李海燕

（河北高速公路集團有限公司榮烏分公司，河北 保定 071000）

0 引言

隨著我國公路橋梁的不斷建設，施工養(yǎng)護技術水平也隨之不斷提升。隨著橋梁的使用時間不斷增長，梁板滑移、支座損壞、伸縮縫損壞已成為橋梁的突出病害，橋梁梁板糾偏、支座更換、伸縮縫更換等橋梁養(yǎng)護技術，對徹底解決橋梁病害問題起到了關鍵性作用。

1 工程概況

該大橋全長275.5m，共分為三聯(lián)，梁板分聯(lián)情況為：3×30m+3×30m+3×30m。橋梁上部結構采用預應力混凝土連續(xù)T梁，下部結構采用柱式橋墩，橋臺采用肋板式橋臺，橋墩基礎采用樁基礎，橋臺基礎采用樁基礎和擴大基礎相結合的形式，最高墩柱約27m。

該大橋于2018 年底建成通車，2021 年2 月在養(yǎng)護檢查時發(fā)現(xiàn)左幅0#橋臺80 型伸縮縫鋼梁間距擴大至123mm，左幅3#墩160型伸縮縫鋼梁間距縮小為12mm，初步判斷是由左幅第一聯(lián)梁板縱向滑移引起。經(jīng)進一步檢測，左幅2#墩向上行方向（即梁體位移方向）傾斜93mm，左幅3#墩向下行方向（梁體位移反方向）傾斜約91mm。最終結論是因左幅第一聯(lián)梁板縱向滑移超限，導致左幅0#、3#伸縮縫變形和2#、3#墩傾斜超標。

2 處置方案

（1）將左幅第一聯(lián)梁體頂升，采用QLPYJP35-200糾偏專用系統(tǒng)進行糾偏復位。

（2）采用反力架對左幅2#、3#墩復位矯正。

（3）調(diào)整1#墩支座形式，增加梁板抗滑能力。

3 施工技術

3.1 主要設備配置

QFB-100-40 豎向千斤頂50 套，QLPYJP35-200糾偏專用液壓設備50套，PLC液壓泵站1套，自制反力架4 套 （含100t 千斤頂4 套），18m 檢測車1 臺， MPZS-P-500-ABZ 監(jiān)控系統(tǒng)1 套，GPZ （Ⅱ） 2.0DX 盆式支座 5 套，GPZ （Ⅱ） 2.0GD 盆式支座 2 套，200kW 發(fā)電機組1臺，其他小型設備若干。

3.2 主要工藝流程

施工準備→安裝頂推設備→解除支座約束→頂升梁板進行梁板糾偏復位→進行梁板臨時固結→進行2#、3#墩復位→更換調(diào)整支座→解除梁板臨時固結→完工驗收

3.3 主要施工步驟

3.3.1 頂升反力基礎及頂升上部支撐點設置

用原橋墩作為頂升千斤頂反力基礎，墩柱頂面用砂漿找平并墊200mm×200mm×20mm 厚鋼板作為整體頂升千斤頂下支撐點。梁底部比較平整，不需要做過多處理，梁底處用兩塊200mm×200mm×20mm 厚鋼板墊平作為整體頂升千斤頂上支撐點。

3.3.2 布置PLC液壓同步頂升系統(tǒng)

采用PLC液壓同步頂升控制系統(tǒng)。同步頂升系統(tǒng)由豎向千斤頂、糾偏液壓設備、泵站及PLC 控制系統(tǒng)組成，同步精度為0.1mm。豎向頂升千斤頂采用QFB-100-40 型，外徑273mm，直徑200mm，高度235mm，頂升最大高度100mm，頂升噸位200t/臺，配有液壓鎖。

橫向平移糾偏裝置采用QLPYJP35-200 型，外形尺寸：580mm×300mm×220mm。設備整體重量：115kg。推拉千斤頂（雙作用）主要參數(shù)為頂推力50t、行程60mm、拉力20t；滑板前進最大行程60mm，滑板回拉最大行程60mm。

