溫放棠

廣州市市政工程維修處有限公司 廣東 廣州 510000

市政工程中，橋梁加固和梁體頂升更換支座施工是常見(jiàn)的維修和改造項(xiàng)目。橋梁加固和梁體頂升更換支座施工需要經(jīng)過(guò)詳細(xì)的規(guī)劃和操作，確保施工安全和工程質(zhì)量。在整個(gè)施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)范，并保持與相關(guān)部門和專業(yè)人士的溝通和協(xié)調(diào)。綜合多方因素，才能更好的提高市政工程安全性與穩(wěn)定性，以下進(jìn)行具體的論述。

1 工程概況

客村立交橋坐落在廣州市海珠區(qū)，它橫貫香港大街和新港路，兩者均屬于市政道路，香港大街以及新港路均采用了高標(biāo)準(zhǔn)的交通規(guī)劃，香港大街以50km/h的高速行駛，新港路以40km/h的高速行駛，構(gòu)成了一條完整的交通網(wǎng)絡(luò)。

這座四層的轉(zhuǎn)換站是廣州大道的一部分，它的基礎(chǔ)是一條南北方向的道路，而它的第二層則是一座由鋼筋混凝土斜坡結(jié)構(gòu)建造的橋梁，它的第三層是一座由圓形的轉(zhuǎn)換站和一條由八個(gè)彎道組成的車道，最后是一座東西方向的橋梁。

（1）第三層支座病害（圓環(huán)式轉(zhuǎn)盤）。第三層主橋（圓環(huán)式轉(zhuǎn)盤）為單向活動(dòng)的盆式橡膠支座，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，在支座角度施工安裝偏差、長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)下微小移位的積累、支座磨損等條件影響下，可能出現(xiàn)局部支座頂緊或滑動(dòng)受阻的情況，使溫度變形無(wú)法釋放，導(dǎo)致主梁產(chǎn)生較大的溫度次內(nèi)力，使其內(nèi)力分布可能與理想狀態(tài)存在較大偏差，加劇墩柱破損；由于目前支座滑動(dòng)狀態(tài)無(wú)法精確掌握，其影響難以定量進(jìn)行分析，若重新安裝盆式支座仍存在施工誤差的風(fēng)險(xiǎn)，故本次將第三層（圓環(huán)式轉(zhuǎn)盤）36個(gè)盆式支座全部更換為圓板式橡膠支座，使溫度效應(yīng)通過(guò)支座的彈性變形得到有效控制。

（2）第四層支座病害（東西走向車行高架橋）。第四層的10#墩支座橡膠老化，且存在剪切變形。根據(jù)病害情況，對(duì)其進(jìn)行更換處理。

2 工程建設(shè)條件與特點(diǎn)

2.1 工程建設(shè)條件

（1）自然概況。這個(gè)項(xiàng)目位于南亞的一個(gè)具有南亞特色的海洋性季節(jié)，這里的天氣非常適宜，沒(méi)有極端的低溫，沒(méi)有極端的炎熱。這里的氣候非常宜人，每天都有大量的降水。根據(jù)當(dāng)前的氣象數(shù)據(jù)，這里的年平均氣溫為21.7℃，在7～8月份，這里的平均氣溫為28.0～28.7℃，而且是極端的。

（2）水文。本工程地處珠江三角洲平原北緣。水位的波動(dòng)會(huì)因天氣或季節(jié)而有所不同，在雨季，水位會(huì)升高，而在干燥的時(shí)候，水位會(huì)下降。在這種情況下，地下水通常儲(chǔ)藏在土壤中，這些土壤的土壤結(jié)構(gòu)較松軟，是孔隙潛水的水源。在這些土壤中，下面的基巖是裂隙承載水的水源，而淤泥土、亞黏土等細(xì)粒土壤中的水分較少[1]。受珠江潮水的影響，河水深0.80～1.30m，水位標(biāo)高5.0～5.5m，變化幅度0.50m。地下水埋深2.45～4.40m，標(biāo)高5.3～6.37m。

2.2 工程建設(shè)特點(diǎn)

