大燕河特大桥连续梁支座调整工程

一、工程概况

大燕河特大桥桥梁的墩号为0#--173#墩，需调整支座的墩为3#墩、25#墩。病害支座为3#墩 CJQZ-L-4000-DX-0.1g 3块、25#墩CJQZ-L-4500-ZX-0.1g 2块，合计调整支座5块，顶升2个墩台，最大顶升量不大于1cm。

扰动值理论计算式：

  L---------------顶升梁体长度m；

  L1-------------支座中心距m；

  L2-------------支座中心到梁边距m；

  h1------------顶升高度m；

  h2-----------扰动值m；

  L1/h1=L2/h2；h2=L1/h1*L2

   在顶升高度不大于10mm情况下，对相邻墩柱扰动小于0.2mm，处于安全范围。

大燕河特大桥共173跨，其中25号桥墩小桩号方向，即（35+50+35）m连续梁边墩支座为两块CJQZ—L—4500—ZX—e—100—0.1g，经现场实际考察，两块支座都存在上座板和下座板纵向相对位移量为98mm、104mm，且上座板和梁底预埋钢板之间填塞很多不规则的钢板，影响支座受力和支座的寿命。

现场考察照如下：

线路左侧纵向支座偏移情况

线路右侧纵向支座偏移情况

线路右侧纵向支座上钢板夹有薄钢板

线路右侧纵向支座上钢板夹有薄钢板

  根据上述情况，决定对25号墩（35+50+35）m连续梁边墩支座进行更换，整体同步顶升25墩上部结构，将支座取出重新调整位置安装，确保偏移量在规范允许的100mm之内（目前均为104mm），同时对于上钢板与梁底板有2.5cm倾斜离缝的，在支座上钢板加入标准楔形钢板进行调整。

拆除支座、凿除灌浆料

当梁顶升达到要求高度后，顶升系统进行调平，在满足设计和施工要求的情况下，关闭顶升系统，使千斤顶自锁处于保压状态，再增设临时支撑。

拆除支座的固定螺栓，用倒链横桥向牵引支座，把支座从垫石上拉出来，放到垫石外侧提前制作好的支座平台上，用吊车把支座吊下来。

把预埋套筒用纤维袋保护好，防止凿除灌浆料时把螺丝孔堵塞。用电镐和角磨机等电动工具凿除和打磨灌浆料。

除垫石内套筒重新定位并浇筑

把两块支座垫石里面预埋的8个预埋套筒都拆出来，从垫石的侧面用水钻打垫石。以支座上钢板现在的位置为基准，重新安装支座下座板，使支座的中心线对正，调整其纵向位移超过位移量。用灌浆料把预埋套筒重新浇筑。

工程施工照片

安装支座、浇筑灌浆料

待预埋套筒灌浆料达到强度后，垫石顶面用吹风机彻底清理干净，重新固定支座。

并检查标高。

用木板支模，长、宽分别大于支座下座板边长15-20cm，模板高度超过支座下座板顶面2cm。用电动搅拌器在铁桶中按比例搅拌灌浆料，从模板的一侧往里倒灌浆料，另外一侧观察。直至灌浆料从另外一侧完全溢出。

落梁

待灌浆料达到设计强度后，由技术人员检查各项指标符合要求后，拆除临时支撑，撤压落梁，直至液压表压力为零，把力全部转换到支座上。

复测标高、拆顶升系统、清理施工现场

复测原标高数据、测量支座安装高度、达到设计要求后，拆顶升系统、千斤顶及所有辅助设施，清理施工现场杂物、垃圾，最后恢复围栏。

大燕河特大桥共173跨，其中3号桥墩为0#-3#号墩3*24.5m四线道岔连续梁与3#-6#号墩（24.8+24.9+24.8）m四线变宽道岔连续梁的边墩，其墩顶支座布置情况图一。

