高速公路橋梁支座更換的新方法探討

趙寶栓

【摘 要】由于高速公路橋梁的運營效率高，因而對其穩定性、安全性等方面的要求也更為嚴格 。為了不斷加強其在動、靜荷載當中的穩定性，不斷發揮其運營功能，本文將從其橋梁支座更換的方法入手，探索出一條與當前支座更換方法相一致的路子，為橋梁支座的更換提供一套既節省經費且簡便的更換方案。

【關鍵詞】高速公路橋梁支座 更換方法

【中圖分類號】 U412.36+6【文獻標識碼】B【文章編號】1672-5158（2013）07-0307-01

在高速公路橋梁結構當中，支座是下部結構及橋梁上的連接點，它的作用就在于把上部結構當中的荷載安全、順適地傳遞至橋梁墩臺當中去，與此同時，還要確保上部結構在混凝土收縮、溫度及荷載的變化情況之下，可以實現自由變形，確保實際受力狀況與計算圖式相符合，并還要保證墩臺帽梁、梁端不受損害。傳統橡膠具有安裝便利、造價低廉等特點因而被廣泛用于市政橋梁與公路當中，而由于高速公路橋梁有的運營時間較久，受到不同外界環境的影響，它們普遍存在著支座鋼板銹蝕、橡膠自身老化等常見問題，致使梁板受力體系改變且伸縮受到一定限制，加重了梁板裂縫、墩臺位移等后果出現的概率。因此，為了確保高速公路橋梁的安全，必須加大對支座更換及維修的力度。而如果按照新建橋梁支座時的安裝程度來進行檢修，那么就會加大工程量，影響預算經費及交通暢通。為了解決這一現存矛盾，本文將提倡運用同步頂升的更換原理，引入特制的扁千斤頂來達到更換橋梁支座的目的。為橋梁支座的更換提供一套節減且簡便的更換方案[1]。

一、分析同步頂升概念原理

這個概念最早來源于更換連續橋梁支座。由于這種模式的結構是超靜定結構，這將重新分配連續梁體結構的內力，從很大程度上影響著結構自身的受力狀態。因此，工程人員認為，如果引入頂升設備，那么就可使梁體得到同步提高，則不會影響到橋梁受力。在這里，同步頂升的方法大致有三個方面的分析：第一，橫向、縱向均同步。這種方式大多用于具有較寬橋面的連續梁，大多運用組合式結構或現澆單箱多室箱，對小箱梁、T 梁等預制構件運用一般的先簡支后連續的方法，使其可以連接成連續性結構。第二，縱向同步。此種模式主要針對的是較窄橋面的連續箱梁，由于此類箱梁具有整體良好的性能，因此，更換此類結構主要考慮的地方就在于是否縱向同步，減少對梁體的破壞率。第三，橫向同步，這主要針對的是不同結構的橋梁運用不同的更換方法，特別是由許多構件所拼裝面成的傳統簡支橋梁。由于這種結構從橫向上來講實則是一種具有連續性的結構，因此從橫向上來看，必須保持同步狀態。在這里必須指出的是，不管哪種更換措施，首先一定要考慮其受力模式，只有如此，才能找準更換措施[2]。

二、運用扁千斤頂組進行支座更換的措施分析

支座更換的第一步就是卸掉支座原有的工作荷載。但一般方法都存在許多缺點，而如果引入既有下部結構來實施頂升則不是一個非常好的思路。一般而言，蓋梁與梁體之間的間距大概是15cm，起重設備難以安放入內。要解決這一問題，液壓扁千斤頂組應運而生，它是一種針對頂梁換支座而新近開發的專用設備，其主要的設備配置包括：高壓泵站、高壓油管、液壓頂等。此系統運用一組具有并聯特質的扁千斤頂來達到控制各千斤頂位移一致的目的。且由于其尺寸偏小，可以滿足施工空間的要求，因此，液壓扁千斤頂組能夠載蓋梁上起頂，一般適用于頂升間隙較小及空心板梁頂升的物體。

三、高速公路橋梁支座更換的新方法

本文將以一座具有2孔16 m長度跨徑的高速公路橋梁支座更換為事例，論述其更換的具體方法。

項目簡介：此橋交通繁忙且為簡支梁橋，其跨徑組合共計是2 孔 16 m，橋梁上部共計12塊空心塊，每塊板端安放2個支座?？招陌鍐纹簩挒?.99m，支座斷面運用的是兩箱室結構，其中腹板厚 8cm、外腹板均厚10cm，。支座為橡膠支座，其墊石高 10cm，尺寸為10厘米×10厘米×3厘米，此橋通車已達14年。

