座结构体系，从而满足所处地区的经济发展对桥梁项目建设使用寿命与耐久性提出的需求。这也是推动行业健康、稳定发展的重要课题，应引起业内的重视。

1 工程概况

樟井特大桥的左幅起点桩号为ZK9+037.5，终点桩号ZK12+650.5，桥长3613m，桥型布置为装配式预应力混凝土连续箱梁和预应力混凝土现浇连续箱梁。桥墩、桥台横桥向均沿设计线的法线方向布置，桥孔箱梁直梁预制，平面线形通过箱梁翼缘板调整。桥墩采用矩形墩和薄壁花瓶墩，桩基采用灌注桩基础；桥台采用U 型桥台，灌注桩基础。经调查，该桥梁附属工程中的支座存在与上钢板不密贴、与垫石不密贴、支座剪切变形、调平块混凝土表面不光滑且两个边角部位结构松散等问题。为了对桥梁支座的稳定状态进行控制，研究人员应对支座处理现状进行分析，并采用现有的科学技术，着重处理支座失稳问题，修复控制难点，以保证工程的耐久性与可靠性。

2 桥梁支座修复处理现状

对桥梁工程梁体顶升支座的修复处理，可以采取以下措施：

2.1 梁体顶升

顶起主梁作业应借助千斤顶设备，并由一台大容量电动油泵负责供给动力。而后，运用分配阀将多台顶升千斤顶与油泵进行油路并联，以实现同步顶升控制。在进行梁体顶升施工前，应对千斤顶、压力表、油泵等设备进行全面检查[1]。具体内容包括：润滑油准备是否充足、油泵设备是否存在漏油与损坏问题、油管是否老化、长度是否适用、是否存在破裂、千斤顶作用速度与形成是否处于正常状态、是否受漏油问题影响等。在确定无上述问题后，才可着手开展连接千斤顶、油泵与油管设备的作业。在此过程中，千斤顶设备的规格、型号，应按照顶升梁板重量与所处的操控控制位置来确定。但选用的千斤顶顶起吨位，其安全储备系数应高于2.0。而且，同墩、同排及同油泵的千斤顶，其规格、型号应保证一致。顶升作业过程中，相邻千斤顶间隙的高度误差应控制在3mm 以内[2]。

为避免桥面结构遭到破坏，应采用同步、同位移方式顶升同一墩上的梁体。如果T 梁桥盖梁的宽度能保证千斤顶钢垫板襟边大于10cm，就可将千斤顶直接放置于盖梁上。顶升位置应设置在横隔板、梁端腹板与腹板的靠近位置，或设置在T 梁梁底下方的位置。当顶升作用于空心板时，千斤顶则应放置于桥梁支座内侧，且靠近支座位置。为了尽可能与腹板位置靠近，顶升设备选用了特制的2000～500kN 的千斤顶，专门作用于小行程。各千斤顶设备的上、下均要配置钢垫板以分摊压力，避免对局部混凝土造成破坏。梁体顶升高度应控制在5mm 以内，并派遣专门人员对路面裂缝情况进行观察。顶升时，应采用位移控制法实现同步顶升作业目标。值得注意的是，按上述步骤循环顶升主梁作业过程中，应确保主梁每次顶升高度一致，且不得超出规定数值[3]。

2.2 支座悬出或偏位

借助联动状态的千斤顶，整体顶起桥梁上部的梁体结构，为取出支座提供空间条件。取出支座后，应对其进行清理与垫石处理，放入支座时，应对其位置进行调整，使上、下各部位纵轴线对正。在安装四氟板支座前，应涂抹硅脂油，经调整后，将千斤顶回油放入梁体。调整后的支座，不能出现脱空、偏歪和不均匀受力现象。对于板式橡胶支座的复位与更换作业，应按照既定顺序进行：第一步，搭建施工平台；第二步，结合需要，支座顶升反力结构；第三步，千斤顶安装；第四步，设置位移监测系统；第五步，顶升梁体；第六步，清理底座；第七步，安装与复位支座设施；第八步，场地验收，拆除施工平台。对于每个安装完成后的支座，都要做好现场检查工作，具体按照表1所示的要求进行安装控制。

