广东省交通工程有限公司 510080
摘要：随着交通运输行业日益发达，车流量逐年递增，桥梁经常处于巨大的超负荷状态。支座作为连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，起着至关重要的作用。现有高速公路多以橡胶支座为主，受环境、车辆荷载以及使用年限的影响，经常会出现偏移、脱空、损坏等现象，必然会对桥梁带来不可避免的安全隐患。本文浅谈某工程使用超薄千斤顶更换板式橡胶支座的施工工艺。
关键词：桥梁 支座 超薄 更换 工艺
1.工程概况
某互通立交位于东莞市，是连接广州，深圳和珠江三角洲整个路网系统中的一个重要支节点。其交叉道路除两条高速公路外，另有连接三条地方干道与之相交，从而形成一座较为复杂的六肢立体交叉。整个立交群共有桥梁12座。上部结构采用预应力混凝土空心板、钢筋混凝土连续箱梁和变宽异形板组成。下部结构主要采用桩柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩。由于受桥梁年限和车流量与日俱增的影响，大部分橡胶支座处于脱空、偏移、损坏的状态。
2.施工难点
（1）该路段路面车流量大，为沿海重要经济动脉，交通不能中断，只有部分路段能实行交通管制；
（2）因其路段的特殊性，横、纵坡较大，过路车辆有大量的超载重量的大型货车、集装箱车等，路面负荷大容易位移；
（3）在实地考察中发现原有支座因变形，支座边到盖梁边间距较小，除去保护层的厚度，就无足够的空间放置常用统一规格的千斤顶，如强行将常规千斤顶放上去顶，对梁体的伤害会很大；根据现场实际情况，配备多套不同型号的千斤顶，来保证不同间距，不同空隙使用不同大小的千斤顶，保证对梁体的伤害减至最小，稳定性最好。
3.施工工艺
（1）安装防侧移装置
由于在顶升更换支座的过程中，不中断桥面交通，受汽车等动荷载的影响，加上桥梁横、纵坡较大，桥梁可能发生偏移，尤其是向外侧及梁端较低侧滑移，因此在盖梁上安装防侧移装置确保万无一失。防侧移装置根据盖梁上的空间位置、梁体侧移推力决定材质和尺寸选择。
（2）安装顶升装置
采用超薄型超高压千斤顶（见下图），千斤顶放于盖梁上，并在千斤顶上、下放置钢板垫块千斤顶上部垫钢板，钢板厚度不小于2㎝面积为20×15㎝，钢板与梁体接触中间垫5毫米的胶垫，防止损坏桥梁的外观，保证垫块平铺于盖梁上，钢板垫块下不允许有坚硬物体，千斤顶的放置位置在梁体主钢筋骨架范围内，起顶过程中不会对梁体结构造成影响，也不会损坏梁体的混凝土保护层。为了保证起梁均衡和位移的一致，每个支座采用1台千斤顶，同一墩柱的4片边梁的四台千斤顶共接一台油泵，中间共接一台油泵，对同一盖梁上的所有支承点同步顶升。
30mm超薄型超高压千斤顶（50 -200T）
（3）整体顶升
顶升时，根据每个盖梁上支座数量放置千斤顶，由同步顶升控制系统，控制起顶。顶升高度≤10mm，同一梁上的相邻两空心板横向位移、纵向位移差均应≤1㎜，每跨板的两端位移差≤10mm。顶升办法如下：
在专业人员的统一指挥下所有千斤顶缓慢分级顶升，梁体每上升5mm一级，整体顶起梁体使其离开原支座约6mm立刻停止，考虑到橡胶支座可能存在的高度回弹情况，顶升高度控制在10mm范围内。由于在此次更换的支座根据型号不同，高度为52～87mm，其变形量可能达到3-7mm，鉴于这种情况，对于变形较大的支座，其顶升高度可以控制在20mm内，具体顶升程序如下：
a.加预顶力至恒载的1/4T、1/2T左右（T约为15吨），检查各千斤顶支垫是否稳固，否则应回油重新支垫再次加力至恒载的25%，读取并记录百分表读数，作为顶升高度的初始读数，并视为梁体顶升的‘零’位移；
b.再次加预顶力至恒载的3/4T、T左右，读取并记录百分表读数，分析顶升位移是否均衡、一致，并检查油路系统是否正常，是否有漏油、供油不畅等现象，如有应立即停止加载，及时整改，同时观察桥梁横向是否有移位现象；