第四層10#墩柱更換支座前需要對(duì)10#墩對(duì)應(yīng)的梁體進(jìn)行頂升，經(jīng)計(jì)算，該段內(nèi)梁的重量約為181.1*26=4709kN=470.9t＞100t。第三層更換支座前需要梁體進(jìn)行頂升，經(jīng)計(jì)算，該段內(nèi)梁的重量約為2713.57*26≈70552.8 kN≈7055.3t＞100t。按照《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》的要求，1000kN及更大的大型建筑物的整體提升、滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等工程必須按照特殊要求進(jìn)行安全管理，必須提前準(zhǔn)備相應(yīng)的安全措施，并由相應(yīng)的安全專業(yè)人士進(jìn)行審核和評(píng)估[2]。

3 市政工程橋梁施工技術(shù)流程

3.1 墩支座更換施工步驟

（1）頂升準(zhǔn)備。安裝支架前，應(yīng)確認(rèn)其位置符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并且確保其具有足夠的剛性，以確保千斤頂?shù)恼＿\(yùn)行，并避免因支座地變形而導(dǎo)致支架的搖晃。此外，為確保安裝的過(guò)程中，能夠有效地避免對(duì)梁的破壞，應(yīng)使用工字鋼板將其固定，從而提高其抗壓能力。工字鋼采用手葫蘆或電葫蘆的方式安裝到位。清理墩臺(tái)頂上的土石塊及松散物質(zhì)。為了確保頂梁施工的安全，應(yīng)當(dāng)按照層次分別設(shè)置臨時(shí)支撐塊，并且在施工過(guò)程中實(shí)施交通管制[3]。

（2）千斤頂安裝并試頂。請(qǐng)確保已經(jīng)建立好了工作場(chǎng)所，并且已經(jīng)準(zhǔn)備好使用千斤頂。當(dāng)確保臨時(shí)的承載結(jié)構(gòu)符合預(yù)期的條件之后，請(qǐng)立刻啟動(dòng)試驗(yàn)。這是因?yàn)樗荚跈z查支柱是否存在非彈性變形和沉降。如果發(fā)現(xiàn)主梁尚未完全抬高，請(qǐng)暫停2個(gè)小時(shí)，以便確保它的穩(wěn)固性。請(qǐng)確保千斤頂?shù)氖芰Ψ较蚺c梁的底部保持垂直。在安裝頂梁的過(guò)程中，應(yīng)密切關(guān)注其橫向及縱向的位移，確保其位移差小于等于1mm。在安裝完成后，應(yīng)采用豎向位移測(cè)量及千斤頂油壓測(cè)量的方式，實(shí)現(xiàn)雙重管理。

（3）頂升連續(xù)箱梁。頂升時(shí)采用同軸同步頂升的方式，更換支座軸頂升5mm，以1mm頂升行程為測(cè)量單位，檢查千斤頂頂升行程達(dá)到后，關(guān)閉支路油泵開(kāi)關(guān)，全部達(dá)到第一個(gè)測(cè)量單位后?？傊笓]下達(dá)第二次頂升指令，各觀察員打開(kāi)支路油泵開(kāi)關(guān)，液壓站加壓，繼續(xù)進(jìn)行頂升，重新上次的操作，確保千斤頂以1mm的頂升行程實(shí)現(xiàn)同步。應(yīng)采用技術(shù)手段確保各點(diǎn)同步頂升。在建造橋梁的同時(shí)，要分層安裝臨時(shí)支撐塊，將其嵌入橋墩的基礎(chǔ)，以確保橋墩的穩(wěn)定性。

（4）更換支座。更換支座時(shí)，對(duì)支座預(yù)埋鋼板進(jìn)行除銹防銹處理。首先，將舊的支撐結(jié)構(gòu)卸掉，并將其周圍的墊片清潔干凈。接著，在支撐結(jié)構(gòu)的底部使用優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧樹(shù)脂砂漿來(lái)填補(bǔ)凹陷，并準(zhǔn)確測(cè)量其高度。最后，使用鋼板來(lái)調(diào)整，并將其重新安裝到經(jīng)過(guò)審核的新的支撐結(jié)構(gòu)上。如果發(fā)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了偏差，需要對(duì)其進(jìn)行修正。根據(jù)具體的狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)選擇最合適的措施來(lái)解決問(wèn)題，在解決之后，要移除臨時(shí)的支撐，然后慢慢地將千斤頂放置，以便使結(jié)構(gòu)重新回到正常的狀態(tài)。在抬起的過(guò)程中，要仔細(xì)地檢查和記錄，以便在更換和維護(hù)梁體和橋面的支座之間建立起一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便使整個(gè)施工流程能夠順利實(shí)施。在支座安裝完畢之后，應(yīng)當(dāng)立即開(kāi)展裂縫處理、橋梁表層施工以及其他相關(guān)步驟。

