1. 湖北省交通运输厅汉十高速公路管理处 湖北武汉 430000
2. 湖北黄黄高速公路经营有限公司 湖北武汉 430000
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，公路桥梁项目工程建设也越来越完善。桥梁支座在整个桥梁中具有重要的作用，主要连接桥梁上部与下墩，属于非常重要的结构部件，这其中是以橡胶支座应用最广，是因为其构造简单，安装方便，然而橡胶支座自身存在的弊端严重影响桥梁的正常使用。
关键词：公路桥梁；支座更换；施工工艺
引言
支座是桥梁上、下部结构的主要连接构件，由于支座本身质量、安装及运营等原因，会出现不同程度的损坏，严重影响结构的受力状态和桥梁使用寿命。我国高速公路混凝土桥梁主要使用橡胶支座，在长期荷载及环境作用下，橡胶支座不可避免地会受到损坏，直接影响到桥梁结构、车辆通行安全。对轻微病害的支座，采取合适的养护措施可适当地延长其使用寿命。但对于损害较为严重的支座，如果仅采用养护措施，病害将难以从根本上得到解决，考虑桥梁长期的使用情况，桥梁的后期养护费用也会大大增加，因此需要在不造成桥梁结构损伤和不中断交通的情况下及时对支座进行更换，以恢复其原有功能，确保桥梁运营安全。
1公路桥梁支座特点
1.1限制性因素少
在早期建设的一些桥梁中，由于运营时间比较长，受到野外环境的影响，其自身存在老化以及年久失修的现象，严重影响了结构受力，甚至出现了位移以及裂缝的现象。为了保证桥梁施工的安全性，需要对桥梁病害进行处理，减少限制性因素的影响，降低病害发生几率。
1.2工程量大
在桥梁支座安装阶段，由于整体工作量比较大，造价比较高，如果处理不当会对区域性施工造成影响。为了减少消极因素的影响，需要掌握其工作原理，以不阻断交通为目标，做好更换支座工作。为了解决相关矛盾，需要掌握桥梁支座更换的原理和施工步骤要求，对各个工艺形式进行详细的阐述，保证施工的可行性和实用性。
1.3同步顶升原理
同步顶升的概念是针对连续梁支座提出的，由于连续梁属于超静定结构，不同步的顶升相当于支座差异沉降，需要对梁体结构内力进行分配。考虑到受力状态的特殊性，在处理阶段可以适当将顶升设备抬高，对受力状态进行评估，而后降低对桥梁受力的影响。
2橡胶支座损坏因素分析
橡胶支座在公路桥梁中的应用已经取得了良好的效果，但是在应用过程中由于诸多因素的影响致使桥梁支座出现损坏情况，究其原因主要有以下几点：第一，设计因素：在以往的桥梁设计中，荷载相对较低，这也使得橡胶支座承受力有限，与实际荷载存在不符，针对个别橡胶支座来说，不仅存在形式上的错误，而且还存在布置方式的错误，最终促使桥梁支座形式不恰当，或是最大承载力有问题，并且与支点最大反力不同，这在某种程度上加快支座损坏速度。第二，质量问题：从某种意义上而言属于人为因素，支座生产规格及厂家相对较多，但是生产水平却参差不齐，造成桥梁支座质量偏差，而且在使用之后极易出现损坏。第三，施工问题：针对桥梁橡胶支座来说，它的结构相对较小，费用造价较低，这使得施工单位对于橡胶支座质量基本忽略，继而导致施工不规范，质量难以保障，橡胶支座在施工建设过程中已经存在极大的安全隐患，其中较为突出的问题有：间隙不等宽、支座未固定、上下垫石不平等，这些因素极易导致橡胶支座损坏。
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3支座更换施工工艺
3.1顶升前的准备
