作者單位：中國(guó)鐵路西安局集團(tuán)有限公司西安高鐵基礎(chǔ)設(shè)施段，西安710000

作者簡(jiǎn)介：史雲(yún)，男，助理工程師。

摘要：高速鐵路橋梁支座作為連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要部件，能夠?qū)蛄荷喜拷Y(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu)，并適應(yīng)梁部結(jié)構(gòu)因溫度變化、活荷載、混凝土收縮徐變等引起的變形，因此必須保證橋梁支座狀態(tài)完好。本文對(duì)球形鋼支座位移超限病害整治方案進(jìn)行研究，首先總結(jié)了病害的產(chǎn)生原因，其次對(duì)整治方法、整治難點(diǎn)、整治流程和關(guān)鍵卡控項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，為同類病害整治提供參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路橋梁；球形鋼支座；位移超限整治方法

1研究現(xiàn)狀

根據(jù)《鐵路橋隧建筑物劣化評(píng)定第3部分：支座》（Q/CR 405.3—2022）［1］的規(guī)定，當(dāng)支座轉(zhuǎn)角超限≥20%時(shí)，劣化等級(jí)評(píng)定為A1級(jí)（嚴(yán)重），需盡快采取措施進(jìn)行整治。本文主要對(duì)高速鐵路橋梁球形鋼支座位移超限病害的整治方法進(jìn)行分析總結(jié)，提出將計(jì)算抬升質(zhì)量的1.5倍以上作為梁體頂升設(shè)備的選取原則，并采用同步頂升的方法控制頂升高度；依靠5套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相互對(duì)比驗(yàn)證監(jiān)測(cè)結(jié)果，確保梁體頂升位移及應(yīng)力滿足要求；根據(jù)頂梁施工風(fēng)險(xiǎn)和特點(diǎn)，提出具體施工安全卡控措施，為后期球形鋼支座位移超限病害的整治提供參考。

2球形鋼支座位移超限病害產(chǎn)生原因

球形鋼支座位移超限病害如圖1所示，產(chǎn)生原因主要有：一是支座施工過程中，可能存在偏差，在列車長(zhǎng)期的動(dòng)荷載作用下，偏壓傾斜角度越來(lái)越大，最終導(dǎo)致支座最大轉(zhuǎn)角超限，影響支座的正常使用；二是支座安放過程中，存在下底板安裝不平，導(dǎo)致找平層砂漿澆筑不平，支座底座存在傾斜，以至于長(zhǎng)期受到偏心荷載，最終轉(zhuǎn)角超限。

3整治方法

病害整治時(shí)需設(shè)置與病害支座同型號(hào)的臨時(shí)支座，然后頂升梁體取出病害支座，根據(jù)支座損壞程度，對(duì)支座進(jìn)行修復(fù)或直接更換為新支座，進(jìn)行安裝并調(diào)平支座，重新澆筑20～30 mm的灌漿料，以恢復(fù)橋梁支座正常使用功能。

支座整治后的位移超限應(yīng)滿足《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB 10752—2018）［2］和《高速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則（試行）》［3］的驗(yàn)收要求。

4整治難點(diǎn)

（1）球形鋼支座位移超限病害整治為既有線施工，天窗點(diǎn)時(shí)間較短，且受停電、接地線、軌道精測(cè)精調(diào)等作業(yè)影響，施工時(shí)間受限，有效作業(yè)時(shí)間較短。

（2）施工為高處作業(yè)，夜間施工照明不足，人身安全風(fēng)險(xiǎn)高。

（3）天窗作業(yè)時(shí)機(jī)械設(shè)備投入多，種類多，人員及機(jī)械的安全管理復(fù)雜多變，施工安全隱患多，上道需嚴(yán)格把控。

（4）梁體自重較大，加上軌道板、接觸網(wǎng)、鋼軌等附加設(shè)備約為1 350 t，梁體同步頂升難度大。

在施工中應(yīng)根據(jù)以上整治難點(diǎn)，調(diào)整作業(yè)方法，確保整治效果的同時(shí)避免出現(xiàn)安全隱患。

5整治流程

5.1準(zhǔn)備工作

搭設(shè)安裝腳手架和吊籃，形成操作平臺(tái)，如圖2所示，改遷或保護(hù)墩頂管線，清理墩頂形成工作面。

5.2頂升系統(tǒng)布置

采用千斤頂進(jìn)行梁體頂升，豎直千斤頂可采用QFB-15040型，本體高128 mm，外徑192 mm×215 mm，頂升力1 500 kN。油頂活塞與梁體接觸采用厚2 cm的120 cm×70 cm的鋼板分散應(yīng)力。豎向千斤頂4臺(tái)為1組，每個(gè)支座布置1組豎向千斤頂，每個(gè)橋墩布置4組豎向千斤頂。采用鋼板分散應(yīng)力后，能夠滿足C35混凝土的局部承壓應(yīng)力要求，安放千斤頂之前，如果墩頂有不平情況，將表面鑿平，并用快速水泥砂漿找平，以減小局部的應(yīng)力集中。頂升系統(tǒng)布置如圖3所示。

