湖北楚天联发路桥养护有限公司

1工程概况 

广深高速公路于1994年建成通车，全长122．8km，自通车后交通量 飞速增长，长年超负荷运菅，部分桥梁产生一定程度的病害。其中东莞北 大桥T梁支座存在：钢板断裂，支座被压溃并产生弯曲或扭曲；支座老化 鼓包，加劲板外露；支座剪切角tan~／>10．7；支座表面裂缝宽度大于2mm， 或侧面产生水平裂纹；支座永久压缩变形超过支座厚度的15％等病害。 由于』一深高速公路是连接广州、深圳两大城市交通大动脉，车流量多且 拥挤，不能在桥梁支座更换过程采取中断交通或限速等措施，本文主要 介绍如何在正常交通条件下进行整体桥梁项升更换支座方法及更换设 备的选用。 

2 桥梁顶升方案比选 

在采用传统的项升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法彻底消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力影响，从而引起失 效，具有极大的安全隐患，同时也影响正常交通。PLC控制液压同步顶升 是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建 立在力和位移双闭环的控制基础上。通过称重的方法由液压千斤顶精确 地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附 加应力下降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分组，与相应的位移 传感器(光栅尺)组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步 精度为+-2．0ram，这样就可以很好的保证顶升过程的同步性，确保顶升时 盖梁、板梁结构安全。 

3设备的的选择和支座更换顶升工艺 

3．1设备选用 采用具有美国生产具有国际水平的同步顶升系统，该系统采用位移 和顶升压力的双控作为顶升控制依据，外部数据采集以位移电子传感器 作为位移采集，压力传感器作为压力采集。系统采用软件作为采集数据 的综合后处理，合成了微位移误差控制、微油路压力控制、异常自锁控制 中 t3、自动开关油泵控制、断电自锁控制、屏显数据控制等自动化控制系 统。 该系统基于计算机的控制单元，有良好的Windows用户界面，有多 点顶升能力，能自动记录顶升位移量，数字控制的顶升过程中不同点的 位移差在2ram 以内，在达到预先设定的行程或负载限制时将自动停机。 该系统的应用将很好地避免在传统手动顶升过程中可能会产生的 不同步起顶现象，该现象有可能会对梁体产生不均匀受力，并导致梁体 开裂受损(如图1)。 

3．2 顶升更换支座工艺 由于桥面连续及桥梁横隔粱的作用，每一联桥梁已形成整体结构， 为保证结构的整体安全，支座更换必须按照同一整体结构同步顶升、同 步更换的方式进行。考虑到单跨跨径较大、项升高度又很小，仅在同一桥 墩处顶升桥面产生的纵向转角位移很小(O．0019rad)，施工采取多跨超远 距离同步顶升、同步更换支座。 

3．2．1搭设施工平台 更换支座工作是一项高空作业，工人要在高空进行拉提重物、观测 和更换支座等工作，因此必需搭建高空操作平台。 施工平台的要求：施工平台有足够的强度、刚度和稳定性，能承载竖 向和水平推力作用，变形小，稳定度高；平台与梁底保持1．6～2m的空问， 充分保证人员的易操作性。 

3．2．2 安装防侧移装置 由于在顶升更换支座的过程中，由于不中断桥面交通，受汽车等动 荷载的影响，加上桥梁横坡较大(2．5％)，桥梁可能发生偏移，尤其是向外 侧滑移，因此在盖梁上安装防侧移装置确保万无一失。 防侧移装置主体采用高60cm 宽30cm、纵向20cm的型钢骨架，在 型钢与T梁I'．q)JN 2cm厚的橡胶板，并使橡胶板紧贴于T梁上。安装方式 如图2。

3.2.3 安装千斤顶 采用薄型超高压千斤顶，千斤项放于盖梁上，对同一盖梁上的所有 支承点同步顶升。 每个盖梁上使用2O台200T千斤顶和4台超高压ZB4／800B油泵。 为了保证起梁均衡和位移的一致，每片梁采用2台200T千斤顶，用1台油泵的两个油路分别控制中梁的3个千斤顶和边梁的2个千斤顶。连接方式如下图3(该图为示意图，不按比例)： 