根據(jù)大橋左幅第一聯(lián)T梁布置情況，在每片梁兩端布置一套頂推設備，共計需布置36 套頂推設備，頂升安全系數(shù)為2.5，橫向頂推安全系數(shù)1.78，安全系數(shù)滿足頂推施工需求。

根據(jù)大橋左幅第一聯(lián)T梁布置情況，在每片梁兩端布置一套頂推設備，共計布置36套，頂升安全系數(shù)2.6，橫向頂推安全系數(shù)3.2，安全系數(shù)滿足頂推施工需求。

頂升安全系數(shù)計算：考慮第一聯(lián)整體頂升，計算頂升荷載時，需按第一聯(lián)整聯(lián)梁板自重及作用在第一聯(lián)上全部汽車荷載計算，汽車荷載按公路-I級30m跨雙車道荷載計算。

每聯(lián)梁板自重G自=混凝土重量G1+鋼筋、鋼絞線及鋼板重量G2；每聯(lián)汽車荷載G汽=30m 跨行車道荷載×行車道數(shù)×孔數(shù)。

頂推安全系數(shù)計算：頂推阻力主要由行車爬坡時對橋面產(chǎn)生的摩擦力、頂推設備與滑道間的摩擦力以及由于支座不水平產(chǎn)生的下滑力組成，行車爬坡時對橋面產(chǎn)生的摩擦力由行車與路面之間的最大靜摩擦力和行車在坡橋上形成的下滑力組成。

行車爬坡時產(chǎn)生的摩擦力計算見式（5）：

式中：?為附著系數(shù)。

頂推設備與滑道間的摩擦力計算見式（6）：

式中：ц為滑道摩擦系數(shù)。

由于支座不水平產(chǎn)生的下滑力計算見式（7）：

頂推阻力計算見式（8）：

按照一聯(lián)36臺50t的千斤頂布設，頂推安全系數(shù)為3.2，橫向頂推千斤頂滿足頂推需求。

頂推設備分組：根據(jù)現(xiàn)場墩位設置，0＃橋臺前側為1 組，1#、2#連續(xù)墩前后兩側共4 組，3#墩后側為1組，共計6 組頂推設備，每組布置6 套頂推設備，每組設一個位移監(jiān)測控制點。

3.3.3 安裝監(jiān)控設備

整個頂升過程用位移傳感器進行實時動態(tài)監(jiān)控。監(jiān)測設備采用MPZ-S-P-500-ABZ 型，行程為500mm的拉線式位移傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，傳感器安裝在梁體的兩端。

3.3.4 解除支座約束

安裝好頂推裝置后，拆除各支座上鋼板螺栓，使梁體與支座分離。

3.3.5 梁板頂升糾偏

（1）頂推準備工作

頂推施工前，拆除梁板伸縮縫橡膠條、護欄、線纜槽、線纜管道與梁體之間的約束。檢查用于限位和臨時固結所用鋼板、木方楔，檢查千斤頂、橫向頂推設備、臨時支撐，確保位置正確、安裝牢固、運行良好。

（2）試頂升

一切準備工作就緒后，對左幅第一聯(lián)梁板進行同步頂升的試頂。檢查確認各項準備工作，確保信息指令與反饋系統(tǒng)順暢，監(jiān)控量測系統(tǒng)及頂升系統(tǒng)運轉正常，如存在問題應及時作出糾正處理，檢查無誤后進行頂升。試頂階段頂升速度應不超過1mm/min，最大頂升高度不超過5mm。頂升就位后持荷10min，觀察梁體及設備狀況，如有異常應立即回油、落梁，問題解決后再進行試頂，直至梁體受力及設備運行正常。

（3）梁板頂升

試頂升結束后，確認頂升各環(huán)節(jié)均正常，開始正式頂升。正式頂升的頂升速度應與試頂升時相同，并按預設荷載進行加載頂升。梁體頂升總高度預設為1cm，若頂升1cm 后支座無法取出，則繼續(xù)頂升梁體1～2cm。每級頂升高度嚴格控制在1～2mm。頂升后相鄰墩各頂點的高差不得超過5mm，同墩兩側梁底頂起高差不得大于1mm。全過程采用位移傳感器監(jiān)測梁體頂升位移，實時監(jiān)測各千斤頂位移傳感器升量高差，若高差超過控制值時必須進行調(diào)整，達到同步頂升才能進入下一道工序。