c.继续加顶升力，当顶升力超过恒载后，受汽车荷载的影响，超高压表读数将不稳定，改以高度控制为准。顶升高度约至5mm时，读取百分表读数，检查支座脱空情况，并记录油压表读数供参考；
d.再次顶高5mm，读取百分表读数，根据支座脱空情况取出全部或部分支座，量取并记录垫石顶面距梁底的空间高度是否满足安装新支座，确定是否需要继续顶高，顶升多少；
e.根据需要每一级再次顶高5mm（考虑到原有旧支座会有回弹），直至满足梁体脱空高度6~10mm、且垫石顶面距梁底的空间高度比新支座高度高出3mm以上为止。
顶升完成之后分析各阶段记录数据，确定下一工点是否需要对每一级顶升力、顶升高度进行修正。确定高度后，用已准备好的临时支撑快及三角形楔形块支撑住梁体，保证其稳定性。
在顶升过程中每升高一级就安装专用保护环，以防止油管爆裂或油缸泄漏造成梁体急落而损坏。
（4）支座更换
将原支座按照不同位置编号，以便查对和更换。清除杂物，以便取下原支座，更换新支座，并对缺损垫石用环氧树脂胶泥进行修复，对锈蚀的梁（板）下钢板进行除锈及涂装。
上部砂浆层的施工是支座更换项目中存在的主要问题。我部对上部砂浆层的浇注提出多种施工方案，并对各种方案进行了多次模拟粘结找平试验。通过对比，我部选择了如下施工方案：
a.与环氧砂浆厂家充分沟通和同步试验，已确定砂浆配料，经试验已经能够满足支座上部砂浆的找平要求，并具有较好的粘度；
b.在环氧砂浆配制时加入适量的缓凝剂，以延长环氧砂浆的初凝时间（约40分钟左右），保证了充分的施工灌浆时间；
c.在具体施工时，将新支座的上部缠绕两圈胶带，高出支座上部1.5～3cm，以形成一个可压缩变化的模板，以便灌浆；同时为了避免灌浆落梁后砂浆溢出污染支座，我部将用胶带缠满整个支座侧面，以起到保护作用；
d.在梁体顶升后，取出旧支座，进行支座垫石的清扫和梁底残留物的打磨，以使砂浆层能更好粘接；
e.我部将用角磨机将梁体底部残留的砂浆清除干净，并将支座垫石上的残留物全部清理干净后，方进行上部找平砂浆层的浇注和新支座的安装。
f.确定支座的放置位置，使支座纵向中心线与梁体中心线重合，横向中心线与垫石中心线重合。
g.针对砂浆骨料较粗及凝固时间较短，影响调平的问题，我部立即与材料供应厂家联系，要求其专为我部调配满足本项目要求的环氧砂浆，并派出专业技术人员协助我部进行方案的整改。
h.配制环氧砂浆，倒入新支座上部做好的胶带模板内并抹平；将垫石上支座放置位置处抹一层结构胶；将新支座放入。
i.支座放置到位后，进行落梁；在落梁时，我部采用二次落梁的方式；在第一次落梁时，通过系统控制，使梁体下降至梁体刚好与支座上部砂浆层全面接触但未受力，通过梁体自身重量压缩上部砂浆层，使上部砂浆层自然形成与梁体纵坡一致的坡度，并将支座与梁体粘接，以避免出现砂浆层固结后不均匀所产生的支座脱空或受力不均所带来的支座变形；在环氧砂浆初凝时，立即去除胶带模板；在环氧砂浆达到强度后进行二次落梁到位，通过支座自身的压缩变形保证支座更换后梁体高度与原高度差满足设计要求。
j.待砂浆层达到强度后，检查支座上下粘接面的粘接情况，并拍照纪录。
支座更换完毕后，如垫石出现损坏，用环氧砂浆进行垫石修补。在实际施工过程中，对环氧砂浆进行合理配置，可使其在修补后3-5小时内达到C30强度。在橡胶支座也标上十字交叉中心线，使支座的中心线同墩台上的设计位置中心线相重合，调节施工完毕，就可以慢慢落梁。
（5）卸载落梁
落梁时将梁体稍稍顶升，解除临时支撑，开始卸载。卸载时与分级加载的顺序相反分级卸载。卸载完毕检查上垫石和支座之间结合是否紧密，或用修补砂浆进行部分修补。
论文作者:马杰
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/18
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