5.3臨時(shí)支座安裝

鐵道工務(wù)第2卷

第5期

史雲(yún)：高速鐵路橋梁球形鋼支座位移超限整治方法

在病害支座對(duì)應(yīng)位置安裝臨時(shí)支座，臨時(shí)支座的型號(hào)與既有支座一致。

設(shè)置鋼支撐，臨時(shí)支座底部與橋墩頂部之間的空間采用鋼支撐傳遞豎向力，鋼支撐上下采用2 cm厚的鋼板，使用聚合物混凝土，內(nèi)置兩層鋼筋網(wǎng)澆筑成型。安裝臨時(shí)支座，上部通過防落梁擋塊預(yù)埋螺栓與梁底混凝土連接，下部通過螺栓與鋼支撐連接。臨時(shí)支座安裝如圖4所示。

5.4監(jiān)控系統(tǒng)布置

采用拉線式位移傳感器控制梁體實(shí)時(shí)頂升量，標(biāo)尺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量箱梁位移，線上軌檢系統(tǒng)進(jìn)行軌道線形檢測(cè)，臨時(shí)支座應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀測(cè)梁體頂升位移，現(xiàn)場(chǎng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，與另外3套系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果相互對(duì)比驗(yàn)證，確保梁體頂升位移及應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。監(jiān)控系統(tǒng)布置如圖5所示。

5.5取出支座

天窗時(shí)間內(nèi)取出支座。同步頂升墩頂?shù)?6個(gè)千斤頂，頂升高度按照5 mm控制，最大不超過10 mm。在頂升系統(tǒng)保持恒定壓力情況下，采集監(jiān)測(cè)的位移數(shù)據(jù)，如果下移量在1 mm之內(nèi)不影響支座的拆取與安裝。拆除支座下板螺栓，鑿除支座下板周圍支座砂漿，將支座下板用鋼絲繩整體捆綁，將支座下座板和中間鋼襯板整體取出。取出的支座如圖6所示。

5.6泄壓落梁至設(shè)計(jì)標(biāo)高

由技術(shù)人員檢查各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，開啟頂升系統(tǒng)，打開千斤頂液壓分流系統(tǒng)，將頂升系統(tǒng)調(diào)至落梁模式，開始緩慢泄壓落梁，落梁過程中每1 mm分為一個(gè)階梯進(jìn)行，每階梯落梁完成后統(tǒng)一檢查梁體各項(xiàng)指標(biāo)，直至落梁就位至高于原始標(biāo)高1～2 mm（預(yù)留既有支座受力后的支座壓縮量和砂漿層壓縮量），此時(shí)由臨時(shí)支座承擔(dān)豎向力，鎖閉液壓分流系統(tǒng)，鎖閉千斤頂機(jī)械鎖，將支座下板螺栓緊固到位。

5.7下板找平層鑿除

下板找平層鑿除如圖7所示。精確測(cè)量支座組裝高度、梁底與墊石之間的支座安裝空間尺寸，計(jì)算出鑿除支座墊石混凝土和打磨支座下套筒的尺寸。用角磨機(jī)對(duì)支座下墊石混凝土進(jìn)行網(wǎng)格式切割，再用電鎬對(duì)混凝土進(jìn)行鑿除，當(dāng)鑿除尺寸滿足施工要求后，對(duì)安裝新支座下板和中間鋼襯板的空間尺寸進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)尺寸不符合施工要求的部位進(jìn)行修整，完成后進(jìn)行下一工序。

5.8安裝并調(diào)平支座

安裝并調(diào)平支座如圖8所示。將支座下座板和中間鋼襯板分別吊裝至施工平臺(tái)上并組裝調(diào)平，補(bǔ)充潤(rùn)滑硅油，支座安裝行進(jìn)過程中隨時(shí)對(duì)支座行進(jìn)方向微調(diào)。支座到位后安裝支座下板，將支座板抬至與上支座板密貼，用現(xiàn)場(chǎng)制作的吊裝板將支座上板與下板焊接成一個(gè)整體。

5.9支座澆筑找平層砂漿

支座澆筑找平層砂漿如圖9所示。在支座下座板四周支立模板，模板要求平整、牢固，防止漏漿。模板支立完成后開始進(jìn)行灌漿，按照重力灌漿法從支座中心向四周灌漿，采用支座專用M50灌漿料，凝固所需時(shí)間短、高強(qiáng)度無(wú)收縮。

5.10墩頂恢復(fù)

當(dāng)支座專用灌漿料強(qiáng)度達(dá)到80%或檢測(cè)強(qiáng)度大于30 MPa時(shí)，開始墩頂恢復(fù)，灌漿料強(qiáng)度通過同條件養(yǎng)護(hù)試塊進(jìn)行驗(yàn)證。

