浅谈千斤顶在桥梁顶升及支座调整中的应用

陈祥希

（福建省建筑科学研究院福建省建科工程技术有限公司， 福建 福州 350025）

0 引言

随着近几年桥梁建设规模的不断扩大，受多种因素的影响，经常出现桥梁支座安装偏压、倾斜，导致该位置桥墩或桥台不均匀受力，直接导致支座使用寿命折损，间接影响到梁体的长久运营安全。通过某匝道桥梁体顶升及盆式支座的调整加固工程为例，探讨在原标高不是很精确、但梁体及支座又受外力产生下沉的情况下，利用千斤顶寻找梁体原标高（平衡点）的应用技术，为类似工程提供参考。

1 工程概况

1.1 现场情况及原因分析

某匝道桥4#台在做桥面沥青底层施工时发现：桥台位置的梁底防落梁挡块与4#台盖梁挤压在一起，并导致盖梁正面混凝土开裂脱落；同时发现两侧的盆式支座有不同程度的下沉，尤其是右侧2#支座下沉明显，钢板有轻微变形；靠近观察发现支座上垫石底面粘有部分锯末，用尖锐的钢筋条捣腾，发现上垫石底部有一层厚约1～3cm不等的锯末层。

根据现场情况及了解的施工过程情况分析，造成该现象主要有以下几点：1、盖梁中部的防落梁挡块浇捣标高设置过高，直接与梁底接触，中间仅隔一层模板；2、梁体浇捣前冲洗模板的垃圾堆积在上垫石位置，锯末等垃圾就直接被压缩包裹在该位置，造成支座上钢板位置部分空洞；3、路面沥青施工时的震动直接将模板及锯末压缩，导致整个钢板嵌入支座垫石，钢板轻微变形，降低了支座标高；桥台盖梁面的防落挡块与梁底挤压在一起，并造成部分盖梁混凝土纵向开裂破损。

1.2 方案确定

该工程的主要难点在原来标高的准确定位：支座的上下垫石标高及限位块的标高均与设计有偏差1～3cm，伸缩缝两侧路面标高也不一致，相差范围在2～4cm，施工方无法提供准确的原有标高数据，即无法确定梁体累计下沉量及本次顶升高度的标准。结合现场情况，经过六方的讨论研究，同意按照建科院提出的利用千斤顶顶升抬高梁体并寻找梁体受力平衡的临界点作为本次顶升的控制高度。顶升到位后再对支座进行调整加固。

2 施工流程

本次施工流程为：场地整理→顶升设备准备（布设）→梁体顶升（预顶升、按步顶升、梁体监测、顶升到位）→钢板拆除、垫石清理→支座调整、垫石重置→回油放下梁体。

2.1 场地整理准备

对4#盖梁面进行清理，确保顶升设备安装空间及操作空间；对伸缩缝进行清理，拆除模板、清理垃圾，并将梁端与台背完全分离开，防止梁体顶升时卡位，顶升力过大对梁体造成二次伤害；封闭桥面，禁止一切施工人员或设备进入。

2.2 顶升准备

梁体顶升由一台大容量的电动油泵或多台油枪供给动力，通过分配阀将多台顶升千斤顶与油泵之间形成并联油路，完成同步顶升。梁体顶升前，须对所有设备进行全面的调试检查，并在联接后进行试验。在两个支座的外侧均安装一个百分表监控梁体的顶升情况，在该跨3#墩侧梁底、空心梁体与实心梁体的交接位置布设应变器观察梁体顶升过程的变化情况。

根据设计图纸及现场测量，4#梁从梁端出来1.5米均为实心段，而盖梁宽1.3米，可供千斤顶布设位置均处在实心体范围内；同时为了便于后续的操作施工，采用8个150吨千斤顶、按照每侧4个均匀布设在梁底两侧，同时在挡块中间部分安装2个限位垫块，防止顶升过程中万一出现的落梁情况。