病害程度檢測：在進行檢測之前，要根據橋梁竣工圖紙對其存在的支座編號，并在此基礎之上繪制出支座分布圖。依據圖紙對不同的支座情況給予病害程度分析，以決定是否將支座進行整體性更換。

支座數據選擇：橋梁經檢測，發現中墩的大部分支座存在脫空竄動、開裂、老化變質等病害，須對中墩48塊支座進行更換。在具體施工之前，要根據橋梁的梁板受力分布對其進行力學方面的分析梁板局部受力、橫向受力是考察重點。

施工實施與更換監控：第一：前期準備事項。（1）在橋梁墩位之處設立可供操作的支架平臺。水中墩位可運用懸吊腳手架；干坡地段運用支架方式。支架搭設必須保證其穩定性與強度與要求達標，確保施工安全。（2） 位移控制設備的安裝。在橋梁支座的每塊梁處安裝一個百分表，使其全部產生出一個共同的初始值，從而檢測橋梁梁體自身的升高與位移情形。初始值大約為7 mm， 相鄰的兩個梁體頂升高理應控制在1mm之內。第二：更換過程。（1）在橋梁單跨橫向當中的各梁端頭腹板之下安裝一個千斤頂并用鋼板墊平。（2）科學安排油泵等相關設備，并同時與高壓油管相接。（3）開始頂升，對安裝的千斤頂進行供油，壓強、流量都要緩慢性增加。且供油量達到85%時，應立即關閉閥門、停止供油。一切正常的情況下，再行供油。全面檢查觀察標尺等再進行整體頂升，速度控制在3mm/min之內，頂升進行的過程理應是由慢到快的，且要隨時檢查油量的升高位移植 ，及時進行適當調整。（4）在不同梁端千斤頂進行保護墩的設置，且應隨頂升的升高而同時升高，如果停止工作之時應立即楔緊，確保頂升的安全性。在進行頂梁之時，千斤頂理應分級、緩慢加載，每5Mp為加載檔次，如果梁體升高與設計值相一致時，應停止加壓并隨之進行穩壓的處理。頂梁過程中必須對梁體的縱、橫向變形監控，在這里，同一蓋梁之上兩塊相鄰板梁之間的位移差不得超過1mm。（5）在一切準備就緒之后，當梁體頂升高度達到可以更換支座之時，將支座處的千斤頂閥門閉合。立即更換存在損壞的支座，為了確保交通順暢，不得同時進行多個支座的更換。（6）運用工具將需要更換的支座取出，并將新的支座用專業工具安放在原支座處，所有新更換支座必須同原支座相一致。（7）將理應更換的全部支座更換到位之后，再打開閘門，取先前安裝的保護墩，將梁體落座與頂升程序類似[3]。

最后，由于各類原因，高速公路橋梁支座損壞現象在所難免，由此更換也是重要工作之一。而實行嚴格的現場監理、謹慎的施工步驟與嚴謹支座更換方案無疑可以延長梁體壽命，在進行支座更換的過程中，我們也理應貫徹這幾種方針，只有如此，才能達到節約人力資源與橋梁資源的目的，達到橋梁可持續化的運營。

參考文獻

[1] 馬海君. 頂升更換支座施工技術在既有高速公路橋梁改造中的應用Application of Lifting Replacing Support Construction Technology in Reconstruction of Existing Expressway Bridge，[J]， 城市道橋與防洪 ， Urban Roads Bridges & Flood Control， 2011年09期

[2] 申瑞君. 加強道路用交通產品質量管理 確保交通建設和運輸源頭質量Enhancing the Management of Traffic Product for Road so as to Insure the Quality of Traffic Construction and Transportation Headstream，[J]，交通標準化 ， Transport Standardization， 2009年12期

[3] 張國栓. 大廣公路蒙冀界至承德段高速公路設計質量控制要點研究Main Points of Design Quality Control of Section from Adjacent between Inner Mongolia and Hebei to Chengde of Daqing-Guangzhou Expressway，[J]，交通標準化 ， Transport Standardization， 2010年15期