大燕河特大桥3#号墩支座布置平面图

现场实测各处支座偏移图片及数据如下：

（1）1号支座为多向支座，其①纵向偏移情况：

            左侧（4mm）         右侧（15mm）

纵向偏移方向为小里程侧，偏移量为（4+15）/2=9.5mm。

②横向偏移情况：

          大里程侧（2.5mm）      小里程侧（8mm）

横向偏移方向为线路左侧方向，偏移量为（2.5+8）/2=5.25mm。

③上下钢板距离情况：

点号顺序示意图（下同）

1号点（88mm）        2号点（94mm）

  3号点（95mm）        4号点（91mm）

通过水准仪测量数据，以下钢板1号点为基准点，1号支座下钢板1-4号点相对高度为（0，未测，1mm，-1.5mm），故1号支座转角度纵向最大偏移角1-4号点=3/620=4.8‰，横向最大偏移角1-2号点=6/360=16.6‰，斜向最大偏移角1-3号点=7/632.5=11.1‰。

（2）4号支座为多向支座，其①纵向偏移情况：

         左侧（9mm）               右侧（10mm）

纵向偏移方向为小里程侧，偏移量为（9+10）/2=9.5mm。

②横向偏移情况：

         大里程侧（5mm）              小里程侧（0mm）

横向偏移方向为线路左侧方向，偏移量为（5+0）/2=2.5mm。

综上数据分析1号支座（即大里程左侧）与8号支座（即小里程右侧）偏移量超出规范要求，需进行整改；4号支座（即小里程右侧）偏移量满足规范要求，但上钢板存在轻微变形，亦需进行整改。

    2.2工程内容

根据上述情况，决定对0#-3#号墩3*24.5m四线道岔连续梁3号墩右侧支座（1个），及3#-6#号墩（24.8+24.9+24.8）m四线变宽道岔连续梁3#左、右支座（2个）进行更换，两座连续梁分两次进行，整体同步顶升3墩单侧上部结构，重新安装支座。

根据相关图纸、标准规范及多年的施工经验，本工程采用支座上方凿除梁底压力注浆找平，支座下方标高下放的处理方式。首先搭建施工平台，布置顶升系统，然后采用同步顶升的方式顶起桥梁，加垫临时支撑，将支座取出，处理支座砂浆层、垫石及支座下座板预埋套筒，处理完毕后安装就位支座，然后用螺栓将整个支座固定在梁底；支座安装完毕后，泄压落梁至设计标高，观察测量，在支座上下座板四周支立模板，浇筑支座专用灌浆料，待灌浆料达到设计强度，拆除液压顶并清理现场。

    施工总体工序为：搭建施工平台→布置顶升系统→梁体顶升→取出支座→凿除支座支座上板混凝土，垫石砂浆层及支座下座板预埋套筒处理→安装就位支座并紧固到梁底→泄压落梁至设计标高→观察测量、支模浇筑灌浆料→泄压→撤顶并清理现场。

综合考虑各种不利因素的影响，梁体同步顶升所选用的顶升设备，取用计算抬升重量的1.5倍以上作为选取设备的依据。为保证桥梁安全，本次采用处理墩柱同步顶升的方法，控制顶升高度为10mm。

 顶升及混凝土局部承压受力分析

主要工程项目的施工方案、施工方法

（一）更换支座的准备

①准确测量台帽与梁底的有效操作空间，以确定使用专用液压顶的规格和布顶方法。

②为确保安全，准确计算梁体结构物重量，确定布顶数量，原则上采用布顶顶升重量是梁体及附属结构物总重量的1.5倍以上。

③准确测量支座的组装高度及该处的标高，并作详细记录。

（二）更换支座的施工步骤及要点

1、25#墩CJQZ-L-4500-ZX-0.1g,做纵偏移。

施工步骤：搭建承重平台→布置顶升系统→取出支座→凿除支座支座上下板混凝土，垫石砂浆层、用水钻从垫石侧面打孔，拆除支座下座板预埋套筒处理→纵向移动下座板预埋套筒→以支座上钢板为基准，套筒与垫石钢筋焊接定位、调平→安装就位支座并紧固到梁底预埋套筒→泄压落梁至设计标高→观察测量、支模浇筑灌浆料→泄压→撤顶并清理现场。

