宋小峰，錢 野，張 強(qiáng)

（1.南通市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 南通 226618；2.江蘇遠(yuǎn)平園林建設(shè)有限公司，江蘇 泰州 225300）

0 引言

支座結(jié)構(gòu)體系是橋梁工程重要的支撐結(jié)構(gòu)部位，其主要承擔(dān)著傳遞橋梁上部荷載的作用。支座結(jié)構(gòu)體系若在橋梁建成或使用過程中發(fā)生破損，直接影響整個橋梁的安全使用。同步頂升法可有效解決此類問題，在不破壞上部結(jié)構(gòu)的情況下完成支座結(jié)構(gòu)體系的修復(fù)及更換工作［1］。

1 工程概況

南通市A高架下穿滬通鐵路，上跨錫通高速 F、G 匝道橋，線路全長約 1.7 km。本次作為實例分析的 RD 2 匝道橋跨徑組合為 2×35+29+3×30+30（m），全長 220.45 m。主梁采用等高單箱單室斷面，梁高為1.8 m，頂板懸臂長度 1.75 m，梁內(nèi)只設(shè)置縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，采用 C50 混凝土澆筑。橋梁橫斷面布置為：0.5 m（護(hù)欄）+7.5 m（行車道）+0.5 m（護(hù)欄）=8.5 m，設(shè)計荷載為汽車荷載采用城-A 級，同時滿足公路-I 級標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速為上下匝道橋 40 km/h。

2 病害分析

在日常質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)該新建 A 高架橋 RD2 匝道第 2 聯(lián)箱梁橋臺位置北側(cè)的支座調(diào)平塊混凝土表面不光滑，兩個邊角部位結(jié)構(gòu)松散（見圖 1），輕敲后剝落。究其成因主要為：混凝土澆筑前清理沖洗時，綁扎鋼筋和支立內(nèi)模時的雜質(zhì)累積在最低處的調(diào)平塊凹槽內(nèi)，由于管理疏忽，工作人員未沖洗干凈。為防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大，影響整個支座支撐結(jié)構(gòu)體系，決定采用同步頂升法修復(fù)支座調(diào)平塊。

圖1 調(diào)平塊破損位置圖（單位：mm）

3 同步頂升設(shè)備選擇

根據(jù) RD2 匝道第 2 聯(lián)箱梁結(jié)構(gòu)體系計算出：本聯(lián)箱梁總重量 1 853.8 t，橋臺處的支座反力 1 853.8/4/2 =231.8 t，因此選用 300 t 的油壓千斤頂 2 臺，最大頂升力達(dá) 600 t，開始頂升后，考慮橋臺支座反力會承受部分中墩支座的反力，因此選用的千斤頂?shù)捻斏κ怯嬎惴戳Φ?2.5 倍以上，儲備量很大，滿足頂升力要求。同時，計算出橋臺處箱梁的容許位移量為 30 000×1/1 600=18.75 mm，實際施工時只需頂升8～10 mm 既可取出支座，在允許值以下。

4 同步頂升施工工藝

頂升施工工藝流程：搭設(shè)施工作業(yè)平臺→安裝千斤頂、百分表→試頂→頂升→支座拆除→調(diào)平塊檢測處理及支座安裝→卸荷落頂［2］。

4.1 搭設(shè)施工作業(yè)平臺

在搭設(shè)施工作業(yè)平臺之前需重點檢查梁體及周邊觀感質(zhì)量，清除雜物，排除無關(guān)約束。同時要求作業(yè)平臺處要給施工人員留有足夠的操作空間，平臺要有足夠的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度。RD2 匝道第 2 聯(lián)橋臺位置高度適中，地坪坡度較緩、地面堅實，綜合考慮可利用現(xiàn)有地坪處理后作為施工平臺。

4.2 頂升支撐點布置

直接在橋臺承臺上安裝Ф400×13 mm 鋼管支撐，鋼管兩端焊接 Ф530×20 mm 法蘭及加肋板做底座。橋臺承臺到梁底的最大高度為 165 cm，千斤頂高度 40 cm，自由行程20cm，頂升前預(yù)升 10 cm，支墩高度165-（40+10）=115 cm。鋼管支撐需有足夠的穩(wěn)定性及強(qiáng)度，為保證安全，兩個鋼管支撐間加 10# 槽鋼剪刀撐橫向連接，鋼管支撐底座與承臺植筋焊接連接，用Ф16 鋼筋植入深度 20 cm，每個柱腳 4 根（見圖 2）。

