前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的不中斷交通下公路橋梁支座更換技術，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：隨著橋梁工程交通運行規模的不斷增大，不中斷交通下進行橋梁老化病害支座更換已經成為普遍情況，基于此，針對具體橋梁工程橡膠支座老化對橋梁安全運行所造成的安全隱患，對不中斷交通情況下橋梁病害橡膠支座更換施工關鍵問題進行分析探討。提出整體同步頂升施工技術，并對該技術進行研究。研究結果表明，該技術能大幅簡化橋梁橡膠支座更換程序，有效降低梁體可能產生的附加應力和剛體位移，確保梁體施工及運行過程的安全性。
關鍵詞：不中斷交通；支座更換；施工技術
0 引言
橋梁結構上下部主要通過支座連接，通過支座可將橋梁上部作用力及位移、轉角等變形順利傳遞至墩臺結構，并確保溫度應變、行車荷載、自身結構荷載、混凝土收縮徐變等綜合作用后，橋梁上部結構能夠自由變形，并確保上部結構實際受力狀況的合理性及墩臺、梁端、帽梁等結構的安全性。隨著我國公路橋梁工程建設規模的不斷加快，橡膠支座在橋梁結構中廣泛應用，但橡膠支座普遍面臨結構老化、安裝缺乏規范性等問題，導致既有橋梁橡膠支座結構均存在不同程度損傷，對于橋梁安全運行十分不利，必須及時更換處理。但橋梁支座在更換過程中因工藝復雜、手續繁多、耗時較長，如果中斷交通后進行橡膠支座更換，必然影響正常的交通運行，甚至可能造成較為嚴重的社會影響。為此，公路橋梁管理部門必須積極探索和果斷實踐不中斷交通條件下橡膠支座更換的相關技術，而且隨著橋梁交通運輸規模的不斷增大，不中斷交通橡膠支座更換施工過程所面臨的技術難度也日益增加。橋梁運行維護工程實踐證明，橋梁同步頂升是當前進行不中斷交通橡膠支座更換的常見技術，由于該技術施工工作面主要在墩臺和梁底之間，大型施工設備很難施展，所以主要以人工操作為主，人員勞動強度大，且存在較大的指揮協調難度和安全隱患，如果指揮協調不力，很容易導致工期延誤。為此，不中斷交通下公路橋梁支座更換多點自動液壓同步頂升施工工藝便應運而生，該橋梁支座更換技術科技含量及機械化程度較高，在我國橋梁支座更換領域正在逐步推廣應用。
1 工程概況
某高速公路主干線于 2002 年建成運營，隨著交通規模的日益增大，其引橋部分支座逐漸出現偏位、脫空、裂縫、剪切變形、墊石開裂等病害，為保證橋梁結構穩定安全，必須盡快進行支座更換。該主干線引橋長 875m，30m 和50m 簡支 T 梁橋面均按照中央分隔帶 1.5m+路緣帶 2×0.25m+行車道 6×3.75m+緊急?？繋?2×2.5m+防撞護欄 2×0.4m 布置。橋梁下部結構為矩形實體墩結構，墩身上連接懸臂蓋梁。為進行不中斷交通狀態下橋梁支座的更換，對同步頂升設備有較高要求，要求其首先應具備較大的頂升噸位，能實現一聯連續體系的整體性頂升，且由一個控制中心統一控制各頂升點，同步頂升設備還應具備通車狀態下抵抗沖擊力的正常工作性能及橋梁橫縱向頂升點位移的同步性[1]；此外，設備自身還應具有施工及運行過程的自動監測系統以及安全保險自鎖裝置，如遇意外及超負荷施工工況時可自動報警。綜合考慮上述功能，本橋梁橡膠支座更換采用 SPLC-8 型全自動液控頂升系統，該系統受計算機控制，能使橋梁整體結構在多點頂升力的支撐下實現同步頂升和回落，并能抵抗施工過程中來自橋梁結構較大的橫縱向沖擊力，對于不中斷交通下橋梁支座更換施工較為適用。
2 不中斷交通下的公路橋梁支座更換施工技術
2.1 前期準備
首先，全面檢查記錄病害橋梁狀況，并確認待更換橡膠支座部位，為進行支座更換前后梁體狀況的對比并判斷同步頂升施工是否損傷梁體結構，頂升結束后還需全面檢測橋梁狀況。其次，檢查廠家所提供支座的型號規格是否與設計圖紙一致，并根據支座設計荷載進行頂升支座重量、支座頂升力和同步頂升施工所需千斤頂型號及數量的計算。本橋梁橡膠支座頂升力確定公式如下[2]：FLD= 2.0R （1）式 （1） 中：FLD 為橡膠支座設計頂升力 （MPa）；R 為支座恒載反力和活載頻率之和；安全系數取2.0。在充分考慮舊橡膠支座拆卸施工和新支座安裝位置的基礎上，將千斤頂按設計要求標定后設置在梁體總軸線兩側，同時將滿足凈空條件的應力鋼板設置在千斤頂上下位置，以防止同步頂升施工時其特定位置發生應力集中，避免局部承壓導致梁底和墩頂結構的破壞。同時還應將楔形鋼墊板楔入千斤頂和梁體接觸面之間，以確保梁底和千斤頂牢固接觸。頂升前還必須將橋梁上部結構的約束構造全部拆除，使連接構件和橡膠條間的伸縮縫完全斷開，以確保梁體頂升完全不受內力和外力影響而靈活進行，為防止梁體發生側移，還應采取相應的限位措施。
