第７卷第２期 ２０１４年４月 建筑监督检测与造价 Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｃｏｓｔ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 桥面连续简支梁桥支座更换施工技术研究 胡才金 （惠州市惠阳区建筑工程质量监督站，惠州５１ ６２１１） 摘要：通过对某桥面连续的预应力空心板简支梁桥实施单墩同步顶升更换支座，提出了“两阶段控制”的施工理 念，详细介绍了该工艺的施工工序及控制要点等，在顶升过程中有效防止了出现桥面开裂的可能，该方法具有较高 的安全性和经济效益，可供同类型工程参考。 关键词：两阶段控制；简支梁桥；桥面连续；单墩顶升 中图分类号：ＴＵ７１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７４—２１３３（２０１４）０２—５１—０４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｒｅｐｌａｃｉｎｇ Ｄｅｃｋ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｓｉｍｐｌｅ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｂｒｉｄｇｅ Ｂｅａｒｉｎｇ ＨＵ Ｃａｉ－ｊｉｎ （Ｈｕｉｚｈｏｕ ｃｉｔｙ Ｈｕｉｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｈｕｉｚｈｏｕ ５１６２１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ－ｐｉｅｒ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｊａｃｋ－ｕｐ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｂｅａｒｉｎｇ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｈｏｌｌｏｗ ｐｌａｔｅ ｏｎ ａ ｓｉｍｐｌｅ ｓｕｐｐｏｓｅｄ ｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ“ｔｗｏ—ｐｈｒａｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ”ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｄｅａｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｓａｉｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｎｙ ｂｒｉｄｇｅ ｃｒａｃｋｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｊａｃｋｉｎｇ ｕｐ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｈｉｔｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｍｂｒａｃｅ ｈｉｇｈｅｒ ｓａｆｅｔｙ ｎｄ ａｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｔｈｕｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ ａｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｓｉｍｉｌａｒ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｗｏ－ｐｈｒａｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｉｍｐｌｅ ｓｕｐｐｏｓｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｂｅａｒｉｎｇ；ｄｅｃｋ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ；ｓｉｎｇｌｅ－ｐｉｅｒ ｊａｃｋ－ｕｐ １ 引言 桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重 要构件，是桥梁的咽喉所在。目前公路桥梁几乎全 部选用橡胶支座，由于内外部的各种原因［１］，在运 营后一段时间内，支座可能出现不同程度的病害， 导致其处于非正常工作状态，甚至失去支撑、传递 荷载的功能，如不及时对支座病害进行处理或更换 更换施工提出了较高的要求和技术难题。本文简单 介绍了某桥面连续简支梁支座更换的施工技术。 ２工程概况 该桥位于佛山市禅城区某交通主干路上，为预 制预应力混凝土空心板简支梁，桥面为四跨一联的 桥面连续结构。该桥桥面总宽１６ｍ，全桥共１２跨， 每跨２０ｍ，共２４０ｍ长。单跨横向由１６片预制空 支座，在车辆荷载、温度应力等作用下，可能造成 主梁开裂或损害，影响桥梁结构的使用寿命，甚至 危及桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全。 现阶段桥梁一般都承担较为繁忙的交通流量， 为了满足现阶段大流量的交通运输需要，在对桥梁 心板组成，每块空心板高度为９０ｃｍ，中板宽为 １００ｃｍ、边跨宽为１５０ｃｍ，采用双气囊结构，梁体 混凝土强度等级为Ｃ４０。采用板式橡胶支座，墩顶 设置有１０ｃｍ厚的混凝土支座垫石，具体布置示意 图见图１、２所示。该桥的设计荷载为汽车超一２０ 支座进行维修及更换过程中往往都会要求不中断或 者必须尽量缩短交通中断的时间，这对桥梁支座的 级，挂车一１２０，人群荷载为３．５０ｋＰａ。