梁體頂升及更換支座施工流程及方法

一、定位放線

橋梁加固的設計圖紙已復核無誤，施工測量定位放線是根據工程的設計要求，通過現(xiàn)場的定位、放樣、安裝和檢查，標定出施工過程中需要的數(shù)據資料，以指導現(xiàn)場施工。在施工過程中，作業(yè)人員須嚴格按照工程測量規(guī)范（GB50026—2007）的要求進行施工測量定位。

◆根據總平面圖進行測量、定位。

◆在總平面中按功能劃分區(qū)域、標定軸線。

◆根據立面圖的設計要求，采用平水管定位法，示出各功能區(qū)域的實際標高。

◆按照立面圖的分格及造型，根據施工立面的實際尺寸定位放線。

現(xiàn)場配置多人放線小組，配備經緯儀一臺，自動整平水準儀一臺， 吊線錘兩個， 50m鋼卷尺兩把、 10m、5m 鋼卷尺若干及放線相關的工具等。

保證測量精度的措施

①嚴格按企業(yè)質保手冊中儀器、設備的控制程序，作好經緯儀、水平儀 及鋼尺的檢校、試驗，確保儀器使用中處于正常工作狀態(tài)。

②成立專門的測量小組，儀器定人操作，定人保管。

③在測量施工過程中，應對儀器實行可靠的監(jiān)護，避免不相關的人員私自動用儀器而影響測量精度。

④交手復核制度和公司檢查制度，保證工程放線質量。

二、施工準備工作

（1）全面檢修進場施工的機械設備，以保證施工前設備運轉正常。

（2）編制施工計劃，安排施工順序，協(xié)調各工序及各專業(yè)間的配合工作。

（3）落實相應的施工人員，并進行崗前培訓和教育。

（4）做好材料和工藝設備的計劃安排工作，使之滿足連續(xù)施工的要求。

（5）確定施工范圍，設置施工圍蔽，并在圍蔽區(qū)內按消防要求設置消防栓及滅火器材，廁所設置化糞池。

（6）認真熟悉現(xiàn)場的地理位置、工地條件、供水供電狀況，以及出入口位置，認真布置貯存物料和施工用的工作面，修建臨時設施，平整場地，使之滿足現(xiàn)場施工的要求。

（7）架設動力和照明線路，接通施工用水管路，確定材料、設備和土方運輸線路。

（8）組織工程機械設備和材料進場。

三、主要施工方法

3.1. 梁體頂升及更換支座

3.1.1 同步頂升

考慮到橋的結構特點以及橋面交通流量的實際情況，擬采用“中斷交通，縱向逐墩、橫向同步頂升梁體”的方式進行同步頂升。將梁體頂升到位后，對支座、墊石以及梁底進行更換和維修改造。即在更換支座施工過程中，采用沿著縱向逐一對各墩臺上需要更換的支座進行同步頂升（落梁)的方式進行。為保證更換支座過程中梁體結構安全,梁體頂升（或落梁）過程中，同一墩臺上各支點必須同步頂升(或落梁)。

梁體頂升、支座更換的主要施工步驟為:

1)搭設施工平臺等施工準備;

2）安放千斤頂和臨時支撐；

3）安裝頂升和監(jiān)測設備；

4）試頂升(問題反饋及處理）；

5）正式同步頂升；

6)多次同步頂升至預定位置；

7)調整臨時支撐高度并放置臨時支撐；

8)梁體支撐于千斤頂和臨時支撐上；

9）改造墊石、楔形塊、更換支座；

10)再次頂升,取出臨時支撐,同步落梁，清理現(xiàn)場。

3.1.2 支座更換原則

根據設計方案對本次支座更換的原則是：

1）對于墩臺病害支座,進行整排更換；

2）以消除支座病害作為主要目標;

3）不中斷或中斷交通,縱向逐墩、橫向同步頂升梁體。

3.1.3 GYZF4滑動支座和GYZ非滑動支座及墊石布置

圖1 支座安裝構造圖

3.1.4 同步頂升更換支座施工流程圖

梁體頂升和更換支座的施工總體流程圖見圖2所示。

圖2 頂升施工總體流程圖

3.2梁體頂升及更換支座施工

3.2.1 技術準備

在認真研究并消化技術文件及設計施工圖的基礎上，對設計施工圖進行工藝性復核，并編制同步頂升更換支座施工工藝，完成施工前的技術準備工作，保證梁體同步頂升、更換支座工程的施工質量和施工進度.

（1）消化吸收設計施工圖以及相應的技術文件

根據梁體的結構特點,充分理解施工方案意圖，嚴格按照施工圖進行施工，保證施工質量滿足相應的技術規(guī)范要求.

結合以往同步頂升梁體、更換支座項目數(shù)十座橋的施工經驗,根據對橋梁病害、施工條件的現(xiàn)場調查情況，提出優(yōu)化調整建議，并就施工過程中可能遇到的技術性疑難問題提前預估和做好預案,以充分準備和靈活應對施工實際問題。

（2）認真分析結構特點

當頂升或者落梁過程中出現(xiàn)板梁頂升點處位移不同步的情況時，理論上梁體頂升等效于在頂升點處施加豎向強迫位移,使得結構內產生附加內力，如不進行有效的控制，可能會導致結構性裂縫病害.因此必須對結構特點進行認真分析,總體掌握結構的受力、變形特性。

（3）頂升前后的橋梁檢查

頂升施工之前有必要對需頂升橋跨及其相應的上、下部結構進行全面地檢測，以了解橋梁結構現(xiàn)狀，避免已有病害對頂升施工的安全性造成隱患,也便于在頂升過程中對已有病害做進一步觀測;另一方面頂升施工結束后也需要全面檢測，對比頂升施工前的狀況，以判斷頂升施工是否對橋梁結構造成損傷,若有損傷，則需要采取相應的維修加固措施。

外觀缺陷檢查：

1）主梁調查

調查主梁的裂縫情況并詳細記錄和分析原因.