圖2 鋼管支撐頂升示意（單位：mm）

4.3 安裝千斤頂、百分表

安裝千斤頂墊鋼板，并擺放平整、密貼；安放千斤頂、百分表，連接電動油泵。千斤頂安放需將放置炮筒及千斤頂位置的承臺頂面和箱梁腹板位置底面進(jìn)行清潔打掃及打磨處理［3］，梁底與千斤頂之間放置 400 mm ×400 mm×30 mm 調(diào)平鋼板，如千斤頂還不能與梁底面接觸良好，則需要加墊相應(yīng)厚度的鋼板，保證相互良好接觸。千斤頂?shù)陌卜挪荒苡绊懭〕鲋ё跋鄳?yīng)處理工作。

4.4 試頂

在正式頂升前進(jìn)行試頂，檢查兩個千斤頂?shù)耐叫浴⒎€(wěn)定性。確認(rèn)一切正常后開始試頂。試頂高度定為2 mm，試頂過程中，對箱梁及承臺進(jìn)行監(jiān)測，觀察有無異常變化，如油管接頭、千斤頂工作是否正常，有無漏油現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止頂升［4］。

4.5 頂升

頂升施工采用雙控模式，以頂升力控制為主，位移控制為輔［5］。頂升施工時用一臺油泵進(jìn)行加壓，以保證兩只千斤頂?shù)耐叫裕斏袊?yán)格控制油壓和千斤頂行程，確保兩側(cè)同步頂升。當(dāng)梁體達(dá)到頂升設(shè)計高度后，持荷、穩(wěn)壓，取出支座。通過預(yù)安裝的百分表隨時監(jiān)控梁體頂升的高度及位移量，兩端頂升最大偏差控制在1 mm 以內(nèi)，如偏差大應(yīng)馬上停泵調(diào)整，最高頂升高度為8～10 mm。

頂升過程中，安排專人對箱梁的各個部位及橋臺和相鄰橋墩進(jìn)行監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)，觀測有無異常變化，確保施工中均勻頂升，上部結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫、偏移。此外，安裝 2 套百分表監(jiān)測梁體橫向位移變化，若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即停止頂升，查明原因并調(diào)整，以確保施工安全。

4.6 支座拆除

拆除支座前安放臨時支墩，臨時支墩采用Ф400×13 mm 鋼管，鋼管兩端焊接Ф530×20 mm 法蘭（見圖 3），頂部法蘭焊接時保證和箱梁底面平行，開始頂升即可放置在臺帽外側(cè)，隨著箱梁的頂升逐漸推進(jìn)塞進(jìn)。當(dāng)頂升高度達(dá) 8～10 mm 時，即可拆除錨栓螺栓從上而下取出支座，取出的支座各個部件用塑料薄膜包裹，防止污染。拆除及組裝的全過程邀請支座生產(chǎn)廠家專業(yè)人士現(xiàn)場指導(dǎo)。

圖3 臨時支墩平面布置圖

4.7 調(diào)平塊處理及支座安裝

在支座拆除后，觀測混凝土接觸面是否有雜質(zhì)，如有需鑿除調(diào)平塊后安裝支座立模封閉注漿，如無既可重新安裝支座。

1）混凝土表面處理。對需修補(bǔ)的部位進(jìn)行剔鑿、清理，將雜物全部剔除，將需修補(bǔ)加固的部位進(jìn)行打鑿平整。檢查鑿除后混凝土表面是否密實，有無明顯空隙，如有空隙也應(yīng)鑿除，并用水沖洗干凈，然后在新舊混凝土接觸面處涂刷一層水泥漿，以便更好地加強(qiáng)結(jié)合面的粘結(jié)［6］。