3.2 轉(zhuǎn)盤支座更換施工步驟

（1）柱頂加設(shè)牛腿。通過(guò)在原橋墩混凝土表面植入鋼筋并澆筑混凝土，加固橋墩并在墩頂加設(shè)牛腿以滿足更換支座的要求。

（2）頂升前工作。為了確保橋墩的穩(wěn)定性，在加固至設(shè)計(jì)要求標(biāo)高的同時(shí)，應(yīng)采取措施確保千斤頂?shù)恼_安裝，并在更換支座時(shí)避免損壞橋墩；此外，為了增強(qiáng)受力面，應(yīng)采用250mm×250mm×20mm的鋼板墊實(shí)，以確保起頂過(guò)程中不會(huì)損壞梁底。為確保頂梁過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全，頂梁時(shí)應(yīng)逐級(jí)設(shè)臨時(shí)墊塊，同時(shí)頂梁時(shí)應(yīng)進(jìn)行交通管制。

（3）千斤頂安裝并試頂。在建造工作平臺(tái)時(shí)，應(yīng)該安裝千斤頂，以確保橋墩符合要求。在試頂完成后，應(yīng)該將千斤頂升高1mm，并保持飽壓至少10分鐘，以檢查結(jié)構(gòu)混凝土是否存在裂縫等問(wèn)題。同時(shí)，千斤頂?shù)氖芰Ψ较驊?yīng)該與梁底面垂直。頂梁過(guò)程中，對(duì)梁的橫向和縱向變形進(jìn)行監(jiān)控，梁的橫向位移差≤1mm，縱向位移差≤1mm。頂升時(shí)以豎向位移和千斤頂油壓表讀數(shù)進(jìn)行雙控。

（4）頂升連續(xù)箱梁。頂升時(shí)采用逐軸頂升、相鄰軸輔助頂升的方式，更換支座軸頂升5mm，相鄰軸頂升3mm，更換支座時(shí)應(yīng)采用技術(shù)手段確保各軸、各點(diǎn)同步頂升。在安裝頂梁的同時(shí)，要根據(jù)不同的高度，將臨時(shí)支撐塊安裝在梁的底部，以確保安全。在安裝的同時(shí)，要嚴(yán)格遵守安裝流程，對(duì)負(fù)彎矩區(qū)域的情況要及時(shí)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)向總指揮匯報(bào)，根據(jù)并采取相應(yīng)措施的要求，及時(shí)停止安裝。

（5）更換支座。更換支座時(shí)，對(duì)支座預(yù)埋鋼板進(jìn)行除銹防銹處理。在進(jìn)行改建之前，需要首先將舊的支柱拆除，并進(jìn)行準(zhǔn)確的高度校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)之后，需要將符合要求的、已進(jìn)行了預(yù)防性校準(zhǔn)的新支柱安裝在現(xiàn)場(chǎng)。在進(jìn)行改建之后，需要移走臨時(shí)的支柱，并使用千斤頂將其慢慢抬起，以便使其回到正常的位置。

（6）落梁。經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貦z驗(yàn)，梁體被精確地固定，然后使用千斤頂輕輕地抬升，最終取下原本的臨時(shí)支撐，在抬升的過(guò)程中，一定要確認(rèn)每個(gè)千斤頂都能夠穩(wěn)定地抬升。

3.3 頂升工作流程

（1）頂升系統(tǒng)可靠性檢驗(yàn)。在正式開(kāi)始頂升之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)原件進(jìn)行70%—90%的頂升力，并且在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行5小時(shí)的充分壓縮，以確保其密封的可靠性。

為了確保液壓油的質(zhì)量，必須對(duì)其進(jìn)行定期的檢查。的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程必須遵循有關(guān)污染防治的規(guī)定，并且所有的連接部件都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清洗，然后才能被送到實(shí)際使用。實(shí)際使用前，還必須對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行10次的空載測(cè)試，以確保沒(méi)有任何潛在的污物。