5.11驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

支座的墊石表面應(yīng)平整、清潔、干爽、無(wú)浮砂。支座墊石頂面的標(biāo)高應(yīng)預(yù)留支座底板下環(huán)氧砂漿墊層厚度，防止積水。墊石頂面應(yīng)平整，且位移超限不應(yīng)大于2 mm。對(duì)取出的原有支座進(jìn)行除銹后，支座整體噴涂防銹漆，噴漆均勻完整，無(wú)漏噴現(xiàn)象。支座整治后效果如圖10所示。

6關(guān)鍵卡控項(xiàng)點(diǎn)

6.1提前做好病害現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作

整治前查閱竣工資料，確定病害橋梁工務(wù)、電務(wù)、供電專業(yè)設(shè)備技術(shù)參數(shù)，明確施工難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，研究確定施工限速合理化區(qū)段，全面了解現(xiàn)場(chǎng)病害橋梁、支座及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等情況，確認(rèn)電纜徑路及停電范圍，確定施工走行路徑及施工場(chǎng)地建設(shè)情況。

6.2嚴(yán)格把控施工組織設(shè)計(jì)方案

施工前由工務(wù)、電務(wù)、供電專業(yè)人員共同審核施工組織設(shè)計(jì)方案，確保施工組織設(shè)計(jì)中施工項(xiàng)目及負(fù)責(zé)人、作業(yè)地點(diǎn)及時(shí)間、影響及限制行車條件范圍、施工方式及流程等要素齊全。通過優(yōu)化施工流程，明確施工期限，嚴(yán)格把控整治技術(shù)方案、施工安全風(fēng)險(xiǎn)卡控措施、動(dòng)車組列車限速方案、施工組織方案、三級(jí)安全卡控措施等實(shí)施細(xì)則，確保施工方案準(zhǔn)確、流程優(yōu)化、可操作性強(qiáng)。

6.3確保施工進(jìn)度合理化

施工過程中，施工管理人員積極協(xié)調(diào)施工單位，每日召開施工推進(jìn)會(huì)，根據(jù)施工進(jìn)度詳細(xì)制定日作業(yè)計(jì)劃，合理安排工序搭接和施工流程，確保各項(xiàng)施工嚴(yán)格按照施工進(jìn)度安排安全順利推進(jìn)。

6.4確保在天窗點(diǎn)內(nèi)完成施工任務(wù)

積極協(xié)調(diào)各配合單位，爭(zhēng)取足夠的天窗時(shí)間點(diǎn)，緊盯各施工環(huán)節(jié)銜接，確保在天窗點(diǎn)內(nèi)有序完成既定施工任務(wù)。

6.5頂升設(shè)備選取準(zhǔn)確

選取梁體頂升設(shè)備時(shí)，需將計(jì)算抬升質(zhì)量的1.5倍以上作為選取設(shè)備的依據(jù)，為保證橋梁安全，采用橋梁同步頂升的方法，控制頂升高度最大不超過10 mm。

6.65套監(jiān)測(cè)設(shè)備相互驗(yàn)證頂升結(jié)果

梁體受力體系轉(zhuǎn)換過程中采用拉線式位移傳感器控制實(shí)時(shí)頂升量，采用標(biāo)尺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量箱梁位移，采用線上軌檢系統(tǒng)進(jìn)行軌道線形檢測(cè)，再加上臨時(shí)支座應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和視頻監(jiān)控共計(jì)5套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相互對(duì)比驗(yàn)證監(jiān)測(cè)結(jié)果，確保梁體頂升位移及應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。

6.7嚴(yán)格控制施工過程的安全管控

全程盯控腳手架搭設(shè)、臨時(shí)墊石澆筑、臨時(shí)支座安裝、梁體頂升、墊石修復(fù)、支撐層澆筑和人員撤離等關(guān)鍵卡控點(diǎn)，同時(shí)密切關(guān)注千斤頂油壓、觀測(cè)儀器數(shù)據(jù)、頂升高度等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有序推進(jìn)各項(xiàng)施工順利進(jìn)行，做到嚴(yán)守安全底線紅線。

7結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)高速鐵路橋梁球形鋼支座位移超限病害，分析了產(chǎn)生原因、整治方法和整治難點(diǎn)，詳細(xì)介紹了主要整治流程，并針對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)提出了關(guān)鍵卡控項(xiàng)點(diǎn)。本文所述整治方法對(duì)橋梁球形鋼支座位移超限病害有較好的整治效果，能有效防止設(shè)備長(zhǎng)期帶病上崗，保證線路的平順性和乘車的舒適度，確保高鐵安全運(yùn)行。對(duì)整治球形鋼支座位移超限病害、做好高鐵橋梁設(shè)備管理有著積極作用。

參考文獻(xiàn)

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