现阶段该桥 交通繁忙，日车辆通行数量大约在８０００辆左右， 作者简介：胡才金（１９８１一），男，本科，学士，建筑工程管理工程师，主要从事建筑工程质量监督工作。 胡才金：桥面连续简支梁桥支座更换施工技术研究 ５３ 图６顶升现场干斤顶布置图 墩、第６＃墩以及第１１＃墩上，病害部分较为分散， 如果采用“纵向四跨一联，横向同步顶升”的原则 进行支座维修更换的话，需要的扁形千斤顶等相关 顶升设备及施工人员数量较多，且整个工程的费用 也会较大。因此，通过计算复核和方案优化后，决 定在该桥第３＃墩、第４＃墩、第６＃墩以及第１１＃ 墩上的两侧主梁下方进行“纵向单墩，横向同步顶 升”的原则来进行施工。采用“纵向单墩，横向同 步顶升”最大的难点在于防止桥面开裂，为了有效 防止桥面开裂，提出了“两阶段控制”的控制理 念：第一阶段，梁体顶起前油压和位移都较小，但 油压数值增长比位移增长快，此阶段以油压控制为 主，并随时观察相应位置的百分表位移读数来控制 横向的同步效应；第二阶段：梁体顶起与支座脱离 后，油压表读数增长缓慢，位移变化较快，此时以 顶升位移量控制为主，油压控制为辅。 ４顶升施工工艺 ４．１顶升控制原则 （１）计算分配每个千斤顶的顶升力，并在千斤 顶旁安装一个百分表，采取“两阶段控制”的原 则，第一阶段梁体顶起前，以顶升力控制为主，以 ５ＭＰａ为一加载步级，油压误差不大于０．５ＭＰａ，施 工中一旦出现不平衡位移，马上采取逐步卸载平衡 后再顶升来确保同步。第二阶段梁体顶起后，以顶 升位移控制为主，每顶起２ｍｍ为活塞行程步长， ４ｒａｍ为一个控制步阶，以便实时控制各个千斤顶 之间的顶升高度及速度，更好的实现同步性； （２）为了防止落梁，每控制步阶加垫一次钢垫 板，每到一个步长、步阶均停留３—５分钟，由技术 员全面检查比较每片梁工作油压及高程变化，以便 下一步顶升时进行适当调节，保证每步长内高程误 差不大于ｌｍｍ； （３）通过对顶升过程中的计算分析，在顶升高 度小于１２ｅｍ的情况下，墩顶处主梁将不会产生裂 缝，为了保险期间，在本次顶升过程中，确保每个 支座脱离高度有５～８ｍｍ的施工空间便可。 （４）在不中断交通的情况下，为保证交通安全 和施工有序进行，采取如下临时限速限重交通管制 措施： （１）施工期间时，桥上车辆限速３０ ｋｍ／ｈ； （２）临时限制“１０Ｔ”以上的货车通行。 ４．２顶升准备工作 （１）检验千斤顶、油压泵和液压系统等原件的 可靠性，在正式实施顶升前，可以７０％～９０％的顶 升力在现场持压５小时，来检验顶升系统的可靠 性，并对整个顶升系统进行调试，确保其正常工 作。 （２）检查千斤顶安装是否垂直牢固；顶升反力 部位安装是否牢固；影响顶升设施是否已全部拆 除；主体结构与其他结构的连接是否以全部去除。 （３）人员分工：现场指挥组设总指挥１名，全 面负责现场指挥作业。指挥组下设４个职能小组， 监测组：负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态 等，当出现异常情况或监测结果超出报警值时，及 时向总指挥汇报，并提出建议。控制组：根据总指 挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作 指令。液压组：负责整个液压系统的安装、维护与 保养，检查与维修等。作业组：负责顶升期间的劳 力配置，在顶升的整个过程中提供劳务作业。 ４．３试顶升 为了观察和考核各千斤顶、顶升施工系统的工 作状态以及各分工小组的职能配合情况等，在正式 顶升之前，应进行试顶升，为正式顶升提供整体姿 态、结构位移以及顶升力分配是否合理等情况，并 根据试顶升结果进行进一步优化调整。 ４．４正式顶升 根据试顶升后的优化结果进行正式顶升。按照 “两阶段控制”理念来进行顶升控制，在总指挥的 指挥下，第一阶段梁体顶起前，所有千斤顶根据分 配荷载分级顶升，每级顶升后稳压３－５ｍｉｎ，让专 业技术人员核对各千斤顶的顶升力偏差是否在控制 范围内，若偏差较大则及时调整，确保顶升过程中 顶升力的均衡。第二阶段梁体顶起后，控制每级的 顶升高程，保证横向相邻梁间高差应≤±ｌｍｍ；最 终在梁体脱离高度达到５－８ｍｍ后稳压。在顶升过 建筑监督检测与造价 第７卷第２期 程还必须逐级在梁端安放临时钢垫板防止落梁。 ４．５支座更换 程和落梁过程中主梁与支座是否脱离这个一状态为 分界点，分别采用顶升力控制与位移值控制的“两 阶段控制”的施工理念； 在千斤顶顶升到位后，保持起顶升力度及顶升 高度，首先对锈蚀的钢垫板进行除锈防锈处理；对 局部脱空的支座采用楔形铝垫板进行塞垫；对剪切 （２）详细介绍了该顶升工艺的施工工序及控制 要点等，将顶升高度控制在梁体开裂的允许顶升高 变形及老化的支座进行更换，根据梁体中心线对支 度范围内，有效地防止了出现桥面开裂的可能，保 座进行重新定位，保证新支座的厚底要比原支座高 证了施工质量；１－２ｍｍ，测量支座的四个角点与梁底的高度是否一 （３）该工艺在不中断交通的前提下，针对单墩 致，并进行相应调整。 ４．６落梁卸载 支座更换、调整到位后，可以缓慢对千斤顶进 行卸载，在卸载过程中，也安装“两阶段控制”原 则进行控制，在梁体与支座接触之前，以位移量控 制为主，在梁体与支座接触后，以顶升力控制为 主，保证各千斤顶同步、缓慢有序，控制落梁速 度，完成上部结构荷载的转移。最后清理施工现场 及相关物件，完成整个施工。 ５结语 （１）本文通过对某桥面连续的预应力空心板简 支梁桥实施单墩同步顶升更换支座，提出了顶升过 进行顶升更换支座具有较高的安全性和经济效益， 可供同类型工程参考。 参考文献 ［１］胡竞强．公路桥梁支座更换施工技术【Ｊ１．公路与汽运． ２００７．４：２０２—２０３． ［２］席超波．桥梁橡胶支座常见病害分析及双控整体顶升更 换支座方法『Ｊ１．建筑结构．２００３，５：８８—８９． ［３］陈志远．预应力混凝土连续梁桥支座的更换施工［Ｊ１．城市 道桥与防洪．２００６，２：７４—７８． ［４］张立忠，曾仲和．千斤顶顶升小箱梁更换支座的施工【Ｊ１． 公路．２００５，８：９４—９５． ［５］潘健，莫志锋，刘竹平等．更换公路桥梁旧支座的吊篮 式方法［Ｊ】．广东土木与建筑．２００８，７：３８—４０．
