淺談清水溝橋支座更換關鍵施工技術

楊萬罡

摘要： 橋梁施工時支座墊塊標高和平整性、梁底鋼板標高和預埋角度等存在偏差，導致支座出現開裂、脫空、變形超限、變位、受力不均等問題，對結構產生不利影響，處治不當可能導致橋梁損壞，支座病害處治和更換費用高、施工難度大，影響正常交通。本文以甘肅省山丹縣X224線清水溝橋為例闡明橡膠支座更換與調整關鍵施工技術，為新建橋梁支座安裝提供指導，避免同類問題發生，為在役橋梁支座更換與調整提供借鑒和參考。

Abstract： There are deviations in the elevation and flatness of the bearing blocks， the elevation of the steel plate at the bottom of the beams and the pre-buried angle during the construction of the bridge， resulting in problems such as cracking， voiding， deformation over-limitation， displacement and unequal stress in the bearings， which has an adverse effect on the structure. Improper treatment may result in damage to the bridge. The cost of treatment and replacement of bearing defects is high and construction is difficult， and it affects normal traffic. This paper takes the Qingshuigou Bridge of X224 Line in Shandan County of Gansu Province as an example to illustrate the key construction technology for rubber bearing replacement and adjustment， so as to provide guidance for the installation of new bridge bearings， avoid the occurrence of similar problems， and provide references for the replacement and adjustment of bridge bearings in service.

關鍵詞： 橋梁；橡膠支座；病害分析；更換與調整；施工技術

Key words： bridges；rubber bearings；disease analysis；replacement and adjustment；construction technology

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）21-0143-02

0 引言

甘肅省山丹縣X224線清水溝橋建于2010年，該橋上部結構采用3-20m裝配式預應力混凝土空心板，每跨5片板，橋臺各設一道伸縮縫，橋面寬為0.5m欄桿+7m行車道+0.5m欄桿，雙向2車道，墩臺采用樁柱式墩臺，基礎采用樁基礎，0#橋臺和3#號橋臺各設聚四氟乙烯板式橡膠支座10個，原支座規格為GYZF4200×44。近年來，隨著交通量的日益增長以及重載交通的迅速增加，加上原有橡膠支座質量不過關等因素，該橋0#橋臺和3#號橋臺支座均出現了變形和開裂。2017年，委托專業橋梁加固維修公司對該橋支座進行了更換。本次調整和更換0#橋臺和3#號橋臺共20個支座，新支座規格為GYZF4250×44。

1 橋梁支座病害及分析

①支座變形大，出現較嚴重的斜向開裂，見圖1。原因分析：本橋為有坡度的曲線橋，施工單位在支座安裝時未重視坡型支座的合成坡度方向[1]，梁底楔形鋼板預埋角度有誤，部分楔形鋼板預埋角度剛好相反，見圖2，隨意安裝，導致支座偏壓而產生較大壓縮變形；由于支承墊石標高不準確，預制梁產生橫向滑移使支座產生剪切變形；各個支座受力不均，導致支座局部承壓過大；支座選型不合理，尺寸偏小；原有橡膠支座質量不過關。

②支座脫空，見圖3。原因分析：坡形橋梁梁底楔形鋼板預埋角度有誤，鋼板底面傾斜，與支座頂面形成夾角，造成脫空。

③增設臨時支座，見圖4。原因分析：在支座受力不均、嚴重變形的情況下，施工單位在空心板端部2個永久支座之間增設了1至2個臨時支座，不符合支座與梁的力學圖式，進一步加重了支座受力不均的狀況[2]。支座調整和更換過程中已將全部臨時支座拆除。

2 支座調整、更換難題

①難題1：3#臺臺帽至梁底高度僅為9.5-10.3cm，橋臺順橋向寬度130cm，如圖5。墊塊高度4-6cm，更換支座的有效空間僅有5cm左右（支座厚度4.4cm），空間狹小，支座墊石和梁底楔形鋼板的標高和角度調整困難，支座拆除和安裝困難。