2.2 同步頂升
本橋梁工程主要更換引橋左右幅第 3～5 聯橋跨結構橡膠支座，考慮到該橋梁處于交通要道，中斷交通施工顯然不可取，故采用不中斷交通下縱向逐墩、橫向梁體同步頂升的橡膠支座更換施工工藝。墩臺及過渡墩上各個支點必須同步頂升并落梁才能確保施工過程中梁體結構的安全性，而第 5 聯和 6 聯間的過渡墩因病害不嚴重，可不更換，但是過渡墩上全部支點必須同步頂升和落梁，以避免出現施工中伸縮縫高差和施工結束后跳車等病害。
2.3 支座更換
在進行墩臺及過渡墩上各支點同步頂升前，應測量出梁底在各支座位置的實際標高，并在同步落梁過程中恰好使梁體位于該標高位置。待梁體頂升支座就位后通過水準尺進行支座支撐及墊石情況等的檢查，如果達不到設計要求，必須進行找平處理。在更換橡膠支座前必須在蓋梁上標記出支座所在位置，以便按照既有位置進行新支座的安裝，等到墊石及預埋鋼板安裝結束且符合設計要求后，將對應類型的新橡膠支座放置在原支座墊石上，如果變更支座類型，必須經過審批并同時進行圖紙變更。待結束支座更換后卸載千斤頂，考慮到梁體結構的穩定性，本公路橋梁同步頂升后的落梁過程分步進行：第一步，按設計要求控制落梁，且按照頂升前梁底既有高程+更換后支座實際壓縮量控制落梁標高；第二步，待梁底所涂抹的結構膠達到設計固化狀態后檢查調平效果，符合要求后落梁，并同時保證千斤頂同步卸載，梁體穩定回落[3]。
3 不中斷交通下橋梁支座更換關鍵問題
3.1 同步頂升的限位措施
橋梁墩臺及過渡墩上各個支點同步頂升的過程中，因千斤頂液壓缸安裝誤差及其他可能因素的影響，出現頂升不同步的可能性較大，為避免發生梁體滑移和傾覆，必須采取針對性強的限位處理措施，并確保限位裝置的精確性、強度及限位方向的剛度，保證橋梁頂升施工安全。在墩臺及過渡墩上各支點同步頂升時還應充分考慮不同支座所具有的不同反力，必須使液壓系統中各液壓缸根據實際復核自動調整其壓力狀態，并調節和控制頂升力以實現在橋梁結構附加內力最小狀態下同步頂升的目的[4]。此外，為避免墩臺及過渡墩上各個支點同步頂升過程中梁體發生扭曲、變形、應力過度集中，必須根據結構應力計算結果進行局部加強，同時確保同步位移。
3.2 同步頂升的安全控制
本公路橋梁為預應力混凝土簡支 T梁，相同跨內梁體橫隔板均通過濕接頭連接，在同步頂升施工時，必須保證千斤頂同步位移，以降低對連續橋面及橫隔板等位置所施加的附加內力，保證橋梁結構整體安全。在同步頂升的過程中，應力主要集中于梁體及蓋梁頂升處的著力點，為避免發生局部破壞，應在梁體和蓋梁頂升位置加設鋼墊板，并通過反復的局部承壓驗算避免墩柱和蓋梁受力變化對結構安全和穩定帶來不利影響。橋面連續結構抗彎剛度比主梁小，在同步頂升所施加的豎向位移應力下，應將剛性支撐設置在橋面連續結構各墩頂縱向相鄰主梁底部，并保證剛性支撐貼緊 T 梁梁端底面，同時按設計要求增設鋼墊塊，以避免同步頂升過程中剛性支撐發生變形[5]。橋梁梁端剛性支撐縱面圖詳見圖1為盡可能降低不中斷交通情況下橋梁支座更換施工過程中行車荷載對支撐系統的不利影響，并有效降低行車荷載對梁體結構的沖擊，在整個施工過程中應進行橋梁行車限速 40km/h 的交通管制。在同步頂升結束后全面檢測橋梁結構，并使之與頂升前的情況進行比較，以保證同步頂升施工不會損傷橋梁上下部結構。
4 結語
本橋梁工程施工實踐表明，采用整體同步頂升施工工藝在不中斷交通情況下進行橋梁老化橡膠支座更換施工切實可行，且根據頂升施工監測數據，在施工結束通車前后普通車輛通過時橋梁運行數據并無明顯區別，重型車輛通過時，行車部位頂升點位移變化也很小，且均在 2mm 范圍內，壓力僅存在瞬時性變化，之后便迅速分散至各頂升點上，所檢測到的壓力實際變化值也完全符合相關規范要求。
參考文獻：
[1] 梁玉雄，李東毅，傅梅珍 . 行車狀態下的橋梁支座更換方法研究[J]. 華東交通大學學報，2020（1）：32-38.
[2] 石兆斌，徐紹尉 . 基于不中斷交通的高鐵橋梁大噸位支座更換關鍵技術[J]. 公路工程，2019（5）：123-129.
[3] 李明哲，劉世忠，陳明權 . 基于分步頂升法的橋梁支座更換應用研究[J]. 中外公路，2019（3）：158-161.
[4] 吁新華，馬豐博，李莉，等 . 不中斷交通下的公路橋梁支座更換施工工藝[J]. 交通世界，2019（1）：124-127.
作者：由旭偉 單位：河北雄交投工程咨詢有限公司