橋梁支座整體頂升處理施工

羅平生

摘 要：支座是橋梁的重要傳力裝置，是橋梁工程不可或缺的重要部分，根據(jù)支座的功能不同，往往具有不同的安裝要求。某高速公路在施工中發(fā)現(xiàn)，部分預(yù)制小箱梁的板式橡膠支座存在脫空、受力不均勻、剪切變形等質(zhì)量問題，采用整體頂升方法進(jìn)行調(diào)整處理，以確保結(jié)構(gòu)受力安全和支座的使用壽命。

關(guān)鍵詞：橋梁工程 支座 整體頂升 施工

1.工程概況

某高速公路施工合同段線路總長5.86km，包含特長隧道2184.5m、主線高架橋3678m、樞紐型互通立交兩處。主線高架橋?yàn)榉蛛x式橋梁，單幅橋梁寬度16.25m，單幅橫橋向布置5片混凝土預(yù)制小箱梁，共有小箱梁1070片，跨徑主要有30m和40m兩種，其中30m跨徑為簡支結(jié)構(gòu)，40m跨徑為先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，小箱梁支座采用板式橡膠支座，其中40m跨徑連續(xù)梁兩端為聚四氟板單向滑移橡膠支座。

在施工過程中，檢查橋梁支座時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)制小箱梁的板式橡膠支座存在以下問題：①個別30m跨徑簡支小箱梁的板式橡膠支座存在局部脫空現(xiàn)象，脫空面積約為1/5～1/4支座面積，脫空高度4mm～6mm，共有6處；②個別橋梁支座存在剪切變形情況，共有5處；③跨路的一聯(lián)40m跨徑連續(xù)梁兩端的聚四氟板單向滑移橡膠支座的限位方向與設(shè)計(jì)不一致。為確保結(jié)構(gòu)受力安全和支座的使用壽命，需對以上問題及時(shí)進(jìn)行處理。

2.處理方案

經(jīng)分析，形成以上問題主要原因是：①在小箱梁架設(shè)過程中，梁底部并非水平落到支座上，導(dǎo)致支座受力不均勻，出現(xiàn)局部脫空或剪切情況；②小箱梁落到支座上以后，未及時(shí)固定而出現(xiàn)水平位移；③支座墊石頂面不水平或支座厚度不均勻，導(dǎo)致梁體位移，但這種情況可能性較小；④連續(xù)梁兩端的聚四氟板單向滑移橡膠支座的限位方向與設(shè)計(jì)不一致，則是施工失誤。

由于支座受力的時(shí)間較短，不均勻受力、剪切變形等不正常狀態(tài)尚處于可恢復(fù)階段，鑒于此，考慮采用卸載讓其自動恢復(fù)的方案進(jìn)行處理。針對支座局部脫空、不均勻受力的情況，將小箱梁頂升讓支座恢復(fù)不承載狀態(tài)，對支座墊石進(jìn)行調(diào)平處理，再將梁體水平落下，以確保支座受力均勻，若調(diào)整后支座仍有脫空情況，則采用環(huán)氧樹脂和薄鋼板進(jìn)行支墊。而對于支座剪切變形情況，將小箱梁頂升讓支座恢復(fù)原始狀態(tài)，支座不承載狀態(tài)下，若無法恢復(fù)原狀，則需更換處理。對于限位方向錯誤的聚四氟板單向滑移橡膠支座，則在梁體頂升后，按照設(shè)計(jì)圖紙重新安裝固定。

根據(jù)實(shí)際施工進(jìn)展，小箱梁濕接縫及橋面整體化層均已施工完成，單幅橋的5片小箱梁已形成整體，因此支座處理需整體頂升梁體，以保護(hù)梁體間的連接不破壞，保證梁體的整體性，對于簡支梁橋?qū)挿秶鷥?nèi)的梁板采用同步頂升；對于連續(xù)梁體系則將同一聯(lián)同步頂升，或?qū)⑿杼幚碇ё亩蘸拖噜彾者M(jìn)行頂升。頂升采用液壓同步控制系統(tǒng)作為工具，進(jìn)行支座處理。