（1）清理墩台顶垃圾，凿除影响支座顶升施工时的钢筋混凝土及杂物，精确测量支座旁边空间的长、宽、高，确定油顶放置位置和垫块高度。（2）注意检查过桥管线电缆等是否影响顶梁作业，检查防震挡块是否密贴边梁，如有这些影响施工的因素，则要采取相应措施来确保同步顶升的实施（准备手动千斤顶）。（3）顶升前对所有设备工作状态进行详细检查和调试。检查千斤顶及电动油泵是否正常工作，以确保加压及降压稳定、均匀；同时对发电机组认真维修保养，确保顶升时正常供电。（4）支座顶升时，最好能够通过另半幅借道行使，临时中断此半幅交通，但考虑高速公路车流量较大，借道施工审批时间较长，可以采用不中断交通进行顶升，但必须通过封闭一车道对车辆进行强制限速（小于60km/h），以减小车辆行使对桥梁的冲击力。（5）人员分工落实，各司其职。设现场总指挥1人，技术负责1人，每墩周围4人（千斤顶放置与检查，垫垫块，读取百分表读数），其他检测人员2人，油泵操作1人，录像或拍照1人，安全员2人。顶梁前应对所有人员进行培训和技术交底。6）不同结构、不同跨径的梁体首次顶升前应作墩顶梁底应力监测，以便掌握顶升时梁体有关技术参数变化情况，更好地预控后续同类型梁体的顶升质量。
3.2梁体顶升
为了保证梁体正式顶升的顺利进行，在正式梁体顶升作业前，必须对梁体进行试顶升。试顶升的目的是用来检查仪器设备安装是否正确，千斤顶油管是否完好，各作业点是否稳定。试顶时用千斤顶将梁体同步顶起1mm，并稳定一段时间后对梁体和顶升设备进行全面检查，若发现问题应及时反馈处理。如无异常情况，则进入正式顶升。梁体正式顶升时，需要有相关技术人员指挥，并分级顶升，每次的顶升量以1mm为宜，顶升总量以能够取出病害支座为宜，为防止梁体损坏，总顶升量不宜超过10mm。梁体顶升时采用梁体位移三维控制、千斤顶顶升力控制和梁体关键截面、关键区域应变监测三重控制，其中以梁体位移为主，千斤顶顶升力和应变监测为辅。在顶升过程中应做好数据记录，每级顶升完后维持荷载3min，记录位移传感器的读数与同步液压顶升系统千斤顶行程和辅助测量设备读数，对比分析，并传给相关技术人员，用于数据分析和施工指导。为了使梁体平稳顶升，不产生附加应力，应将各个顶升千斤顶的不均衡行程差控制在0.5mm范围内，同时采用位移传感器测量施工全过程中梁体顶升的位移状况，以确保位移同步。
3.3橡胶支座更换操作
桥梁橡胶支座更换之前需要顶升桥梁上部，当其到达预订高度之后，施工人员可以在桥墩上进行施工操作，安装反力架，然后对于需要更换的支座实施操作。首先，将其锚固螺丝旋下，紧接着借助液压油缸取出支架。值得注意的是，支架上必须设置2mm钢丝，这样做的目的在于防止支座底部受损，出现质量问题。位于墩身正上方位置，需要确定8个固定点，而对于每个固定点，需要将其用钢板固定，主要是通过4个膨胀螺丝达到目的，在钢板上还需进行操作，即焊接一处斜撑，目的在于固定外侧小车轨道。对于小车顶面及支座来说，它们的底板底面有着严格的要求，必须处于同一水平线上。施工人员将橡胶支座推出之后，其可直接落于小车上。小车能够通过轨道自由移动，并将接住的橡胶支座运输到另一端。墩身凹槽处，施工人员需要安置两条轨道，主要适用于小车错位平台。施工人员在进行橡胶支座更换过程中，借助倒链实施支座更定，防止支座坠地发生风险。
结语
由于整体更换支座一般是在保证行车的情况下进行的，保证通车和安全工作显得尤为重要。施工中，应确保整个桥梁结构完整且不受损伤；顶起和落梁期间，要有专业人员统一指挥协调，确保所有被顶的梁体同步上升、下降；选择车流量最小的时刻进行顶梁作业，并短时间临时封闭交通；准确测量原支座和现支座的高度差，确保梁体、桥面系支座更换前后的标高不变；顶升时采取顶升力和顶升高度“双控”，记录油表和百分表读数。
参考文献：
[1]聂桂良.高速铁路桥梁运营条件下支座更换技术研究[J].铁道建筑技术，2017（2）：40-49.
[2]赵保伟．桥梁板式橡胶支座更换施工及控制技术[J]．科学之友，2018（01）．
[3]廖焕旺，王光宾，俞文彬.不中断交通的单墩顶升施工工艺探讨[J].山西建筑，2018（3）：171-172.
论文作者: 李娟1, 赵世杰2
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/23
标签：支座论文; 桥梁论文; 橡胶论文; 千斤顶论文; 结构论文; 顶梁论文; 病害论文; 《建筑模拟》2019年第5期论文;