2）支座檢查

核實現(xiàn)有更換支座設計資料，調查支座形式，查明支座是否老化,變形是否過大，位置是否正確；檢查支座是否脫空或缺失;檢查支承墊石頂面是否有開裂、積水等現(xiàn)象。根據支座現(xiàn)狀，判斷其是否受力均勻，能否將上部結構的作用順適、安全地傳遞到下部結構，是否能保證上部結構在支座上自由變形，以便使結構的實際受力情況與計算圖式相符合。

根據設計文件要求,對于各墩柱、臺的支座，在搭設支架進行進一步檢查后，按照業(yè)主、設計和監(jiān)理單位要求，對病害支座予以更換,并進行相應的墊石維修等施工。

3）墩臺帽檢查

檢查墩臺帽有無裂縫，有無滲漏水現(xiàn)象發(fā)生；檢查混凝土的外觀質量等.

4)橋面及其它附屬設施檢查

對橋面鋪裝、伸縮縫等進行檢查，記錄其工作狀況，如裂縫位置、性狀,伸縮縫寬度、錯臺等，以便于頂升前、后的對比分析。

橋梁環(huán)境調查：

本調查主要是針對橋位處的地理環(huán)境調查,實地勘測地形,合理布置施工現(xiàn)場，為頂升施工做準備。

根據現(xiàn)場實際情況進行其它必要檢查.

（4）前期試驗

為了保證施工質量和施工周期，進場前對千斤頂進行標定和油管壓力試驗、單向閥自動鎖定系統(tǒng)檢查等，確保萬無一失.

3.2.2 同步頂升施工基本要求

隨著公路建設的發(fā)展，橋梁頂升技術在新建橋梁施工和舊橋維修改造中已經開始普遍采用。橋梁頂升是在需要頂升部位設置臨時頂升支撐，利用千斤頂和同步頂升設備對橋梁結構進行抬高或降低的移位操作,頂升就位后安放于臨時支撐上且保證其穩(wěn)定,然后對墩臺、支座或主梁進行改造施工，安裝新支座，最后落梁.

（1）應對和克服客觀條件限制

橋梁頂升施工是對既有橋梁的改造，故存在較多的約束條件,建設工程中已用的一些較好方案在實際橋梁頂升中存在無法實施的現(xiàn)象。千斤頂、輔助支撐往往需要設置在墩臺帽上狹小的空間內，甚至有時根本無法直接安置，需要采取適當?shù)母脑齑胧�，同時采用超薄型千斤頂,千斤頂、輔助支撐的布設方案設計是施工組織設計的重要環(huán)節(jié)之一,充分爭取和有效利用有限的空間。

（2）施工方案具有可操作性

1) 頂升方案須具有良好的可操作性。針對梁體的結構、構造特點,可操作性受制約的因素為千斤頂尺寸、安放位置、施工操作空間等要求。

2) 對于千斤頂尺寸、安放位置和施工操作空間的問題，根據現(xiàn)場構件尺寸和空間位置，靈活選擇千斤頂類型及其支撐位置.

3) 在荷載的作用下，千斤頂?shù)挠蛪哼_到預定值時需要一個反應時間，并且沖擊荷載對千斤頂油缸會造成損傷，因此,考慮到頂升過程的結構安全以及頂升設備正常工作的要求，選用安全可靠的千斤頂與臨時支撐。

（3）同步頂升設備

為確保頂升過程中的橋梁結構安全,本項目采用的同步頂升控制系統(tǒng)具有如下特點:

1) 在各頂升點液壓缸壓力可控的情況下，能夠實現(xiàn)位移同步；

2） 頂升系統(tǒng)能夠對各液壓缸的壓力和位移進行實時監(jiān)測和動態(tài)調控；

3) 不需要人工干預，自動化程度高，應具有智能監(jiān)測和控制的能力;

4) 具有自動報警功能，在達到預先設定的行程或負載限制時自動鎖定；

5) 當油缸（千斤頂）和油路發(fā)生故障時，能自動鎖定，自動保持油缸的壓力不變（千斤頂油壓不降）;

6） 頂升設備能夠實現(xiàn)每 1mm 的級差分級同步頂升和同步落梁的功能;

7) 同一油路的千斤頂位移同步誤差須控制在 0。5mm 以內.

8) 頂升力和位移實行“雙控”，位移作為主控。

鑒于簡支梁橋對強迫位移的敏感性，我公司采用計算機同步頂升（下降)控制技術,對該橋進行同步頂升(下降），更換支座。橋梁同步頂升是一項煩瑣且重要的工作,必須有可靠先進的裝備和科學的工藝,因此,對橋梁結構在頂升、抬高過程中,進行位移和頂升力雙控，能確保構件在重載頂升過程中的安全。

本項目采用HRP-32計算機控制同步頂升、下降液壓系統(tǒng)進行施工,HRP-24計算機控制同步頂升、下降液壓系統(tǒng)作為備用（主機軟件為原裝進口）,該系統(tǒng)主機為原裝進口設備，控制精度滿足設計要求。配備有先進的高精度位移傳感器、壓力傳感器、電磁閥、輸入、輸出軟件模塊、多點控制同步頂升，自動顯示頂升力和頂升高度數(shù)值.具有自動報警系統(tǒng),在達到預先設定的行程或負載限制時自動停機，當油缸（千斤頂）和油路發(fā)生故障時，會自動報警，自動鎖定，操作安全可靠。