2.3 梁体顶升

根据类似桥的绕度，在正常状态下该梁体顶升高度不超过10mm，本次顶升的每个周期按10mm控制，最终的顶升高度根据设计标高结合现场实际变化情况来确定。在顶升时，采用位移控制法同步顶升，以保证梁体均匀顶升。顶升过程中无论是单侧还是双侧的位移量达到一个步长时，都停止加压稳定后记录位移量及压力等；检查正常后再进入下一步步长顶升。

梁体正式顶升前先进行预顶升：当油泵压力表针开始移动时停止加压，记录压力读数、应变器读数、百分表读数，重新检查、梳理顶升设备，确保一切正常后正式开始顶升。顶升时按照百分表位移量逐级加压顶升，按照每位移1mm作为一个控制步长，同时两侧支座之间的顶升高度差不超过1mm，在每个顶升步长位置均停留1～2分钟，记录位移量、压力及梁体应变器读数等，同时检查千斤顶间的工作油压与桥面高程的误差，若高程误差和油压误差值超过控制值时，必须进行适时调整后才进入下一个顶举周期，达到同步顶升目的。

根据设计计算该支点的反力极限为2700KN，对应到本次8个千斤顶同步同压顶撑，压力在15Mpa时对应的顶撑力为2412KN，压力达到16Mpa时对应的顶撑力已达到近2600KN，即将达到设计的极限值，因此可确认该位置梁体已经顶升到位，达到设计的原有标高，基本与梁体预应力张拉后落梁的原有状态相符合。

顶升到位后，千斤顶保压，并在后续施工过程中时时观察、补压，防止梁体下沉，标高产生变化。

2.4 限位挡块及支座钢板拆除

受到施工空间的限制，先拆除破损的限位挡块，接着拆除两侧盆式支座上钢板的螺栓及限位装置，将整块钢板取下；对支座上垫石含有垃圾的砼进行凿除清理，直至露出新鲜的砼面。

2.5 支座调整

垃圾清理干净后，先测量调整盆式支座底盆的水平，确保调整安装后的支座水平受力；将支座上钢板平放在支座底盆上，通过上钢板的螺栓来调整及临时固定支座上钢板的位置；接着测量支座四周的尺寸并根据其制作上垫石钢模板，按照顺序电焊固定在四周。安装到位后在上钢板与梁底之间填塞洗净的碎石及钢筋条，并尽量填塞饱满；同时在梁底埋设注浆管，在梁体的高端埋设排气管，在支座上钢板面埋设注浆管，并用结构胶封闭上钢板及钢模四周，待结构胶凝固后向内灌注结构灌缝胶，将上钢板与梁底之间填充饱和。

2.6 回油放下梁体

结构胶固化48小时后，先将千斤顶加压，取出临时垫块和临时支座等，接着缓慢回油，使支座完全受力，并观察支座及百分表，没有发现偏压、下沉等不利现象，直至千斤顶彻底回油、拆除。

3 注意事项

1、在顶升之前要对盖梁面及台背的垃圾进行彻底清理，腾出施工操作空间，并将梁体与台背完全分开。

2、顶升过程要确保梁体水平、同步顶升，严格按照顶升的步骤逐级加压顶升，必须严格控制顶升速度和顶升高度。

3、支座上钢板内的垃圾要清理干净，并露出新鲜的混凝土，钢板表面也应保持洁净，确保结构胶与混凝土及钢板的粘结效果。

4、注浆管埋设要埋在最高位置，钢板四周必须密封无缝隙，灌浆时从一侧向另外一侧均匀稳定灌注，确保灌浆效果。

4 结束

本文以匝道梁体顶升及支座调整加固工程为例，探讨千斤顶在寻找梁体标高（平衡点）中的应用技术，总结以下几点：

1、千斤顶在梁体顶升中利用压力及步长控制顶升速度是可行，无论压力或步长哪个先达到或同时达到即可暂停顶升检查情况，再进入下一步顶升直到顶升到位。

2、当梁体开始正常按照步长进行顶升时，压力均会保持比较稳定线性状态，当压力到消除支点负弯矩到接近正常值时有一个小的平台拐点；当标高值的压力与设计值接近时即可分析确定梁体标高位置，说明顶升到位，理论与实际情况基本相符合。