（2）解除原支座約束。第三層圓盤盆式支座有五部分組織，第一部分：梁底錨固鋼板。第二部分：上部限位。第三部分：圓形橡膠板支座。第四部分：下部限位。第五部分：墩頂錨固鋼板。本次支座更換的目的是將原單向活動(dòng)支座更換為板式支座，減輕墩柱約束，原支座上下錨固鋼板與上下限位的連接方式為焊接，施工采用碳刨法將上下錨固鋼板與上下限位的連接焊縫開(kāi)槽刨除。支座頂升時(shí)直接取出上下限位及原圓形橡膠板支座，保留上下錨固鋼板，更換板式橡膠支座，完成支座更換施工。

（3）成立頂升指揮系統(tǒng)。為了更好地完成現(xiàn)場(chǎng)指揮任務(wù)，特別設(shè)立了一個(gè)由總指揮1名、副總指揮2名組成的現(xiàn)場(chǎng)指揮組，并且將其下屬的3個(gè)職能小組：控制組、液壓組和作業(yè)組，每個(gè)小組都設(shè)立一名組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)職能小組的工作，以確?，F(xiàn)場(chǎng)指揮的順利進(jìn)行。

3.4 起梁控制措施

（1）應(yīng)力和位移監(jiān)控。為了確保梁的穩(wěn)定承載，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行有效的應(yīng)力監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。為此，我們將采用混凝土電阻應(yīng)變計(jì)，將其固定于梁的中部以及其承載部位，并且對(duì)于任何可能存在的滲漏點(diǎn)，都將采取相關(guān)的措施，以確保其完整無(wú)損。在整個(gè)過(guò)程中，我們將密切關(guān)注所有的高峰和低谷，以確保它們的穩(wěn)定性。

通過(guò)位移監(jiān)控，我們可以對(duì)起頂?shù)母叱踢M(jìn)行準(zhǔn)確的檢查，并將其限定在10mm的范圍，同時(shí)將兩個(gè)相鄰的墩的高程的偏差限定在5mm的范圍。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，我們將在起頂?shù)牟糠诌M(jìn)行特殊的標(biāo)識(shí)，并且在中間的橫梁上放入毫米的鋼尺，從而使得起梁的高程及其運(yùn)動(dòng)變得更加容易、迅速、可視化。

（2）其他控制措施。第一，嚴(yán)格控制起梁速度。第二，在安裝過(guò)程中，我們需要采用兩種方法來(lái)確定支撐點(diǎn)的位移，并通過(guò)調(diào)整支撐點(diǎn)的高度來(lái)調(diào)整支撐點(diǎn)的壓力，以確保支撐點(diǎn)的安全性。第三，在開(kāi)始構(gòu)建橋梁之前，應(yīng)使用鋼板楔塊來(lái)提供暫時(shí)的剛度，并在安裝好支撐結(jié)構(gòu)之后，把它們卸下。第四，在開(kāi)始施工之前，應(yīng)該計(jì)算出每個(gè)千斤頂?shù)淖畲蟪休d能力以及支撐柱的反作用力。第五，在ΔT達(dá)到0、ΔT/2和ΔT 時(shí)，應(yīng)該采取分級(jí)施加負(fù)荷的方式，每次施加負(fù)荷10min，以保證千斤頂之間的力量平衡，并且要加強(qiáng)對(duì)梁體的監(jiān)測(cè)，盡量縮短施加負(fù)荷的時(shí)間。第六，每次梁的起點(diǎn)都應(yīng)該進(jìn)行5mm的荷載監(jiān)測(cè)。第七，當(dāng)溫度較低時(shí)，應(yīng)該盡快開(kāi)始起梁，因?yàn)檫^(guò)高的溫度會(huì)降低應(yīng)力監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

4 市政工程橋梁施工安全措施

4.1 技術(shù)措施

因?yàn)檫@座橋是在高處建造，所以必須建造一個(gè)支撐腳手架的平臺(tái)。在這個(gè)過(guò)程中，非常危險(xiǎn)，所以必須要提前舉辦一次安全培訓(xùn)，讓大家都能夠了解到這一點(diǎn)。同時(shí)，還要派出專門的人來(lái)維持道路的暢通，以及加強(qiáng)對(duì)駕駛者的安全教育。