3.2.3 頂升過程控制技術要點

（1）同步頂升的安全控制

橋梁同步頂升是一項技術復雜的工程,必須保證頂升施工的安全.頂升過程中的安全性包括結構的安全性、設備的可靠性及施工操作人員的安全。

1)確保梁體的安全性

鑒于這兩座橋為板梁結構簡支、橋面連續(xù)的特點，頂升過程中應該避免出現(xiàn)較大的強迫位移，否則易使橋梁結構產生附加內力（如橋面連續(xù)處、鉸縫內力增大等)，從而影響結構安全。

2)確保頂升點處橋梁結構的局部安全

由于在頂升過程中，梁體和墩臺頂面著力點存在集中力，該處需要著重加強，避免在頂升過程中出現(xiàn)局部損傷,進而影響橋跨結構安全。

3）確保頂升過程中的施工安全

頂升過程中，如果千斤頂出現(xiàn)漏油或其他故障，可能導致梁體縱橫向不均勻頂升，嚴重時可能導致梁體傾覆。因此，需在梁體頂升過程中采用安全機械式千斤頂進行保護，供油系統(tǒng)采用鎖定裝置和報警系統(tǒng),保護梁體不發(fā)生整體傾覆.同時，頂升時不能一次到位，要分批次頂升，并持荷觀察5～10分鐘，無意外情況，再頂升。

4）其他

關注施工過程中交通、高空作業(yè)、河中腳手架防護、用電等安全問題。

（2）橋梁同步頂升的臨時鋼墊塊支撐設計

頂升過程應采用分級頂升，每一級行程的最大位移控制在1mm以內,頂升速度控制在3分鐘1mm，頂升到位后，靠計算機控制自動鎖定千斤頂，不回油。對千斤頂?shù)馁|量要求非常高.

在千斤頂鎖定后，一般安裝臨時機械式千斤頂作為輔助支撐，防止出現(xiàn)突發(fā)情況。我單位采用螺桿式千斤頂作為輔助支撐,噸位大、彈性變形小，控制精度高且操作便利,可靈活地適應各種凈高條件。

  圖3 頂升施工現(xiàn)場           

（3）橋梁頂升過程的同步監(jiān)控

橋梁的同步頂升需分級、緩慢完成，因此對橋梁頂升過程中的整個運動軌跡、整體姿態(tài)等進行實時監(jiān)控是關乎橋梁結構安全的重要環(huán)節(jié).由施工單位所進行的監(jiān)控，其重點是位移監(jiān)控，通過位移監(jiān)控了解橋梁的實時姿態(tài)(在終端上顯示),通過同步控制系統(tǒng)實現(xiàn)位移與頂升力（油壓）之間的協(xié)調，使得各頂升點處位移同步。

監(jiān)控內容包括橋梁整體姿態(tài)、位移等，監(jiān)控工作要貫穿于頂升、持荷和落梁的整個施工過程中。根據簡支板梁橋的結構特點，考慮在墩、臺處同步頂升板梁對結構內力的影響，在頂升和更換支座過程中，必須對板梁結構進行監(jiān)控。主要監(jiān)控內容為：

① 各頂升點處梁體的豎向位移以及位移差;

② 裂縫（如有）病害的發(fā)生及發(fā)展情況;

③ 派專人對伸縮縫、橋面鋪裝進行外觀檢查，以及伸縮縫的伸縮變形、錯臺情況.

（4）各施力點頂升力的有效傳遞

由于千斤頂頂升力較大，各施力點的反力需要有效的傳遞至墩臺基礎或臨時支撐,同時不能造成結構的破壞，因此必須采取可靠的措施予以保證.

（5）頂升梁段對橋梁其他部位影響

對于已建成的橋梁，頂升施工必然牽一發(fā)而動全身，梁體在頂升抬高過程中，各聯(lián)系構件或設施必然會受到影響，比如伸縮縫、管線等。因此在頂升之前需要詳細調查，確保施工過程和相關構件的安全。

（6）落梁后梁底標高控制

對于已建成橋梁,恒載作用下內力分配已完成,必須使梁體頂升過程中各支點的相對位移量控制在安全范圍之內。因此，頂升前要測量支點處梁體標高，頂升和落梁過程中需要監(jiān)控梁體各支點的相對位移，落梁后要確保梁體恢復至原有標高處，保證梁體結構安全.

3.2.4 支座更換類型

本次更換支座參照設計文件以及現(xiàn)場檢查核定的支座類型，即更換板式橡膠支座，支座型號、規(guī)格：GJZ200*200*21。

選擇的支座性能及參數(shù)、標準要符合國家現(xiàn)行規(guī)范、行業(yè)標準《公路橋梁板式橡膠支座 JT/T 4—2004》、《公路橋梁板式橡膠支座規(guī)格系列 JT/T 663—2006》、《公路橋涵設計通用規(guī)范 JTG D60-2015》以及《公路鋼筋混凝土及預應力鋼筋混凝土橋涵設計規(guī)范 JTG D62—2004》等相關規(guī)范要求。

3.2.5 同步頂升更換支座工藝流程

（1）施工準備

1） 安裝桁架片操作平臺

在橋下墩柱兩側安裝桁架片操作平臺,二側固定，并根據墩臺高低進行調節(jié)，梁底至平臺高度為1.75m，橫橋向平臺寬度為1.20m，四周連接貫通。

2）現(xiàn)場檢查與測量

在梁體頂升、支座更換的整個過程中，梁體的標高在發(fā)生變化，為了保證支座更換后梁體能夠準確回復至更換前的標高（誤差不超過1mm)，進場后的現(xiàn)場檢查與測量非常重要,即“三類標記”。