（4）梁板糾偏復位

梁板糾偏作用原理是以墩柱為作用點施加水平推力，使梁板復位。頂推前，應先將其他兩聯(lián)梁板進行臨時固結，并通過相鄰梁板給支撐墩柱提供一個反向力，以防止支撐墩柱產(chǎn)生變形。

橫向頂推由多個單循環(huán)組成，每個單循環(huán)分三步。第一步，將橫向千斤頂放至起始位置，使橫向千斤頂與蓋梁完全貼合；第二步，利用橫向千斤頂提供水平力克服摩擦力，梁體向前行進一個行程（3mm）；第三步，在梁板側加墊3mm 鋼板，水平千斤頂縮回至初始位置，至此梁體已經(jīng)前行3mm，完成一個單循環(huán)作業(yè)?，F(xiàn)場實時監(jiān)測梁體位移數(shù)據(jù)直至梁體復位。在頂推行進過程中，采用主糾偏和輔助糾偏相結合的方法克服梁體偏位。主糾偏采取微調(diào)水平千斤頂?shù)姆绞?，?個單循環(huán)進行微調(diào)整，使梁板始終保持在設定的軌跡上移動。若梁體發(fā)生偏移，應采取輔助糾偏方式，支設反力架，及時向反方向調(diào)整。梁板糾偏復位后應及時進行臨時固結，防止因行車產(chǎn)生的摩擦力造成梁板再次滑移，同時為墩柱矯正做好準備。

（4）監(jiān)控

糾偏過程中，應對梁體的位移量實時監(jiān)測，如有異常狀況立即停止頂推。橋梁縱向頂推位移以每級1mm 實時監(jiān)測每個點位的位移量并做好記錄，確保梁體頂推施工安全。在梁板頂推時，如千斤頂?shù)膶嶋H頂升力與理論頂升力相差10%以上時，應停機檢查分析原因。PLC同步頂升系統(tǒng)自帶的位移監(jiān)控功能，可實時監(jiān)控各千斤頂間的位移，位移差應小于3mm。同時在墩頂位置設置位移百分表，安排專人在頂升時對各百分表數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)任意兩側支座處的位移差超過3mm，應立即停止頂升。

3.3.6 墩柱矯正

墩柱作為頂推反力支點，在梁板頂推復位過程中，墩柱傾斜度可能有所變化，頂推復位后，對墩柱傾斜狀態(tài)要再次進行精確測量。根據(jù)檢測結果，左幅2#墩向上行方向（即梁體位移方向）傾斜52mm，左幅3#墩柱向下行方向（梁體位移反方向）傾斜約108mm，豎直度超過規(guī)范要求需進行糾偏矯正。墩柱糾偏的原理和梁板復位原理正好相反，是利用梁板作為支撐，給立柱提供一個水平推力，使立柱復位。在梁板復位后，采用伸縮縫內(nèi)塞鋼板和方木楔的方法進行梁板的臨時固結，三聯(lián)需要全部固結，使水平推力傳導給橋臺。

墩柱糾偏采用反力架頂推校正的方法，反力架剛度應滿足頂推需求，制作時不宜采用輕型鋼材，防止頂推時架體變形。本項目頂推方案選用25a 工字鋼制作而成。頂推千斤頂應根據(jù)頂推力的計算選擇合理型號，所選千斤頂?shù)男谐虘?00mm 以上，避免在頂推過程中因千斤頂行程不足造成二次倒頂。每排墩柱設置兩個反力架，反力架設置在蓋梁兩墊石之間，梁體橫隔板一側，將反力架固定牢固。反力架安裝時需精確定位，安裝角度必須與橋梁軸線保持一致，位置偏差不大于1cm，頂推點設置應靠近蓋梁上緣，以獲得最佳頂推效果。安裝完成后，在反力架上布設水平橫向千斤頂，連接好油泵，等待頂推指令。

