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　　摘要:桥梁支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时完成梁体结构所需的变形(水平位移和转角)。由于支座本身的质量问题,以及支座在设计、安装、使用过程中的种种不当,而造成支座过早的破坏,影响了桥梁的正常使用。文章结合北京四惠立交京通主线桥支座更换工作中所采取的施工工艺和控制措施,简要介绍了连续梁桥和简支梁桥支座更换的施工工艺,为支座更换工程提供一些参考。
　　关键词:桥梁支座;更换施工;工艺控制
　　中图分类号:U4485文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0125-02
　　
　　桥梁支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时完成梁体结构所需的变形(水平位移和转角)。由于支座本身的质量问题,以及支座在设计、安装、使用过程中的种种不当,而造成支座过早的破坏,影响了桥梁的正常使用。在支座的处置技术中针对不可修复的损坏状况,就需要对支座进行更换,在更换的过程中,更换的方法对桥梁结构安全的影响是非常大的,因此在更换的过程中需要对桥梁结构的各主要受力部位进行监控,以保证更换过程的安全和可控制。
　　一、工程实例
　　四惠立交京通快速路主线桥是北京市区去往通州区的交通大动脉,并且是市区到机场路迎宾道的重要区段。主线桥分为南、北两幅,共37跨,跨径分布为8×25m+8×30m+20×25m。设计荷载为汽超-20,挂-120。2005年7月21日东西向主桥北幅桥桥下临建发生火灾,受火灾影响较为严重的区域为该桥东西向主桥北幅桥第4～7跨。其中第4跨和第5跨分别为单箱三室预应力混凝土连续箱梁的边跨和次边跨,第6跨和第7跨为预应力混凝土简支I形梁,各跨设计跨径为25m。在进行桥梁检测时发现第4～7跨支座不同程度损坏,为保证桥梁正常运营,决定更换这几跨的橡胶支座。
　　二、施工工艺
　　该桥主要由预应力混凝土简支I形梁和连续梁组成,因此在考虑支座更换的施工工艺时应对这两种不同的桥型分别处理。
　　(一)连续梁的支座更换施工工艺
　　1.更换支座施工工艺。
　　(1)起顶力的计算。为了准确控制起顶升力,保证梁体在安全受力的状况下起顶,起顶前计算墩柱受力值和模拟起梁时的各种受力装态。边跨根部截面的在起梁过程中应力变化不超过0.3MPa。
　　(2)更换支座型号。1000×700×123F、600×300×57F、400×250×57F。
　　(3)起梁支点设置在由万能杆件、I字钢等组成的架子上。
　　(4)调平及制作调平钢板楔块。
　　(5)搭设施工平台。起梁工作是一项高空操作,工人要在高空拉提重物、安装支座、位移观测和裂缝观测,因此搭建高空操作平台是一项必不可少的工作。施工平台的要求:1)施工平台有足够的承载力和水平推力;2)平台与肋梁底保持1.6～1.7m的空间,充分保证操作人员的易操作性;3)施工平台采用门架进行搭建,为达到足够的承载力和稳定性,搭设双排架,并联成整体,与立柱相联系;4)在平台顶用木板铺设,要求铺设的范围要宽,用铁丝将木板和门架绑在一起;5)平台周围安装安全护拦。
　　(6)安装千斤顶。本次起梁更换橡胶支座采用扁形千斤顶。为了保证顶起过程中不致损伤梁底,在梁底钢板垫块与梁底接触处用辅助橡胶支座,确保软接触密合。为了保证各个墩柱的顶的用力的均衡和位移的一致,采用一台油泵控制6个千斤顶,达到千斤顶的同步。