進場后應先進行現(xiàn)場檢查，持荷過程中也應進行檢查.現(xiàn)場檢查主要通過目測針對梁體進行針對各跨梁體，檢查梁體是否有存在裂縫病害，對既有病害詳細記錄、標記，并對裂縫成因進行分析，在持荷過程中對裂縫寬度變化進行監(jiān)測，以確保結構受力安全。

在頂升前，需要對原支座處梁體底面至墩臺頂面的凈高進行準確測量,確定原梁體底面的標高，為調平、千斤頂與輔助支撐布設以及新支座安裝做準備。

3）清理墩臺施工垃圾

對橋梁墩臺頂面的垃圾，如影響千斤頂、臨時支撐安置或者新支座安裝,則應在施工準備階段即進行清理；其他部分施工垃圾，在梁體同步頂升到位后進行清理。

（2）墩臺千斤頂及臨時支撐的布置

圖4 橋臺千斤頂及臨時支撐布置平面圖

1—1

圖5 橋臺千斤頂及臨時支撐布置立面圖（單位：㎝）

圖6 過渡墩、中間墩千斤頂及臨時支撐布置平面圖

圖7 過渡墩、中間墩千斤頂及臨時支撐布置立面圖

支座同步頂升施工主要利用橋梁墩、臺作為頂升支撐平臺,將千斤頂及臨時支撐布置在主梁端部下方，但禁止不采取任何保護措施而直接將千斤頂及臨時支撐布置在主梁底板下方及墩臺頂面；

為確保橋梁結構安全，千斤頂、臨時支撐的布置位置應與蓋梁中線的距離必須一致,防止蓋梁、墩柱因偏心受力而造成損傷；

 采用鋼板、鋼墊塊、螺桿式千斤頂作為臨時支撐。鋼板及鋼墊塊均應采用機械加工,平整度應≤0。2mm，螺桿式千斤頂應能承受足夠的支反力;

安裝千斤頂之前,需要在頂升支撐平臺表面、主梁底面放樣，并用水平尺校準水平，將支撐平臺上的垃圾、焊渣、毛刺以及主梁底面混凝土用砂輪打磨平整至與所有支撐接觸面密實為準。而后在預先放樣的位置處安裝鋼板，上置標定好的千斤頂,千斤頂上方再放置一塊鋼板以保證千斤頂垂直作用于梁底及鋼結構支點。臨時支撐的安裝與千斤頂類似。在千斤頂及臨時支撐上下接觸面放置鋼板的厚度應不小于10～16mm；

為避免頂升過程中各支點處因應力過大造成局部損傷，落梁到臨時支撐上之后，如果有足夠的施工操作空間，可讓部分千斤頂仍然保持一定的壓力,即支座拆除過程中以及拆除之后，由臨時支撐和持荷千斤頂共同支承梁體重量,千斤頂處于預緊狀態(tài),并自動鎖定。

（3）同步頂升施工

在完成液壓系統(tǒng)、控制器、千斤頂?shù)仍O備的安裝調試后,開始進行頂升施工。頂升過程采用頂升力和位移“雙控"，當實際頂升力接近設計噸位時，放緩頂升速度，并由專人在頂升過程中試取原支座。當頂升至合適高度后,安置臨時支撐，臨時支撐與板梁底面、墩臺帽頂面之間放置10～16mm厚鋼墊板。臨時支撐應可以微調，且采用機械鎖定，防止鎖定松動.具體施工措施如下:

1）頂升過程中結構受力安全控制

支座更換的主要實施階段可以分為：前期準備工作→頂升階段→持荷階段→落梁階段.在持荷階段,從設計上可以確保臨時支撐的穩(wěn)定性，采用合理的后續(xù)施工方案能夠確保順利實施，而對結構受力安全影響相對顯著的階段是頂升、落梁階段.現(xiàn)場實施必須達到以下原則：

施工過程中頂升力和頂升點位移雙控，以頂升點處的梁體位移為主要控制指標，尤其應嚴格控制同一墩處橫向各頂升點處的豎向頂升高差不大于0.5mm；

必須進行試頂升以檢驗各支點處的頂升力量值是否與設計相符,頂升力的總體分配是否正常，應根據試頂升稱重的實際情況調整千斤頂布置方式和油路連接方式,同步頂升設備必須具備稱重功能;

根據千斤頂?shù)男谐桃皂斏?/span>1mm～2mm作為一個階段，緩慢、平穩(wěn)頂升；

根據實際監(jiān)測位移情況，在監(jiān)理和監(jiān)控監(jiān)督下進行施工，一旦出現(xiàn)位移超限或其他異常情況時,立即停止施工,及時查找原因。

2）起頂力和頂升高度

按照設計要求，本項目對于一個墩臺而言均采用整體頂升法,確定橋臺、橋墩處的最大容許頂升高度板梁不超過4~5mm，頂升高度越小越好，以支座能取出為好。橫橋向各頂升點的位移誤差不大于±0。5mm，需要注意的是:

配置千斤頂噸位時需考慮一定的富余量，應不小于“恒載+活載"的理論支反力的2倍，即F=2.0R；

千斤頂及臨時支撐的布置應盡量確保梁體在同步頂升過程中的平衡；

事先準備一定數(shù)量性能完好的千斤頂以做備用。

為準確控制起頂力，保證梁體在安全受力的狀況下完成整個頂升、持荷、落梁過程，按照設計提供的各支座處的支反力初步控制起頂力.根據以往同類橋梁的頂升經驗,實際支反力可能由于施工等原因可能與設計有些出入。我單位采用先進的同步頂升控制系統(tǒng)和頂升設備，具有準確的稱重功能，完全可以滿足設計要求.