表1 支座安装、检查要求

3 桥梁支座修复处理技术的应用要点

3.1 明确修复处理难点

经过对桥梁工程进行日常质量检查，发现该桥梁桥台位置北侧的支座调平块，存在混凝土表面不光滑的问题。此外，调平块两个边脚结构为松散状况，敲击后出现剥落。对此问题产生原因进行分析，发现问题出现在浇筑混凝土使用前的冲洗作业环节。在清理、冲洗过程中，将杂质冲到了支座调平块的凹槽里，管理工作不到位，没有进行彻底冲洗。为了降低此问题的影响，同样采用同步顶升法对支座调平块进行修复，以提高支座支撑结构体系作用的可靠性。

3.2 搭设施工作业平台

桥梁支座修复处理平台的搭设，应检查其梁体及周边结构作用现状，并杜绝其他外界因素的影响，如杂物等，应通过对其彻底清除，为平台搭设作业提供良好的空间环境。此外，搭设作业平台时，应为支座修复人员预留操作控制空间，并保证平台的刚度、强度以及稳定性。该工程桥梁高度位置适中，且地面坚实，坡度不大。施工作业平台搭设人员应处理好地坪后，再开展平台设置等工作。

3.3 布置顶升支撑点

首先，顶升支撑点的布设要将Ф400×13mm 的钢管直接安装到桥台承台上。其次，在钢管两端焊接、加设肋板底座与尺寸为Ф530×20mm 的法兰。再次，由于桥台承台与梁底高度距离为165cm，千斤顶高度为40cm，自由行程为20cm，因此，顶升操作前应进行预升10cm 设置。如此，支墩高度为115cm，钢管就能将其支撑强度与稳定性效果充分发挥出来。最后，为了保证顶升支撑点的安全性，应将10#槽钢剪刀撑设置在两个钢管之间，以实现横向连接。对于钢管支撑底座与承台植筋的连接，应采用焊接方式[4]。

3.4 安装千斤顶与百分表

首先，千斤顶垫钢板的安装，应将钢板摆放的平整与密贴效果作为控制重点。其次，对千斤顶与百分表进行安装，以实现与油泵之间的电动连接。此过程中，支座修复人员应规避千斤顶与炮筒作用于顶面和箱梁腹板底面的位置。最后，将尺寸为400mm×400mm×30mm 的调平钢板放置在梁体与千斤顶位置。对千斤顶设备与梁底面接触不好的问题，可通过提高钢板厚度来解决。

3.5 顶升试顶

顶升支座前，应进行试顶操作，即通过检测千斤顶的运行是否处于同步与稳定状态，如与修复要求一致，就可着手试顶作业。具体高度为2mm，并对箱梁与承台是否存在异常问题进行监测。如发现问题，应立即停止作业。

3.6 顶升施工技术

顶升施工技术运用双控模式，把顶升力作为主要的控制动力，位移控制为辅助动力。同时，用一台油泵加压，保证两台千斤顶控制的同步效果。此外，顶升过程中，还要严格控制油压与千斤顶，实现顶升作业的同步运行目标。梁体顶升高度达到预期后，应保持持荷与稳压状态，将支座取出。此前，应安装好百分表，随时监控梁体顶升高度和位移情况。工作开展目标为，将两端顶升施工偏差控制在1mm 以内。监控过程中，如发现施工偏差较大，应立即停泵调整。顶升高度应控制在8～10mm 范围内。顶升作业，应交由专业人员监测桥梁箱梁结构的各个部位与桥台相邻墩。具体操作为，采用观测器观测是否存在异常现象，保证顶升施工的质量、效果，这是保证桥梁支座上部结构不受裂缝与偏移问题影响的有效方法。对于监测结果异常的情况，应着手开展原因调查，为顶升施工效果的控制提供重要支撑。