　　(7)更换支座程序。1)起梁前先将墩柱受压力值的50%顶梁力进行预顶,对各个环节进行检查;2)顶梁时,起初所有千斤顶将梁体顶到将要离开墩柱(原支座)但未离开的临界状态,持荷,再顶梁时最多顶至15mm高;3)此时取出旧支座;4)重新顶梁安装新支座;5)支座安放好后即可进行卸载,卸载时卸载的顺序与加载的顺序相反,使肋梁与支座紧密结合,拆除千斤顶;6)起梁落梁均要求均匀缓慢,协调一致。
　　2.控制措施。由于本桥为连续梁结构,故起梁时必将会引起桥梁结构应力的变化,因此在起梁时必须采取严格的控制措施:(1)严格控制起梁速度;(2)起梁时应对梁顶起时的位移和千斤顶的起顶力进行双控,保证起梁能达到设计位置;(3)为保证达到要求和施工质量,按要求配置人员和设备;(4)起梁时,用支座作临时辅助支撑,安装完支座后落梁前将其拆除;(5)在墩顶设置位移观测系统,即安装百分表,以便更方便、更快捷、更直观地控制起梁的高度和速度,严格控制每次顶升量和总顶升量;(6)起梁前先计算出各墩柱的受压力值作为参考;(7)在加载时,分级进行,当ΔT达到0、ΔT/2、ΔT (ΔT=T1-T2)时进行持荷,以使各千斤顶之间的力均衡增加,达到同步顶升,同时加强对梁体的观测,注意:持荷时间应尽可能缩短;(8)对边跨根部进行应力和裂缝监控,起梁时,如果裂缝发育扩大有异常,即超过了规范和设计允许值,则必须停止起梁,查找原因,找到解决办法后,再进行起梁安置支座。
　　(二)简支I形梁的支座更换施工工艺
　　1.更换支座施工工艺。由于本桥空心板梁为梁体简支,桥面连续,每跨由8块预制I形梁组成,顶梁时不存在每块板顶起的施工条件,采用在墩的两侧同时整体顶升的方案。
　　(1)更换支座工艺。
　　1)搭设施工平台。参照连续梁施工平台。
　　2)安装千斤顶。采用扁形千斤顶。千斤顶放于盖梁上同步顶升,使预制梁整体均匀受力。
　　墩柱两侧共使用64台千斤顶和8台超高压ZB4/800B油泵。
　　为了保证各个墩柱起梁均衡和位移的一致,采用一台油泵控制8个千斤顶,达到千斤顶的同步。
　　3)整体顶升。在专业人员的统一指挥下所有千斤顶缓慢分级顶升,在梁体脱离支座前每50%分一级,梁体脱空后每上升3～5mm一级,整体顶起梁体使其离开原支座约1cm立刻停止,在顶升过程中及时在每块梁底与盖梁间设一个10×20×20cm的硬木块作为临时支撑点,确保桥梁整体安全。
　　4)支座更换。台帽、盖梁处治完成后即可去除原有支座,清除杂物、污点等。横坡需用钢板楔块调平,参照设计图,结合实际状况加工钢板楔块,用环氧砂浆粘贴在梁的底板上。在钢楔块上按设计图标出支座位置中心线,同时在橡胶支座也标上十字交叉中心线。将钢楔块斜面用环氧砂浆按放在梁底面上,支座安置在涂抹环氧砂浆的支承垫石和钢楔块之间,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。卸载完毕检查钢楔块和支座之间结合是否紧密,否则需要重新顶升调平支座使其与钢板紧密接触。
　　(2)控制措施。由于本桥梁体简支,桥面连续的结构,故起梁时必将会引起桥梁结构应力的变化,因此在起梁时必须采取严格的控制措施,具体的控制措施参照连续梁控制措施。
　　2.加垫钢板施工工艺。主要针对一半面积未受力、产生受力不均现象和有脱空现象的支座,采取如下方法:先以上述方法顶梁,后将支座粘回原支座的梁底,再用带胶(环氧树脂)薄钢板(3mm厚)将其固定。
　　三、结语
　　随着我国旧桥检测和加固改造步伐的不断加快,桥梁支座更换日益显得重要,在一些主梁工作工况很好的情况下,如何很好地更换支座,确保桥梁的正常营运,将成为我们值得研究的课题。
　　
　　作者简介:彭建纲,男,中铁十局集团第五工程有限公司工程技术部部长,工程师,研究方向:桥梁支座。

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