為準確控制起頂力，保證梁體在安全受力的狀況下完成整個頂升、持荷、落梁過程，在千斤頂安置完成后即進行試頂升，頂升量控制在1mm以內,以支座與梁底脫離為準，此時的頂升力即為梁體起頂力。

按照設計要求，橫橋向頂升點之間的最大位移不同步量值為0.5mm，空心板梁的整體頂升高度應控制在4～5mm內,且越小越好，以取出支座方便為宜,如果現(xiàn)場難以取出應及時與設計、監(jiān)理單位聯(lián)系。

（4）持荷階段施工

1）支座墊石維修

目前墊石高度為5~6cm，墊石采用二種方法處理,一種是切割降低高度,第二種方法是全部鑿除，預制墊石，直接安裝，調平下墊石，然后調平上墊石楔形塊,調平的材料采用環(huán)氧結構膠。

①為了確保更換后安裝的支座均勻受壓，在拆除病害支座的同時對加墊鋼板、嚴重破損砂漿墊層等（如有)也一并進行拆除.在拆除病害支座后，應首先檢測現(xiàn)有支座墊石有無損傷（如破損、缺角等）,如果存在損傷，采用環(huán)氧結構膠進行分層批嵌修補；

②如存在支座缺失，或在拆除支座加墊鋼板后將導致現(xiàn)有支座墊石標高不足，應采用結構膠分層修復至預定標高 H；

③上述預定標高 H 應根據現(xiàn)有梁底標高 H0、支座厚度 h 以及支座壓縮量 Δh 確定，即H=H0—h+Δh；

④支座墊石頂面應采取水準尺進行檢查，如果墊石頂面不平整，應將其頂面鑿毛，采用結構膠找平支座墊石頂面，便于新支座的安裝；

⑤安裝支座前采用環(huán)氧結構膠熱鍍鋅鋼板調平，四角平整度控制在±1mm內。

2）梁底調平處理

在梁體同步頂升到位后,對梁底預埋鋼板進行打磨除銹處理。若梁底預埋鋼板表面不平整,在除銹之后可采用結構膠進行調平處理，形成上墊石楔形塊，調平縱、橫坡。

①梁底調平原則

在類似項目實施過程中已多次發(fā)現(xiàn)梁體底面不平整的情況，如不對坡度較大的梁底進行調平處理,即使更換了新支座也無法保證支座與梁底密貼。因此，在處理脫空支座時，還應檢查梁體底面的水平度.根據橋涵設計規(guī)范,在坡度i≤1%時可不予調平，但支座安裝規(guī)范同時要求支座安裝的四角高差不大于2mm。為盡量避免支座局部承壓，兼顧各種尺寸的支座，考慮以支座安裝的四角高差不大于2mm這一指標來衡量是否需要進行梁底調平處理。根據江蘇省地方標準DB32/T 2173—2012要求，四角高差不大于±1mm。

圖8 梁底楔形塊調平示意圖

②確定調平楔形塊厚度

對梁底采用現(xiàn)澆楔形塊方式調平.因操作空間小、楔形塊厚度薄，難以采用批嵌成型，因此,推薦采用環(huán)氧結構膠以人工擠壓成型方式澆筑楔形塊.在澆筑之前，應對梁底原鋼板進行除銹、打磨處理，楔形塊抗壓、彈性模量強度達到后方可落梁。嚴禁采用落梁擠壓成形,否則，位移誤差會更大，易使支座偏壓受力,超轉角工作。

楔形塊尺寸與上鋼板尺寸相同，支座更換后的梁底凈高（＝楔形塊厚度+下墊石厚度+支座厚度—支座壓縮變形）應與更換前基本一致或比原始標高高出+0.5~1mm。為此，對于梁底存在坡度需要澆筑新楔形塊以調平時，下墊石的厚度需要根據楔形塊的厚度調整（可適當薄一些) ，必要時應鑿除原下墊石重新澆筑,梁底坡度依靠楔形塊調整。對于橋臺支座，楔形塊底面須粘SUS304＃鏡面不銹鋼板，對于板梁操作空間有限的不銹鋼板，應根據現(xiàn)場情況配置不銹鋼板厚度。

先澆筑或修復支座下墊石,墊石厚度根據支座壓縮量、梁底標高、支座厚度以及梁底楔形塊厚度計算確定。

③其它注意事項

梁底調平施工時需要注意以下幾點：

梁底調平處理后必須確保水平，保證落梁后支座接觸密實，以免出現(xiàn)脫空、局部變形較大現(xiàn)象，嚴禁出現(xiàn)落梁后GYZF4滑板支座和GYZ非滑板支座初始剪切變形和脫空、偏壓、鼓脹開裂等病害；

調平用楔形塊的厚度（包括不銹鋼板）一般控制在1～4cm內，并根據現(xiàn)場情況確定；

梁底底面與墊石頂面間距須精確控制,保證支座能順利安裝，且落梁后主梁支點處標高保持不變或高出原始標高+0.5～1mm；

采用結構膠修復時必須確保密實，以免在支反力作用下出現(xiàn)不均勻受力現(xiàn)象。

3）支座滑動面調整

為了確保橋臺滑動支座的滑動功能,同時也是為了方便梁底調平、提高調平精度，需在調平底面粘貼一塊不銹鋼鋼板，不銹鋼板應以超出支座邊緣3～4cm以上為準，即其平面尺寸應≥35cm×35cm，以免滑動支座滑出鋼板。不銹鋼板厚度應不小于2～3mm,宜使用2～3mm厚SUS304#鏡面不銹鋼板，順橋向的滑動面按JT/T 663—2006《規(guī)格系列》要求。

