小跨度鋼梁橋游間頂死及支座病害整治

李洪泉

摘 要：以既有鐵路線一座病害鋼梁橋?yàn)閷?shí)例，根據(jù)病害現(xiàn)狀，分析病害產(chǎn)生原因，研究制訂整治方案，并對(duì)實(shí)施病害整治方法、作業(yè)過程以及作業(yè)安全注意事項(xiàng)等進(jìn)行闡述，以期對(duì)既有線鋼梁橋病害整治提供參考，為積極探索和實(shí)踐鋼梁橋病害整治方法，提升鋼梁橋修理工作水平積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：鋼梁橋；病害整治；分析

1 概況

1.1 橋梁概況

富嫩線K94+296橋位于訥河-恒地營間，橋跨結(jié)構(gòu)為2-20.0m上承式鋼板梁、龜型鑄鋼支座，T型橋臺(tái)，圓端型橋墩，建成于1978年。鋼梁為1934年日本制造，每孔鋼梁重26.04t，固定支座設(shè)于富裕端（上行端、重車方向），橋上線路為普通線路，直線平坡，基本軌軌型為60kg/m，橋上設(shè)護(hù)軌，基本軌扣件為K型分開式，護(hù)軌扣件為道釘。

1.2 病害現(xiàn)狀

（1）游間頂死。第1孔梁富裕端與0號(hào)臺(tái)胸墻頂死，對(duì)應(yīng)主梁處的胸墻混凝土已部分鑿除，通過幾年的檢查觀測結(jié)果分析，第1孔鋼梁向富裕端呈滑動(dòng)趨勢。（2）支座病害。6個(gè)支座下座板傾斜，最大傾斜角度19°；支座位置不正，支座限位卡鐵與梁端豎向加勁角鋼中心最大偏差44mm；同一墩臺(tái)相鄰支座頂面高差超限，1號(hào)墩高差最大7mm。（3）兩孔梁頂面呈人字形坡。1號(hào)墩支承墊石頂面高于0號(hào)臺(tái)和2號(hào)臺(tái)22mm、14mm。（4）支承墊石病害。4個(gè)支承墊石混凝土松動(dòng)碎裂，造成支座下陷，積水、翻漿。

1.3 病害原因分析

主要原因是建橋時(shí)施工質(zhì)量問題，支座預(yù)埋錨栓位置不正確，相鄰支承墊石頂面高差超限，支承墊石混凝土強(qiáng)度低，個(gè)別支座陷入支承墊石內(nèi)。由于兩孔梁頂面在1號(hào)墩處向兩端呈人字形坡，重車方向?yàn)楦辉７较?，?jīng)多年運(yùn)營，第1孔鋼梁向富裕方向產(chǎn)生縱向位移，與0號(hào)臺(tái)胸墻間頂死。另外維修養(yǎng)護(hù)不及時(shí)也造成了病害的加劇，由于存在先天的質(zhì)量缺陷，隨著行車速度的提高和年通過總重的逐年增加，病害逐漸呈發(fā)展趨勢。

2 整治方案

封鎖施工縱向移動(dòng)鋼梁，調(diào)整游間寬度，消除第1孔梁與0號(hào)橋臺(tái)頂死病害；安設(shè)臨時(shí)支座支承鋼梁，限速行車；限速行車期間進(jìn)行更換支承墊石、整正整平支座作業(yè)；支承墊石混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，再次利用封鎖時(shí)間，撤除臨時(shí)支座，鋼梁就位，恢復(fù)正常行車。

3 病害整治

3.1 準(zhǔn)備工作

3.1.1 現(xiàn)場調(diào)查。（1）測量既有游間值、既有支座錨栓與鋼梁端豎向加勁角鋼偏移量，確定鋼梁縱向移動(dòng)量（第2孔向嫩江方向縱移30mm，第1孔向嫩江方向縱移60mm）和支座移動(dòng)量。（2）橋面及兩鋼梁端上下翼緣水準(zhǔn)儀超平，調(diào)查基本軌底防磨墊板厚度及失效情況，確定各支座調(diào)整高度。

3.1.2 提報(bào)施工計(jì)劃。將梁體試頂、撥正鋼梁、撥正橋梁支座和更換支承墊石等作業(yè)項(xiàng)目，按規(guī)定納入月度施工計(jì)劃。