9-3 千斤顶连接方式(示意图)如下图4： 

3．2．4 整体顶升 在专业人员的统一指挥下所有千斤顶缓慢分级顶升，梁体每上升 2mm为～级，整体顶起梁体使其离开原支座约6mm立刻停止，考虑到橡 胶支座可能存在的高度回弹情况，顶升高度控制在8mm范围内。具体顶 升程序如下： (1)加预顶力至恒载的25％左右(约15T)，油表压力4．77MPa，检查 各千斤项支垫是否稳固，否则应回油重新支垫再次加力至恒载的25％， 读取并记录百分表读数，作为顶升高度的初始读数，并视为梁体顶升的 “零’’位移； (2)再次加预顶力至恒载的75％左右(约45T)，油表压力14．32MPa， 读取并记录百分表读数，分析顶升位移是否均衡、一致，并检查油路系统 是否正常，是否有漏油、供油不畅等现象，如有应立即停止加载，及时整 改，同时观察桥梁横向是否有移位现象； (3)继续加顶升力，当顶升力超过恒载后，受汽车荷载的影响，超高 压表读数将不稳定，改以高度控制为准。顶升高度约至4mIn时，读取百 分表读数，检查支座脱空情况，并记录油压表读数供参考； (4)再次顶高2mm，读取百分表读数，根据支座脱空情况取出全部或 部分支座，量取并记录垫石顶面距梁底的空间高度是否满足安装新支 座，确定是否需要继续顶高，顶升多少； (5)根据需要每一级再次顶高2mm，直至满足梁体脱空高度2-．4mm、 且垫石顶面距梁底的空间高度比新支座高度高出2nun以上为止。 顶升完成之后分析各阶段记录数据，确定下一工点是否需要对每一级项升力、项升高度进行修正。 在顶升过程中每升高一级就安装专用保护环，以防止油管爆裂或油 缸泄漏造成梁体急落而损坏。专用保护环如图6： 

3．2．5 支座更换 由于支座使用时间较长，支座橡胶层与支座垫石粘接在了一起，普 通取支座方法很容易损坏垫石，专用工具——静力液压快速拆除设备 (如图7)。

将原支座按照不同位置编号，以便查对和更换。清除杂物，以便取下原支座，更换新支座。如垫石出现损坏，用环氧砂浆进行垫石修补。支座更换完毕后。 

3．2．6 卸载落梁 落梁时将梁体稍稍顶升，解除临时支撑，开始卸载。卸载时与分级加 载的顺序相反分级卸载。卸载完毕检查上垫石和支座之间结合是否紧 密，或用修补砂浆进行部分修补。 4 控制措施 监控是保证梁体安全受力所必须的，主要是记录起梁前及顶升过程 中千斤顶的顶升情况，并在顶升过程中观察梁跨、梁底面和桥两侧、腹板 处裂缝情况，如果有异常，则必须马上中止顶梁，找原因，确定解决办法， 方可重新进行顶梁。 (1)根据桥梁实际情况进行项升力测算，满足顶升承重力达到原受 力1倍以上安全系数。 (2)在顶升前认真检查顶升系统各部件是否正常，超高压千斤顶应 保证油路良好，各并联千斤顶超高压均匀，工作状态正常。 (3)起梁时应对梁顶起时的位移和千斤顶的起项力进行双控，保证 起梁能达到设计位置。 (4)起梁时，用千斤顶保护环作临时辅助支撑，安装完支座后落梁前 将其拆除。 (5)在盖梁顶设置位移观测系统，即安装百分表，以便更方便、更快 捷、更直观地控制起梁的高度和速度，严格控制每次项升量和总项升量。 (6)在加载时，分级进行，当AT达到O、AT／2、AT(／xT-Tl—T2)时进 行持荷，以便各千斤顶之间的力均衡增加，达到同步顶升，同时加强对梁 体的观测，注意：持荷时间应尽可能缩短。 (7)对根部进行应力和裂缝监控，起梁时，如果出现裂缝，即超过了 规范和设计允许值，则必须停止起梁，查找原因，找到解决办法后，再进 行起梁安置支座。 

5 结语 

在维持正常交通的情况下进行支座更换，必需注意安全，考虑动荷 载的冲击力及梁体附加应力，顶升的同步性和高度要严格控制尤为关键。而PLC控制液压同步顶升系统能.

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