新四氟板滑板支座安裝時，將四氟板表面均勻涂抹硅脂油5201-2，支座的中心線和墊石預埋鋼板的中心線重合,縱、橫坡全部在上楔形塊預埋鋼板與梁底調節(jié)，形成楔形塊，而板式支座與下墊石預埋鋼板、上楔形塊預埋鋼板之間的四周距離是相等的，誤差應控制在±1mm之內。

4）支座安裝

支座墊石處理完畢且達到要求后，在各支座墊石上放置相應類型的新支座,相關注意要點如下:

①梁體頂升前后,須測量各支座處梁底標高,保證支座更換完畢梁底標高與頂升前標高一致或高出原始標高+0.5～1mm；

②支座更換之前需要對原有支座在臺帽及蓋梁上的位置進行標記，新支座安裝時，盡量按照原有位置安放。若原有支座出現(xiàn)明顯偏位,應在梁體同步頂升到位后根據梁底預埋鋼板位置重新確定新支座的安裝位置；

③在同一橋臺上的同一排支座橫向成一條線，且到臺帽中心線的垂直距離一致；

④在同一橋墩上的兩排支座，各自與橋墩橫向中心線的垂直距離必須相等,避免在支座位置出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象；

⑤安裝支座時,支座外圍距離支座墊石邊緣最小距離應≥5cm;

⑥注意橋梁墩臺設置的非滑動、滑動支座不能有誤、相互混淆；

⑦為減小頂升誤差，本次僅一次性落梁。即落梁前,將支座墊石全部修復完畢、調平，且墊石頂面與梁底的凈距滿足支座安裝厚度；

⑧如果調整了新支座的厚度且與現(xiàn)有支座尺寸有差異,則安裝時需要改造支座墊石，以滿足第（1)條要求,且支座頂?shù)酌娴钠秸�度需滿足規(guī)范要求；

⑨應按要求正確安放支座,確保支座上、下表面與梁底及臺帽、蓋梁密貼以保證支座頂、底面全部參與受力；

⑩對GYZF4板式支座，安裝時如果溫度較低，根據計算情況,上鋼板中心線應向順橋向適當內移1.5～2cm;如溫度高則應適當外側2cm左右，以滿足梁體在溫差影響下的正常伸縮變形。

因此新支座安裝時要視當時溫度而定，并符合設計規(guī)范要求。

5）同步落梁施工

①整體同步回落

落梁過程采用頂升力和位移雙控,采取分級落梁，防止一次落梁支座變形過大。落梁前，檢查新支座頂面與梁底楔形塊底面之間的實際高度,并與理論計算值進行核對.先卸除臨時支撐，再同步進行千斤頂回油。

落梁過程中,嚴格控制同一橋墩相鄰頂升點之間的頂升高差在0.5mm之內。為減小頂升誤差，保證落梁后支座不脫空,本次僅一次性落梁。即落梁前，將支座墊石全部修復完畢、調平，且墊石頂面與梁底面間的凈距滿足支座安裝厚度，然后再一次性落梁。為了保證落梁精度，相關要點如下：

確定支座總壓縮量——由相應廠家提供或參考支座廠家提供的支座試驗壓縮曲線確定。在沒有試驗數(shù)據的情況下,一般按照廠方供應商提供的理論計算支座變形量,施工經驗實際變形量一般應乘以2倍，即支座的抗剪強度乘以支座厚度，除以彈模乘以2倍（計算式），預定標高（H1)，梁底頂升前高度(H0）加上支座壓縮量（△H），即H1= H0+△H。

根據支座壓縮量、梁底標高、支座厚度確定墊石修復標高;

落梁時，各千斤頂同步回油，嚴格控制同一橋臺上的各支點同步落梁,由計算機控制同步下降液壓系統(tǒng)完成。落梁過程中按照每級 1mm 的順序進行，同樣實行頂升力和位移雙控的原則，保證梁體回落到頂升前的標高處.

②梁體與墩臺帽間凈空控制

支座病害處治、支座更換的控制原則是支座更換完畢后,支座處梁底標高維持不變。因此，對各個施工階段梁體與支座墊石之間的凈空控制作如下要求：

在施工準備階段，應對梁體與支座墊石或墩臺帽頂面之間的凈高進行測量,該凈高也是落梁后必須達到的凈高。

為確保落梁后各支座受力均勻、符合原設計要求,落梁前仍應對同一墩臺各支座墊石頂面至上鋼板底面的凈空進行測量，以確保各墩臺墊石頂面至上鋼板底面的凈空差異在1mm之內.

3.2.6 頂升、落梁關鍵施工技術

橋梁同步頂升、更換支座工程，同步頂升是關鍵，是核心。為了保證同步頂升順利進行，應該遵循安全第一的原則。頂升系統(tǒng)能夠順利將橋梁結構托起來,頂升過程中要保證頂升系統(tǒng)、橋梁結構安全穩(wěn)定，頂升高度除了要滿足結構安全的允許限值，還要有足夠的操作空間，保證支座能順利拆卸和安裝，最后梁體要下落到頂升前的標高處，避免給橋梁造成附加內力。

（1）頂升前應落實的工作

1）搭設施工平臺；

2)必須對頂升點所在墩臺處附近的梁體表面進行檢查，檢查裂縫等缺陷的性狀與分布情況；

3）進行墩臺帽頂面、墊石清理，鑿除松散砼,結構膠找平、修補、打磨、校準水平，以保證千斤頂支撐點水平;

4）測量各支座處梁底標高；

5）預準備好鑿除、調整修復墊石、楔形塊疏松混凝土的專用設備等。

（2）頂升力和頂升高度控制

對梁體進行同步頂升過程中，頂升力與頂升高度雙控，但以頂升位移控制為主。

1）起頂力

為準確控制起頂力，保證梁體在安全受力的狀況下起頂,頂升前需計算墩臺帽頂面受力值和模擬起梁時的各種受力狀況。其中，千斤頂能承受的最大頂升重量須超過2倍的梁體支反力（即F≥2。0R），且能夠安全承受和適應橋面活載作用產生的支反力、轉角變形.