3.7 支座拆除

在开展桥梁支座拆除前，应设置临时支墩，即运用尺寸为Ф400×13mm 的钢管。由于支座钢管两端焊接有法兰，在对顶部法兰进行焊接作业的过程中，应使其与箱梁地面平行。顶升施工开始后，就可将其放置于台帽外侧，以确保箱梁顶升推进施工与塞进施工处于缓慢状态。当支座顶升高度达到8～10mm 范围时，就可拆除锚栓螺栓，并遵循自上而下的原则，取出支座。对于取出的部件，修复人员应用塑料薄膜包裹，以免其受到污染。需要注意的是，支座拆除与组装作业的过程中，应邀请支座建设的专业技术人员在现场进行指导，以保证支座修复处理效果[5]。

3.8 调平块处理及支座安装

拆除支座后，修复人员应检查混凝土接触面有无杂质。如有杂质，需对调平块进行凿除处理，并设置支座立模进行注浆封闭操作；如无杂质，可直接安装。在修复混凝土表面的过程中，应做好目标修补部位的杂物清理工作，如对其进行平整处理。处理工作完成后，还要检查混凝土表面的状态，是否具有密实特性与明显空隙问题。如有杂质，也要立即凿除，在清洗干净后，将水泥浆涂刷于凿除后的新、旧混凝土接触面，为结合面的黏结效果提供更可靠的空间。

在运用支座修复材料的过程中，要想使调平块修补作业的质量达到施工控制预期，可运用注浆法修复调平块。在此过程中，当支座取出后，垫层底部与调平块底部距离为18.5。在此条件下，不仅能够满足施工预期，还不会影响桥梁支座下部的垫石。在开展现场模板注浆施工技术控制工作时，应运用定制钢膜，以免对支座下部垫石造成影响。由于施工场地选用的注浆模板为定制钢模，所以应保证连接模板、梁体以及支座上钢板的可靠性，即将密封胶作用于接缝部位。模板侧面的顶部应设置孔洞，模板北侧设置注浆孔，南侧设置出浆孔。灌注材料的选用，应为箱梁预应力孔道内部的高标号压浆材料。上述施工方法，也可应用于同一箱梁孔道压浆施工。压浆后的养护时间为7d。支座调平块修复完成后，应检查原支座是否存在损坏，为支座的重新安装提供质量保障。如存在损坏问题，应更换类似支座，以保证支座与桥梁工程设计图纸的一致性。

3.9 施工监测

采用同步顶升法修复桥梁支座调平块，需将施工监测重点放在顶升控制点位移情况、钢支撑垂直度变化、桥梁上部结构横向位移是否存在偏差等问题上。施工监测前，应获取同步顶升法作业前的数据信息，并将其作用于修复的顶升与回落操作中[6]。在监测支座竖向位移同步效果时，因顶升点位移差会严重影响梁体的内部应力，因此为了强化梁体结构的安全性，应做好竖向位移的同步监测。检测时，采用千斤顶设备的顶升力，通过校核与测量百分表，实现对质量的控制。对千斤顶进行压力监测，主要是为了检测顶升力与理论值的偏差。为了强化液压系统设施、设备的运行安全，应将千斤顶压力控制在理论压力的20%以下。

4 结语

综上所述，桥梁支座的缺陷问题，应结合缺陷产生的原因进行处理，为同步顶升法的运用提供必要的支撑。例如，经过对桥梁工程的日常质量检查，发现该桥台位置北侧支座的调平块混凝土表面不光滑，两个边角位置为松散状态。对此问题进行分析，发现其与混凝土浇筑施工前杂物冲洗不彻底有关。明确该问题的原因后，还要结合技术规范，对支座顶升操作进行同步控制，以免上部结构出现裂缝或失稳。事实证明，如此才能保证桥梁支座更换处理的质量和效果，且满足工程建设使用的安全、可靠要求。