2、3#墩CJQZ-L-4000-DX-0.1g

施工步骤：搭建承重平台→布置顶升系统→取出支座→凿除支座支座上下板混凝土→更换就位支座并紧固到梁底预埋套筒→泄压落梁至设计标高→观察测量→泄压→撤顶并清理现场。

(1)搭建施工平台

利用桥梁安装好的检查平台做为施工平台。

(2)布置顶升系统

根据梁体荷载及桥梁的受力特点，在墩顶盖梁处均匀布置顶升专用液压顶组（100t），梁底与液压顶间安装顶升专用垫板，以增大液压顶与梁底间的受力面积，接通高压油路，调试液压控制系统的输油管道，检查油管密封情况。施工时安装百分表，以准确测量梁体顶升高度的变化。               

   (3)梁体顶升

   a.顶升液压控制系统组成及主要原理：

                系统是由液压泵站、压力传感器、液压千斤顶组成。

   b.顶升系统顶升过程操作步骤

     ①各泵站、分配器、液压千斤顶已连接完毕；

    ②发电机供电，用万用表测试电压。

    ③试泵站电机正反转（连接泵站右侧上下接头）。

            注：预顶压力设定值为：最佳设定值为实际荷载的50%左右。

   c.预顶液压顶

                    接通桥墩布置的液压顶，在专业人员的统一指挥下，启动液压控制系统，使垫板和梁底紧密接合，以调整液压顶上下垫板间隙，完成正式顶升前的预顶。

   d.整体顶升

                    预顶完毕后，作好记录、测量及测点布置工作，读取液压表、百分表的数据，并以此时的数据作为初始的“零”状态数据，并将百分表的数据重新调零。启动液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，顶起高度达到1mm时，停止顶升，由专业人员观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复；经专业人员检查无误后，继续顶升，当顶起高度达到3mm时，停止顶升，加垫临时支撑，由专业人员对顶升设备进行系统检查，并采集位移数据，与理论计算数据复核，如果实测数据与理论计算数据吻合继续上升，否则应立即查找和分析原因。

   (4)取出支座

                在顶升系统保持恒定压力情况下，当临时支撑的稳定性满足要求后，采集百分表的位移数据，如果下移量在1mm之内，且不影响支座的拆取与安装，将支座取出。

    (5)凿除支座上板混凝土，垫石砂浆层及支座下座板预埋套筒处理

    用电锤凿除支座上方梁底偏压混凝土，梁底混凝土凿除量须经现场测量后，根据支座上板偏压情况确定，支座下板砂浆层，根据砂浆层厚度确定支座垫石凿除厚度，处理完毕后进行下一道工序。

                    (6)安装就位支座并紧固到梁底

            将支座安装就位，对上板进行抄平，拧紧支座上锚固螺栓，将支座整体固定到梁底。

   (7)泄压落梁至设计标高

            所有支座更换安装完成后，由技术人员检查各项指标符合要求后，拆除临时支撑，开始缓慢泄压落梁，直至设计标高，加垫临时支撑。

   (8)观察测量、支立模板浇筑灌浆料

            由专业人员观察支座的动向及梁体的变化，采集位移数据及新支座的残余值，并与原测量值进行校核，如有异常及时调整。梁体标高符合设计要求后，在支座下座板四周支立模板，模板要求平整、牢固，防止漏浆。模板支立完成后开始对支座上下板灌浆，采用支座专用灌浆料，凝固所需时间短、高强度无收缩。

支座灌浆料是一种高品质高性能改性水泥基灌浆材料，由于采用了多种高性能添加剂，该产品具有良好的施工性能，能够自流找平，可操作时间长，完工后表面光滑平整，克服了传统砂浆所产生的不平、