2)頂升高度

梁體頂升高度主要有以下幾個方面控制：

① 按照設計要求控制各墩臺處的頂升量板梁不大于4～5mm,頂升高度越小越好，如果支座還無法取出，須征得設計同意后，再提升高度，直至把原支座取出為止；

② 頂升高度以支座脫空，且能取出為準；

③ 新支座能順利安裝.

④ 對個別脫空的板式支座，根據現(xiàn)場情況,應先調平下墊石，再調平上楔形塊或單點階梯形頂升調平。

鑒于以上幾條，梁體頂升高度視現(xiàn)場具體情況而定.

（3）同步頂升工藝控制

1）人員配備,頂升前應對參加頂升的管理人員和操作人員進行明確的分工，并進行技術交底。交底內容應包括組織機構、分工崗位、崗位職責、緊急頻道處理信號、信息渠道常用術語、及施工禁止項等；

2）安裝液壓系統(tǒng)、控制器、千斤頂、位移傳感器、應變傳感器、數(shù)據采集器、計算機等。對HRP-32計算機控制同步頂升、下降系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進行調試；

3）測量支座處與梁底標高；

4）預緊，稱重，單點調整,各點數(shù)據記錄,試頂升，檢查各點受力情況，同時檢查計算機控制器單點頂升量；

5）預頂升50%支反力,持荷5~10分鐘，無滲、漏油等情況，一切正常后，再試頂升1mm，持荷5分鐘，檢查各點誤差情況,無情況，再頂升1mm，再檢查，逐步進行，計算機自動鎖定液控閥，保持油缸壓力不變,并持荷觀察，整個頂升過程實行“雙控” ；

6）試頂升完畢，鎖緊臨時支撐，檢查梁體底面是否有混凝土壓碎及裂縫等；

7）頂升過程中，對梁體豎向頂升位移進行監(jiān)控。

（4）過程施工安全控制措施

1）同步控制系統(tǒng)的一般程序

同步頂升、下降計算機監(jiān)控系統(tǒng)的工藝流程如圖9所示。

圖9  同步控制系統(tǒng)的工藝流程圖

2）頂升和落梁行程控制

采取“雙控”頂升，抬高梁體是一項非常復雜，且?guī)в幸欢ㄎｋU性的工作，如何保證整體頂升工作的順利進行，確保梁體在頂升過程中同步上升、回落是整個工作的關鍵所在,因此，計算機對控制器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鎖定系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)等設備提出了更高的要求。

操作人員按統(tǒng)一號令，將梁體同步頂升至剛離開支座時停止，觀察千斤頂上接觸面混凝土有無局部受壓破損跡象。靜置數(shù)分鐘若無異常出現(xiàn)，繼續(xù)頂升一個行程后停一下，觀察千斤頂持荷是否穩(wěn)定，梁體各處頂升高度是否一致，若一切正常再重復上述操作，直至同步落梁至支座上。頂升或落梁過程中若發(fā)現(xiàn)問題,應解決后重試，直至一切正常。

3）裂縫的觀察與控制

在梁體頂起時，對裂縫變化情況進行觀測，如果有裂縫等異常情況出現(xiàn)則必須停止頂升,查找原因，經采取措施和查出原因后，方可再進行頂升。對各支點的支撐情況細致觀察,如有松動或移位立即停止。對監(jiān)控系統(tǒng)的應變控制有急劇變化等異常狀況，應立即停上頂升，查明并解決問題后再頂升。

3.2.7 同步頂升施工監(jiān)控

（1）頂升施工監(jiān)控目的

本項目施工監(jiān)控的主要目的是，在橋面交通不中斷或中斷的情況下,在對板梁進行多點同步頂升、回落施工過程中，監(jiān)測各個頂升點處梁體的豎向位移,通過同步控制系統(tǒng)的自適應調整，使得梁體的總頂升量及各頂升點之間的豎向頂升高差能夠滿足設計要求，保障結構受力安全，確保施工完成后的結構線形與內力狀態(tài)維持更換前,不對原結構造成損傷，并且在結構處于不利狀態(tài)時通過同步控制系統(tǒng)及時預警,指導進行下一步施工。此外，保證落梁后新支座能夠與支座下墊石及梁底面密貼、恢復支座使用功能也是施工監(jiān)控的目的之一。

（2）施工監(jiān)控主要內容

根據同步頂升控制的需要，施工監(jiān)控的重點是：

1）板梁豎向位移；

2）頂升點之間的相對豎向位移；

3）裂縫,根據業(yè)主需要進行必要的應變應力監(jiān)測。

施工監(jiān)控包括在頂升、持荷、落梁期間的連續(xù)監(jiān)測、控制。

簡支板梁頂升監(jiān)控不同于連續(xù)箱梁頂升，同一墩、臺處的頂升點較連續(xù)箱梁橋更多。因橋面連續(xù)、鉸縫等構造特點,每一墩臺處的頂升量不可能大，尤其在橋墩處頂升時，要求順橋向兩排頂升點之間的頂升量差異不得大于0.5mm,對設備及監(jiān)控系統(tǒng)的精度要求非常高;同時，鉸縫對強迫位移的影響也是非常敏感的，尤其是在橋面通車情況下進行頂升施工。這就要求在整個頂升或者落梁的過程中，必須以位移同步作為控制目標,平穩(wěn)、緩慢地頂升或落梁到位。

