高铁桥梁支座四角高差超限问题的发现与防范

赵卫勇

(中铁十八局集团第五工程有限公司，天津 300350)

我国高速铁路建设进程不断加快，已在世界高铁线路总里程占比中位列第一。目前，桥梁结构在新建铁路中所占比重一般在60%以上，在地质状况复杂的线路中所占比重可达80%，其中以预制架设施工的简支梁为主。

桥梁支座是连接桥梁上部结构与下部结构的重要构件，它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁的下部结构，从而使结构的受力情况与理论计算相符合[1]。

我国高速铁路桥梁主要采用盆式橡胶支座和球型钢支座两大类。支座的设计和布置原则遵循现有的桥梁设计相关规范，在构造上增加了多道防尘构造，并且特别考虑了支座更换的可能性，在必要时可方便的更换支座。

新建京滨铁路北辰特大桥采用TJQZ-8360球型钢支座，在施工完成后对已完工程进行检查的过程中，发现部分支座四角高差超限，为此京滨项目部对支座四角高差超限的问题进行了专项研究，并提出了相应的整改办法。

1 支座四角高差超限问题的检查方法

支座结构如图1所示。四角高差超限问题的具体检查方法如下(见图2)：激光水平仪放于支座任意一角，将仪器射出的水平红外线照射在检查支座的中间部位，利用钢尺测量支座上板下缘至红外线距离，四角实测高差相减的差值为支座四角高差值。

图1 支座结构

图2 现场测量

2 支座四角高差超限标准的确定

通过此类四角高差检查发现，京滨铁路北辰特大桥部分简支箱梁支座四角高差数值偏大。2021年10月10日，由京滨城际铁路有限公司召开专家会议，依据制作选型原则确定i0支座上顶板为非调坡面板，适用坡度为0‰≤i≤4‰。按照规范要求在4‰坡度使用i0支座时顺桥方向会产生4 mm的前后高差，允许误差±2 mm，确定最大允许误差为±2 mm与±4 mm累加得出，由此评估支座最大允许四角高差为6 mm。如果支座四角高差超限，会直接影响支座使用寿命，造成行车隐患。

3 对四角高差超限支座的调整

根据检查要求，组织技术人员和有经验的施工队伍对支座四角高差进行双检制排查复测。根据双方复测的结果确定四角高差超限大于等于6 mm的支座，并对其进行调整。

步骤1，支座标高设定。调整支座前需要进行标高设定，作为支座调整完毕后落梁的一个依据，以确保不会使梁体高于或低于原有的高程。

步骤2，梁体支撑转换。根据设定标高在支承垫石内侧支立千斤顶，松开支座上顶板螺栓，对梁体进行顶升，使支座上板与梁底分离，顶起5 mm即可停止顶升，对千斤顶进行保压，实现梁体支撑转换。千斤顶顶梁见图3 。

步骤3，支座上部的凸球面与支座下部的凹球面之间是密贴的，需要通过调整支座下底板来使上底板实现调平。首先对支座下板的螺栓进行拆除并凿除支座砂浆垫层，根据实测数据将支座从垫石侧面抽出进行调整，取出下支座板后凿除灌浆层，然后沿支座顶以下按照预计凿除厚度划线刻槽，采用电镐将支座灌浆料及该部分垫石凿除，使得上底板底部随之调平。底板调平施工见图4 。

图3 千斤顶顶梁 图4 底板调平施工

在满足安装条件下，尽量减少对支承垫石的破坏，支座砂浆垫层厚度按25～30 mm设置。支座调整后放回原位安装螺栓并紧固，再次对支座四角高差进行测量检查，对支座预埋锚栓进行调整，确保落梁后标高和顶升前标高一致。现场复量如图5所示 。

步骤4，支座灌浆、落梁。现场支座测量数据确认无误后，最后重新支模，灌注支座灌浆料，待支座灌浆料强度满足要求后落梁，见图6 。

图5 现场复测 图6 现场灌浆

4 四角高差超限的防范措施

本桥梁采用的TJQZ-8360球型钢支座设计转角值为0.02 rad，在线路纵向坡度上设计允许支座四角高差前后变形范围为±6 mm。

个别支座在架设完成后，受到后续桥面施工车辆行驶及各种设计荷载增加的影响而产生了变形，导致支座四角高差超限。根据相应的整改办法，总结了防止支座四角高差超限问题的注意事项，主要有以下四点：

(1)在使用此类上顶板预设坡度的支座时，安装前严格检查支座相对四角高差是否满足规范要求。同时，在架梁前，根据墩柱垫石复测成果，核算每一孔箱梁的设计坡度和实测坡度的差值。对于不满足高程要求的垫石，应在梁体架设前进行整改完毕，以满足设计要求。

(2)在施工过程中，如果垫石或者预制梁尺寸误差偏大，会发生与支座坡度不匹配的情况，可能后续也会出现四角高差超限情况，这就需要提前对架梁线路坡度进行调查。对于预设坡度适用设计坡度出入大于1‰的坡度，在安装时可以适当考虑对支座四角高差进行预偏量调整。当线路设计坡度小于支座预设坡度时，支座四角高差在上坡端侧调整为0 mm，靠下坡端侧调整为1 mm。当线路设计坡度大于支座预设坡度时，支座四角高差在上坡端侧调整为1 mm，靠下坡端侧调整为0 mm。

(3)加强架梁过程中对支座的保护工作，特别注意严禁在起吊和下落箱梁过程中磕碰支座；同时注意支座锚栓安装后，落梁过程中支座锚栓擦碰垫石锚栓孔壁，造成支座四角高差位移。

(4)严格执行灌浆前再次对支座四角高差进行核对的工作，确保支座四角高差没有变化，支座灌浆强度满足设计要求前，严禁松动支座连接板螺栓。

5 结束语

新建京滨铁路JBSG-2标段北辰特大桥支座四角高差问题整改措施成功应用，为高速铁路建设中的预应力混凝土简支箱梁架设支座安装工作，积累了宝贵的施工经验，具有一定的实用和参考价值。