（1）在施工過(guò)程中，所有的操作者都應(yīng)該穿戴適當(dāng)?shù)陌踩b甲，并且所有的機(jī)器和設(shè)備都應(yīng)該按照規(guī)定的位置擺放，并在每個(gè)施工區(qū)域都安裝了醒目的指引和提示。（2）作為一個(gè)公司，致力于貫徹執(zhí)行國(guó)家的安全生產(chǎn)政策，并致力于維護(hù)員工的人身和財(cái)產(chǎn)的安全，以此來(lái)樹(shù)立一個(gè)優(yōu)秀的公司形象。（3）每位參與者都必須佩戴安全帽，并且在從事高處操作時(shí)，必須系好安全繩，同時(shí)在操作區(qū)域內(nèi)也要鋪上防護(hù)網(wǎng)。（4）為了確保施工的順利完成，應(yīng)該采取有效的措施，盡可能地降低可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，特別是針對(duì)復(fù)雜的、具有挑戰(zhàn)性的工作，應(yīng)當(dāng)根據(jù)項(xiàng)目部的要求，認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的施工方案，確保每一步都符合要求，同時(shí)也要積極配合建設(shè)單位與監(jiān)理工程師的審核。（5）為了確保施工過(guò)程的順利完成，將在每個(gè)地方都張貼出具體的安全提示牌，并要求參與者佩戴相應(yīng)的安全裝備。（6）請(qǐng)勿攜帶任何物品和設(shè)備進(jìn)入交通管制的范圍。夜間作業(yè)的人應(yīng)該佩戴防護(hù)裝備，并且遵守交通規(guī)則。無(wú)論是出發(fā)還是返回，都應(yīng)該注意個(gè)人安全。

4.2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控措施

（1）標(biāo)高、位移監(jiān)測(cè)。第一，在更換支座之前，應(yīng)該先測(cè)量一次標(biāo)高和位移初始值。第二，在支座更換的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際步距，定期檢查頂升的高度和位移情況。第三，在支座更換完成并且主梁安裝完成并穩(wěn)定后，將對(duì)其進(jìn)行最后一次的標(biāo)高和位移監(jiān)測(cè)。

（2）裂縫、應(yīng)變監(jiān)測(cè)。第一，在進(jìn)行支座更換之前，應(yīng)該檢查每個(gè)控制斷面的裂縫和應(yīng)變初值。第二，在支撐結(jié)構(gòu)的更新過(guò)程中，會(huì)對(duì)所有的應(yīng)力區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。會(huì)在每次使用千斤頂?shù)那闆r下，對(duì)所有的測(cè)量區(qū)域都會(huì)進(jìn)行一次檢查。在這些檢查的同時(shí)，會(huì)精心挑選出箱體的頂部和底部的應(yīng)力最高的部分，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查，從而獲取有關(guān)支撐結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，并用于指導(dǎo)施工。當(dāng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)力和裂紋出現(xiàn)明顯的變化時(shí)，必須立刻中斷施工，并仔細(xì)檢測(cè)，確認(rèn)其中的根源，才能夠確保建筑物的完整性和穩(wěn)定性。第三，經(jīng)過(guò)支座的替換，使得主梁得以安全地恢復(fù)到初始的位置，接著，進(jìn)行了關(guān)鍵斷面控制應(yīng)力應(yīng)變的檢查，以便發(fā)現(xiàn)裂紋的變化，并且根據(jù)替換前后的應(yīng)力數(shù)據(jù)以及裂紋的寬窄來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)的恢復(fù)程度，以及梁體上的額外應(yīng)力。

（3）溫度監(jiān)測(cè)。第一，支座更換前讀取實(shí)時(shí)溫度一次。第二，在支座更換的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際步距，每次升高一次，應(yīng)及時(shí)記錄下實(shí)時(shí)的溫度數(shù)據(jù)。第三，在支座更換完成并且主梁安裝完成并且穩(wěn)定后，將進(jìn)行最終的實(shí)時(shí)溫度測(cè)量。

（4）設(shè)備監(jiān)測(cè)。第一，支座更換前全面檢測(cè)設(shè)備儀表一次。第二，支座更換過(guò)程中，檢測(cè)設(shè)備儀表是否異常，油表壓力是否在正常允許范圍之內(nèi)，檢查油管和千斤頂是否漏油等異常情況。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)采取先進(jìn)加固梁體頂升更換支座施工施工方法，如改善橋梁支撐系統(tǒng)的維護(hù)與管理，可顯著改善橋梁的穩(wěn)固性與安全性，為橋梁長(zhǎng)期使用做出重要貢獻(xiàn)。因此，施工人員需要深入研究可能存在的問(wèn)題，并且精心策劃，加強(qiáng)個(gè)階段施工管理工作，從而最大限度地維護(hù)橋梁完整性與可靠性。