監(jiān)控工況

在梁體試頂升階段已經開始進行頂升豎向位移監(jiān)控，以控制同步頂升的位移量。除此之外，在頂升、持荷、落梁的各個階段，對如下關鍵工況進行動態(tài)監(jiān)控；

1）在每一個墩、臺處頂升梁體時，對每一個頂升點處梁體的豎向位移進行監(jiān)測，嚴格控制分級頂升量值以及各頂升點之間的高差；

2)頂升至設計要求的量值后，停止頂升并持荷，監(jiān)測梁體的豎向位移以及千斤頂支撐的穩(wěn)定性,待梁體結構穩(wěn)定后，撐緊輔助支撐，千斤頂回油，完成體系轉換；

3)分級落梁過程中，對每一個頂升點處梁體的豎向位移進行監(jiān)測，嚴格控制分級頂升量值以及各頂升點之間的高差。

位移監(jiān)測的同時，對裂縫等進行同步監(jiān)測。

頂升點處梁體豎向位移監(jiān)控

在各墩、臺頂升點附近，采用百分表和電測位移計（可連續(xù)測試累計位移量并自動輸入同步控制系統(tǒng))，盡量靠近頂升點豎向設置，頂升、落梁過程中由我公司自主研發(fā)的“梁體同步頂升控制系統(tǒng)"自動采集數(shù)據,監(jiān)測梁體的豎向位移情況.通過豎向位移監(jiān)測，嚴格控制各頂升點之間的相對頂升位移差。

根據設計文件，并結合現(xiàn)場初步查看情況，梁體位移監(jiān)測點放在頂升點附近時,能夠準確反映梁體的實時位移情況。空心板梁橋同步頂升位移監(jiān)測點如圖5。1所示。

為確保同步頂升過程中結構的受力安全，在每一個墩（臺）處進行頂升過程中，應對該墩（臺）上所有的板梁或組合箱梁豎向位移進行全面監(jiān)控。

圖10 橋臺、過渡墩、中間墩位移監(jiān)控布置示意圖

 圖11  數(shù)顯電測位移計實時界面

 圖12  現(xiàn)場頂升位移、應變、監(jiān)控總控制臺

為了確保落梁后，梁體底面至支座墊石頂面的凈高能夠維持支座更換前的凈高，避免因支座更換引起豎向強迫位移，在頂升前通過彈線、標記等方式在各墩、臺處設凈高觀測點，測試獲得各墩、臺處支座更換前的凈高，以作為落梁前的凈高控制標準。

結構裂縫監(jiān)測

在頂升、持荷、落梁的各個階段，對板梁底板及鉸縫，橋面連續(xù)等結構部位的裂縫發(fā)生、開展情況進行監(jiān)測，以確保板梁(連續(xù)箱梁）及其他結構的受力安全。同時，在橋墩處頂升時，應關注墩頂橋面鋪裝是否存在開裂情況。

除此之外，頂升前對一些關鍵受力部位進行外觀檢查，對梁體已有裂縫（如有）進行長度、寬度的測量，并作好記錄.裂縫觀測截面主要選擇墩頂截面，根據實際情況選擇典型裂縫進行縫長、縫寬監(jiān)測,并檢查有無新生裂縫,做好裂縫性狀的記錄。

梁體稱重及各頂升點千斤頂布置、油路優(yōu)化

雖然設計文件已經給出了理論起頂力，但工程實踐經驗說明，在進行整體同步頂升時，總的頂升力以及頂升力在各支點處的分配會與設計理論起頂力有一定的差異，必須進行試頂升，通過稱重來準確測試梁體的整體重量以及各個頂升點處實際頂升力的分布情況,必要時在試頂升完成后先落梁，然后調整千斤頂布置方案和油路連接方案，如有較大偏差還需要聯(lián)系設計單位再做分析處理。

圖13 多點同步頂升自動稱重系統(tǒng)及位移自動顯示

（3）施工監(jiān)控與同步頂升控制的聯(lián)系

位移同步性監(jiān)測及自適應調整

從結構受力安全角度考慮，頂升過程中應盡量避免同一墩、臺處的橫橋向相對高差以及過大的縱橋向相對高差,以避免梁體、鉸縫、橋面鋪裝開裂,更要確保頂升位移的同步性。通過有效的監(jiān)控，使得梁體回落后橋面標高恢復至支座更換前的標高。

在對橋梁進行多點同時、同步頂升過程中，往往由于各頂升點處頂升力不一或支反力與理論值差異等原因，造成各頂升點之間的位移和頂升力差異，如位移不同步的誤差過大、調整不當，則容易導致裂縫病害，尤其對于墩頂橋面連續(xù)這一薄弱部位，更容易導致其受彎或受剪開裂。

因此，同步頂升過程中需對各頂升點的位移進行嚴密的監(jiān)控。我單位已經具備了位移自動監(jiān)測、同步控制及預警系統(tǒng)，可根據位移同步要求自適應調整單點千斤頂頂升力以盡量減少頂升點之間的位移差異，保證結構安全.

裂縫觀測

除在頂升前進行詳細檢查外,在頂升、落梁期間加強對裂縫的觀測，對頂升前的已有裂縫進行長度、寬度的觀測與記錄，同時一旦發(fā)現(xiàn)有新生裂縫立即中止頂升，查明原因后再做處理。