3.1.3 制安臨時(shí)支座。調(diào)查梁底至墩臺(tái)頂面高度，既有支承墊石邊緣至墩臺(tái)邊緣凈距，制做和安設(shè)臨時(shí)支座。臨時(shí)支座采用木橋枕加墊木板制做，設(shè)在墩臺(tái)頂面。臨時(shí)支座兩端，在墩臺(tái)頂面鑿孔預(yù)埋0.7m長∠75*75*10角鋼，錨固深度0.25m，角鋼上部彎制成0.1m長直角彎并鉆孔，采用螺紋道釘將預(yù)埋件與臨時(shí)支座聯(lián)結(jié)，臨時(shí)支座與墩臺(tái)頂面縫隙采用干硬性砂漿搗填密實(shí)。

3.1.4 機(jī)具材料準(zhǔn)備。主要機(jī)具材料有：薄型50t千斤頂3臺(tái)（備用1臺(tái)）；空壓機(jī)、風(fēng)鎬1套；電鎬2臺(tái)；齒條式起道機(jī)3臺(tái)（備用1臺(tái)）；混凝土攪拌機(jī)1臺(tái)；振搗棒；鋼釬若干；墊木；木方；拆除恢復(fù)線路工具；水泥、砂石、鋼纖維等。

3.2 施工過程

3.2.1 鋼梁試頂。按照批準(zhǔn)的月度施工計(jì)劃第一次封鎖施工時(shí)間，進(jìn)行鋼梁試頂工作。封鎖施工命令下達(dá)后，按規(guī)定設(shè)置防護(hù)，拆除試頂孔鋼梁段的護(hù)軌道釘、基本軌扣件、中心步行板，并松開前后一定距離內(nèi)的基本軌扣件和冒起護(hù)軌道釘，使用齒條式起道機(jī)在另一孔梁端或橋臺(tái)處將基本軌和護(hù)軌依次抬起，塞好墊木，撤除起道機(jī)。然后安放千斤頂，按照計(jì)劃起頂高度，進(jìn)行鋼梁試頂，確認(rèn)鋼梁能夠正常頂起、千斤頂無異常、基本軌及護(hù)軌扣件松卸長度滿足起頂高度要求后，撤除千斤頂，梁體回落原位，恢復(fù)線路。

3.2.2 鋼梁縱移和頂起。利用第二次封鎖時(shí)間，先后完成第2孔、第1孔鋼梁縱移和起至設(shè)計(jì)高度，開通后鋼梁由臨時(shí)支座支承，限速行車。（1）抬起基本軌和護(hù)軌，抬起高度滿足鋼梁起頂至設(shè)計(jì)高度，墊木要穩(wěn)固。（2）卸第2孔鋼梁支座螺母及支座卡鐵，在富裕端支承墊石上安設(shè)千斤頂，將梁頂起，高度滿足鋼梁能縱向移動(dòng)需要，在臨時(shí)支座上設(shè)墊木及滑板后落梁，撤除千斤頂。利用風(fēng)鎬，電鎬和鋼釬配合，將固定支座及錨栓周圍混凝土鑿除，橫向串動(dòng)固定支座及錨栓，以便鋼梁縱移后順利落梁。（3）將兩千斤頂橫放分別設(shè)在1、2孔游間兩側(cè)兩主梁下翼緣處，對(duì)準(zhǔn)腹板中心，千斤頂尾部支承在第1孔梁上，前端與第2孔梁腹板間墊硬木板，兩千斤頂操作人員動(dòng)作要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，鋼梁移動(dòng)時(shí)，兩側(cè)用鋼卷尺測量移動(dòng)量，確保一致。千斤頂松開后，鋼梁會(huì)出現(xiàn)回彈，需二次頂移至設(shè)計(jì)位置。（4）鋼梁按設(shè)計(jì)移動(dòng)量縱移后，再將千斤頂安設(shè)在支座固定端將梁頂起，撤除臨時(shí)支座上的墊木及滑板，在臨時(shí)支座頂和鋼梁間墊入適當(dāng)厚度膠墊板和硬木板，以梁底高出調(diào)整后支座高度5mm左右為宜，撤除千斤頂，落梁，以臨時(shí)支座支承鋼梁，鋼梁下翼緣內(nèi)外側(cè)使用扣件限制鋼梁橫移。第2孔嫩江端同方法處理。（5）第2孔鋼梁起梁并縱移作業(yè)完成后，同樣方法進(jìn)行第1孔鋼梁的縱移和起梁。因第1孔梁與0號(hào)橋臺(tái)游間頂死，縱向頂移作業(yè)時(shí)，千斤頂后端支撐于胸墻，前端支頂于梁端豎向加勁角鋼下部，在梁端加勁角鋼與相鄰豎向加勁角鋼間設(shè)100*100mm木方支承，防止頂移時(shí)加勁角鋼變形。（6）橋面基本軌護(hù)軌落下，上齊扣件，鋼梁兩端線路做好順坡，確認(rèn)達(dá)到放行列車條件后開通線路，按規(guī)定行車條件行車。（7）臨時(shí)支座行車時(shí)，為防止支承處鋼梁下翼緣變形，需在臨時(shí)支撐處，鋼梁上下翼緣間內(nèi)外側(cè)加100*100mm木方支撐。