頂推阻力計算：計算頂推阻力時主要考慮梁板復位設備對滑道的摩擦力，頂推阻力計算見式（9）：

選用2 臺100t 千斤頂，頂推安全系數(shù)為3.0，頂推力滿足施工需求。

2#、3#墩糾偏分兩步進行，先糾偏3#墩，再糾偏2#墩。每排墩柱的兩根墩柱同步頂推，同步復位。頂推糾偏時利用全站儀、垂直度儀對墩柱復位過程進行實時觀測，及時了解墩柱豎直度恢復情況，當墩柱豎直度滿足設計要求后，立即停止頂推作業(yè)，鎖定千斤頂，持荷4h。墩柱復位完成后，進行更換支座施工。

3.3.7 更換支座

2#、3#墩復位后，實施1#墩支座更換，原設計的GPZ（Ⅱ）2.0SX盆式支座更換為GPZ（Ⅱ）2.0DX盆式支座，將原設計的GPZ（Ⅱ）2.0DX 盆式支座更換為GPZ（Ⅱ）2.0GD 盆式支座。為消除不同廠家、不同設計差異帶來的影響，所有支座均按照原設計報原廠家定制。

安裝前，墊石頂面采用高強環(huán)氧砂漿進行找平，然后涂抹一層環(huán)氧樹脂膠，保證支座底板與墊石黏結牢固。根據(jù)橋梁建設原設計，確認支座安裝位置及方向無誤后安裝支座。安裝時嚴控支座四角高差，不得超過1mm，防止梁板出現(xiàn)水平分力。支座上鋼板與梁底預留鋼板必須四面密貼，如有空隙填塞合適厚度的鋼板，保證支座頂面受力均勻。支座上鋼板與梁底預埋鋼板應進行有效焊接，防止梁板因固結不牢產(chǎn)生滑移。支座應與蓋梁預留螺栓有效固結，擰緊錨固螺栓。

3.3.8 解除梁板臨時固結及落梁

支座更換完成后，先解除梁板臨時固結，回復梁板正常工作狀態(tài)。重新安裝千斤頂，二次頂升主梁，使梁體脫離支架臨時支撐，逐一拆除鋼墊板、固結鋼板。解除固結后，千斤頂多次分級同步回落，分級撤除臨時支撐用的墊板，直至梁體與支座完全貼合，完成體系轉換。落梁后，檢查所有的支座是否存在脫空或受力不均勻現(xiàn)象，如不符合支座安裝標準，應采取相應措施直至達到質(zhì)量驗收要求。

3.3.9 完工檢驗

梁板頂推復位及支座更換完成后，對梁板位置、墩柱豎直度、支座安裝質(zhì)量、伸縮縫寬度進行全面檢查驗收。經(jīng)檢查，2#墩柱豎直度1.5cm，3#墩柱豎直度1.8cm，0#伸縮縫寬度4.5cm，3#伸縮縫寬度3.8cm。支座安裝方向正確，無脫空和偏壓現(xiàn)象，上鋼板與梁底鋼板焊接牢固，固定螺栓均已擰緊。經(jīng)運營檢驗，處置效果良好。

4 結語

較大縱坡梁式橋易發(fā)生梁板滑移問題，選擇合理處置方案，有利于提升梁板滑移施工效果，確保橋梁施工安全。通過對大橋梁板滑移的成功處治，為今后處治梁板滑移及墩柱偏位矯正積累了經(jīng)驗，為大橋運營養(yǎng)護提供了處治方向。同時提醒橋梁施工人員，應高度重視大縱坡橋梁的設計和施工，充分考慮橋梁縱坡對橋梁梁板位移的影響。施工時，加強施工質(zhì)量控制，精細化施工，減少施工誤差。運營養(yǎng)護過程中，要加強橋梁檢測，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，從而降低施工成本，提高橋梁工程的社會效益與經(jīng)濟效益。