②難題2：為了調整支座墊石標高和平整性，施工方在墊石頂面涂抹了高標號環氧砂漿，環氧砂漿厚度1-10mm不等，涂抹直徑與原支座直徑（20cm）相同，必須將高標號環氧砂漿清除干凈，更換直徑為25cm的支座后調整標高，使上部結構受力均勻，但環氧砂漿標號高，環氧砂漿位置距離橋臺邊緣100cm，距離梁底5cm，在深度100cm高度僅5cm的狹小空間里拆除高標號環氧砂漿，普通工具無法拆除。

③難題3：支座標高精細調整。支座在安裝時，墊石、預埋鋼板標高和角度出現了嚴重偏差，沒有及時糾正，在狹小的空間里精確調整標高和修正角度偏差難度很大。

④難題4：本橋是坡橋，位于前后兩個曲線（S曲線）中部，山體阻擋，前后通視效果差；車流量大，重載交通多，是事故多發段；距離橋梁10公里處有軍用大型靶場，大型軍用車輛和車隊多，交通管制嚴格。這些導致了橋梁支座調整和更換時中斷交通的時間短，并且隨時需要恢復交通，滿足重要車輛通行。

3 解決措施

①發明了專用工具，制作了輔助工具，便于在狹小和縱深大的空間里拆除和安裝支座，保證支座位置準確。

②梁底同步頂升并臨時支撐后，見圖7，采用氧氣和天然氣混合氣體用焊槍灼燒高標號環氧砂漿，涂抹層逐步爆裂后徹底清除環氧砂漿，解決了困擾本次維修的最大難題。電焊工持證上崗，由于空間狹小，焊槍容易回火引起爆炸，維修方制定了專項施工方案，確保施工安全。

③經過測量和標高控制，采用在支座下方墊條形鍍鋅鋼板、整塊鋼板、支座上方焊接楔形鋼板的方式調整支座，使支座豎直，均勻受力，如圖6。

④詳細調查，做好準備工作，制定切實可行的支座調整和更換施工方案，加大安全管理和防護，嚴格制定和執行車輛導行方案，做好協調溝通工作，制定應急方案[3]，最大限度減小維修對交通的影響，不影響部隊車隊執行任務。

4 總結

支座是橋梁的主要部件，承擔著傳遞荷載、適應橋跨結構變形、使結構受力符合力學圖示的作用，支座墊石將支座傳遞的集中應力均勻的傳遞給墩臺帽（蓋梁），精確調整標高，增大墩臺帽與梁底之間凈高，便于橋梁檢查和維修，是橋梁施工質量控制的關鍵環節之一。支座相關病害一旦出現，應及時檢查，及時處治，處治不當會嚴重影響橋梁的正常使用和結構安全，應當引起施工人員和養護人員的高度重視。出現嚴重病害后，應委托有資質有能力的施工單位加固維修，重點檢查維修單位的能力、業績、資質，要求現場負責人具有橋梁檢測工程師資格證書，專業為橋梁工程，有類似業績和能力，才能保證支座更換和調整過程中施工質量以及橋梁處于安全狀態。

清水溝橋是常規的連續梁橋，由于施工方對支座安裝及調整工作沒有引起足夠重視，支座質量把關不嚴，施工管理存在問題，導致支座維修施工難度大，成本高，支座調整和更換工期長。維修過程中成功解決了很多難題，調整和更換效果良好，項目順利通過驗收，為橋梁施工和養護維修積累了寶貴的經驗。

參考文獻：

[1]劉建林.淺議龍門大橋橡膠支座更換施工質量控制[J].科技風，2016（302）.

[2]黎儒國，吳文明，周思鋒.超大噸位連續梁支座更換施工技術[J].公路，2011（3）：39.

[3]王紹平.福州洪山大橋支座整體更換施工的方法和措施[J].福建建設科技，2005（6）：46.