3.2.3 支座移位，整正，搗墊砂漿，灌注支承墊石。開通線路后，慢行期間進(jìn)行下列作業(yè)。（1）鑿除混凝土。使用風(fēng)鎬、電鎬等鑿除支承墊石及需移位的支座錨栓，基面清理干凈。（2）移動(dòng)、整正支座，鐵墊墊平，預(yù)留2mm下沉量。（3）搗墊纖維砂漿。支座底及支座錨栓孔要搗實(shí)。（4）支立模板，灌注墊石混凝土，養(yǎng)生。支座周圍設(shè)置Φ8.0鋼筋網(wǎng)，混凝土摻用早強(qiáng)劑，灌注并振搗密實(shí)，支承墊石頂面向外側(cè)做排水坡，混凝土按規(guī)定養(yǎng)生。

3.2.4 撤除臨時(shí)支座，落梁至支座。墊石混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，撤除臨時(shí)支座，落梁至支座，支座錨栓涂油并上齊卡鐵、螺栓。

3.2.5 整修線路。線路開通后，因支座高度已調(diào)整，需進(jìn)行橋面整平及鋼梁兩端線路順坡工作，調(diào)整鋼梁頂基本軌防磨墊板厚度和更換失效防磨墊板。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 頂移鋼梁

（1）頂梁時(shí)不得兩端同時(shí)施頂。同一端使用的兩個(gè)千斤頂，規(guī)格、型號(hào)應(yīng)一致。千斤頂使用前應(yīng)經(jīng)過檢驗(yàn)，千斤頂?shù)钠鹬貒嵨徊坏眯∮谄痦敽爿d的1.2倍。（2）千斤頂放置必須平正，千斤頂上端與鋼梁下翼緣之間，應(yīng)墊以堅(jiān)韌的木板或膠墊，但不能沾有油污，防止受力后打滑。（3）兩臺(tái)千斤頂起落速度均勻一致，保持梁體平衡，不得產(chǎn)生偏移和傾斜，防止梁體傾斜或橫移。臨時(shí)支座行車期間，墊木要在下翼緣寬度范圍內(nèi)要滿鋪，防止臨時(shí)支座壓潰。（4）千斤頂起升時(shí)不得超過其額定高度。鋼梁起升高度超過千斤頂?shù)念~定高度時(shí)，必須先在臨時(shí)支座上墊好枕木，然后卸下千斤頂，并將其降到最低位置，墊高其底部，重復(fù)頂升。（5）起頂鋼梁前，必需將基本軌、護(hù)軌抬起，不得盲目起頂鋼梁，以免損壞千斤頂。

4.2 使用風(fēng)動(dòng)工具

（1）空氣壓縮機(jī)必須設(shè)置有安全閥、氣壓表、壓力調(diào)節(jié)器、動(dòng)力離合器和動(dòng)力機(jī)械上的各種儀表，在閥、表齊全、工作可靠的情況下，方可起動(dòng)使用。（2）必須按國家規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，未經(jīng)檢驗(yàn)或檢驗(yàn)不合格的嚴(yán)禁使用。壓力容器操作人員必須具有有效操作證，并遵守操作規(guī)程。（3）風(fēng)動(dòng)工具應(yīng)有保安套（環(huán)），保證工具頭連接牢固。試風(fēng)或放出殘余冷風(fēng)時(shí)，工具頭必須向下；過沖或打擊栓銷時(shí)，兩側(cè)應(yīng)聯(lián)系好，防止沖頭傷人。

5 結(jié)束語

該橋施工結(jié)束后，通過三年的檢查觀測，發(fā)現(xiàn)支座狀態(tài)良好，游間無異常變化，徹底消除了游間頂死和支座傾斜、積水翻漿、位置不正等病害。