3.施工步驟

3.1施工準(zhǔn)備

（1）對千斤頂、油泵油表及百分表進(jìn)行標(biāo)定，確保梁體頂升過程中，頂升力與頂升位移準(zhǔn)確。

（2）施工作業(yè)前，對所有參與施工作業(yè)人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底，使每個人都熟悉支座處理的技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及安全注意事項(xiàng)。

（3）精確測量控制點(diǎn)實(shí)際高程，復(fù)核支座病害及設(shè)計(jì)頂升數(shù)據(jù)，核定最終頂升位移量。

（4）根據(jù)需要搭設(shè)操作平臺，平臺與梁底保持1.6m～2.0m的操作空間，平臺有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

（5）對墩頂和梁底混凝土表面進(jìn)行打磨處理，確保臨時(shí)支撐、千斤頂垂直作用于受力點(diǎn)，同時(shí)便于支座的安拆及調(diào)整。

3.2安裝千斤頂

千斤頂?shù)淖泽w高度和行程應(yīng)適應(yīng)箱梁下受限的操作空間，同時(shí)具有足夠的安全儲備。該項(xiàng)目選擇100T（厚度9.5cm，活塞直徑10.5cm，行程1.6cm）和150T（厚度11.5cm，活塞直徑13cm，行程1.6cm）兩種千斤頂，千斤頂具有自動復(fù)位功能，可提高工作效率，當(dāng)達(dá)到頂升高度后，可進(jìn)行液壓鎖定，有效地實(shí)現(xiàn)落梁保護(hù)。

千斤頂統(tǒng)一放置在蓋梁上，每片小箱梁下布置2臺千斤頂，安裝好配套油壓表，在千斤頂與混凝土接觸面間加墊鋼板，以增大受力面積。頂升位移控制百分表安裝在靠近主梁的橫隔梁根部，每片梁安裝一個百分表。

3.3梁體頂升

頂升采用位移與頂升力雙控，在施工過程中，克服恒載前，以頂升力控制為主，頂升位移控制為輔；頂升力克服恒載后，以頂升位移控制為主，頂升力控制為輔。統(tǒng)一指揮，所有千斤頂同步緩慢分級頂升，根據(jù)千斤頂行程和設(shè)計(jì)頂升位移進(jìn)行分級，在達(dá)到頂升位移限值前需滿足支座處理要求。為確保頂升過程中梁體及墩柱安全，克服恒載前按5級進(jìn)行加載，頂升力克服恒載后，按頂升位移每2mm為一級進(jìn)行加載。具體加載級別劃分為0.2T→0.4T→0.6T→0.8T→1T（T為頂升力），位移控制級別2mm→4mm→5mm。

千斤頂?shù)倪x用，應(yīng)充分考慮梁體、橋上鋪裝及其他附屬設(shè)施的重量，還應(yīng)考慮混凝土超方及各千斤頂之間的反力差等不確定因素，千斤頂?shù)捻斏芰σ舜笥诶碚擁斏Φ?.5倍。

3.4支座處理

梁體頂升到位后，支座不均勻受力、剪切變形等狀態(tài)早已隨著千斤頂?shù)捻斏鸩交謴?fù)原狀，為安全起見，將需處理的支座全部取出，重新更換新支座，采用環(huán)氧砂漿對支座墊石進(jìn)行調(diào)平處理，換出的支座經(jīng)檢驗(yàn)合格可再次使用。

對于需調(diào)整限位方向的聚四氟板單向滑移橡膠支座，在梁體頂升到位后，將原支座取出檢查，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙重新確定支座的安放位置和限位方向，采用環(huán)氧砂漿對支座墊石進(jìn)行調(diào)平處理，用十字交叉線標(biāo)明支座的平面位置及方向，精確測量支座位置的高度，再將支座安放在平臺上，初步就位，再采用小型機(jī)具對照事先設(shè)置的標(biāo)記精確就位。

3.5落梁

支座處理完畢后，按照頂升步驟逐級減載落梁。分級減載落梁步驟如下：5mm→3mm→2mm→落梁完成，使支座表面與梁體密貼。檢查支座表面與梁體是否存在脫空現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)脫空等異?，F(xiàn)象，則需重新頂升調(diào)平，直至滿足規(guī)范要求。