2）修補(bǔ)材料及修補(bǔ)方法。為保證調(diào)平塊修補(bǔ)質(zhì)量，采用注漿法對調(diào)平塊進(jìn)行修補(bǔ)，取出支座后墊石底部至調(diào)平塊底凈高為 18.5 cm，施工空間能夠滿足施工，支座下部墊石不受影響?，F(xiàn)場注漿模板采用定制鋼模，模板與梁體及支座上鋼板進(jìn)行可靠連接，接縫處粘貼密封膠，在模板側(cè)面頂部開孔，模板北側(cè)設(shè)置注漿孔，模板南側(cè)設(shè)置出漿孔。灌注材料采用箱梁預(yù)應(yīng)力孔道高標(biāo)號壓漿材料，施工方法同箱梁的孔道壓漿，壓漿后養(yǎng)護(hù)7 d，施工時現(xiàn)場預(yù)留同條件試塊 2 組，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求（C 50）的 90 % 以上后拆除支架及模板。

3）支座安裝。調(diào)平塊修補(bǔ)完成后既可重新安裝支座，注意檢查原支座是否損壞，若損壞則需更換相應(yīng)類型新支座，支座設(shè)置需與設(shè)計圖紙保持一致，并保證支座安裝穩(wěn)固。

4.8 卸荷落頂

落梁時以 2 mm 為一級，逐級緩慢回落，逐級退出臨時支撐墊塊，使梁體均勻緩緩落下。支座安裝符合要求后，回收千斤頂，拆除臨時支撐，讓梁板回落到原有標(biāo)高。

4.9 施工監(jiān)測

施工監(jiān)測的重點主要有：頂升控制點的位移同步性、上部結(jié)構(gòu)縱橫向位移偏差、鋼支撐垂直度變化等。監(jiān)測必須在頂升前取得原始數(shù)據(jù)，并貫穿于頂升與回落的全過程中。

1）豎向位移同步性監(jiān)測。頂升點位移差對梁體內(nèi)力影響較大，為了保證梁體結(jié)構(gòu)的安全，對豎向位移同步性的監(jiān)測是重中之重，以千斤頂?shù)捻斏M(jìn)行校核，使用百分表測量監(jiān)測。

2）千斤頂壓力監(jiān)測。由于豎向位移偏差的存在，千斤頂頂升力與理論值之間會存在一定的偏差，為了保證液壓系統(tǒng)的安全，任何情況下千斤頂?shù)膲毫Σ坏贸^理論壓力的 20 %，且不得超過千斤頂額定頂升力的 75 %。

3）箱梁水平位移誤差監(jiān)測。以橋臺上的抗震擋塊作為參照物，頂升的全過程用百分表定時觀測箱梁的水平位移。

4）支撐結(jié)構(gòu)垂直度偏差監(jiān)測。支撐結(jié)構(gòu)安裝垂直度控制在 0.5 %，頂升過程中不得超過 1 %，當(dāng)接近 1 % 時應(yīng)暫停頂升、分析原因，采取確實可行的糾正措施后，方可繼續(xù)頂升。

5 修復(fù)完成后橋梁評價

同步頂升修復(fù)完成后，采用觀察法、無損檢測法、動靜載試驗檢測法對 RD2 匝道第 2 聯(lián)箱梁進(jìn)行全面檢查。檢查結(jié)果為：①該聯(lián)箱梁結(jié)構(gòu)整體狀況較好，未因頂升施工造成箱梁結(jié)構(gòu)缺陷、構(gòu)件病害產(chǎn)生；②主梁混凝土強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層厚度符合設(shè)計要求；③動靜載試驗檢測表明：該聯(lián)箱梁結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度滿足設(shè)計要求，整體處于彈性工作狀態(tài)，承載能力滿足設(shè)計荷載城-A 級（同時滿足公路-Ⅰ級）標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6 結(jié)語

本文是針對新建橋梁支座調(diào)平塊破損，采用整體同步頂升技術(shù)進(jìn)行處理的案例。同時，在一些服役多年的橋梁工程中，也可采用整體同步頂升技術(shù)對老化、損壞的支座進(jìn)行更換等，從而提高橋梁技術(shù)等級和服務(wù)水平。該項技術(shù)具有良好的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益，值得廣泛推廣運(yùn)用。Q