浅谈清水沟桥支座更换关键施工技术

摘要： 桥梁施工时支座垫块标高和平整性、梁底鋼板标高和预埋角度等存在偏差，导致支座出现开裂、脱空、变形超限、变位、受力不均等问题，对结构产生不利影响，处治不当可能导致桥梁损坏，支座病害处治和更换费用高、施工难度大，影响正常交通。本文以甘肃省山丹县X224线清水沟桥为例阐明橡胶支座更换与调整关键施工技术，为新建桥梁支座安装提供指导，避免同类问题发生，为在役桥梁支座更换与调整提供借鉴和参考。

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.

关键词： 桥梁；橡胶支座；病害分析；更换与调整；施工技术

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

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）21-0143-02

0 引言

甘肃省山丹县X224线清水沟桥建于2010年，该桥上部结构采用3-20m装配式预应力混凝土空心板，每跨5片板，桥台各设一道伸缩缝，桥面宽为0.5m栏杆+7m行车道+0.5m栏杆，双向2车道，墩台采用桩柱式墩台，基础采用桩基础，0#桥台和3#号桥台各设聚四氟乙烯板式橡胶支座10个，原支座规格为GYZF4200×44。近年来，随着交通量的日益增长以及重载交通的迅速增加，加上原有橡胶支座质量不过关等因素，该桥0#桥台和3#号桥台支座均出现了变形和开裂。2017年，委托专业桥梁加固维修公司对该桥支座进行了更换。本次调整和更换0#桥台和3#号桥台共20个支座，新支座规格为GYZF4250×44。

1 桥梁支座病害及分析

①支座变形大，出现较严重的斜向开裂，见图1。原因分析：本桥为有坡度的曲线桥，施工单位在支座安装时未重视坡型支座的合成坡度方向[1]，梁底楔形钢板预埋角度有误，部分楔形钢板预埋角度刚好相反，见图2，随意安装，导致支座偏压而产生较大压缩变形；由于支承垫石标高不准确，预制梁产生横向滑移使支座产生剪切变形；各个支座受力不均，导致支座局部承压过大；支座选型不合理，尺寸偏小；原有橡胶支座质量不过关。

②支座脱空，见图3。原因分析：坡形桥梁梁底楔形钢板预埋角度有误，钢板底面倾斜，与支座顶面形成夹角，造成脱空。

③增设临时支座，见图4。原因分析：在支座受力不均、严重变形的情况下，施工单位在空心板端部2个永久支座之间增设了1至2个临时支座，不符合支座与梁的力学图式，进一步加重了支座受力不均的状况[2]。支座调整和更换过程中已将全部临时支座拆除。

2 支座调整、更换难题

①难题1：3#台台帽至梁底高度仅为9.5-10.3cm，桥台顺桥向宽度130cm，如图5。垫块高度4-6cm，更换支座的有效空间仅有5cm左右（支座厚度4.4cm），空间狭小，支座垫石和梁底楔形钢板的标高和角度调整困难，支座拆除和安装困难。

②难题2：为了调整支座垫石标高和平整性，施工方在垫石顶面涂抹了高标号环氧砂浆，环氧砂浆厚度1-10mm不等，涂抹直径与原支座直径（20cm）相同，必须将高标号环氧砂浆清除干净，更换直径为25cm的支座后调整标高，使上部结构受力均匀，但环氧砂浆标号高，环氧砂浆位置距离桥台边缘100cm，距离梁底5cm，在深度100cm高度仅5cm的狭小空间里拆除高标号环氧砂浆，普通工具无法拆除。

③难题3：支座标高精细调整。支座在安装时，垫石、预埋钢板标高和角度出现了严重偏差，没有及时纠正，在狭小的空间里精确调整标高和修正角度偏差难度很大。

④难题4：本桥是坡桥，位于前后两个曲线（S曲线）中部，山体阻挡，前后通视效果差；车流量大，重载交通多，是事故多发段；距离桥梁10公里处有军用大型靶场，大型军用车辆和车队多，交通管制严格。这些导致了桥梁支座调整和更换时中断交通的时间短，并且随时需要恢复交通，满足重要车辆通行。

3 解决措施

①发明了专用工具，制作了辅助工具，便于在狭小和纵深大的空间里拆除和安装支座，保证支座位置准确。

②梁底同步顶升并临时支撑后，见图7，采用氧气和天然气混合气体用焊枪灼烧高标号环氧砂浆，涂抹层逐步爆裂后彻底清除环氧砂浆，解决了困扰本次维修的最大难题。电焊工持证上岗，由于空间狭小，焊枪容易回火引起爆炸，维修方制定了专项施工方案，确保施工安全。

③经过测量和标高控制，采用在支座下方垫条形镀锌钢板、整块钢板、支座上方焊接楔形钢板的方式调整支座，使支座竖直，均匀受力，如图6。

④详细调查，做好准备工作，制定切实可行的支座调整和更换施工方案，加大安全管理和防护，严格制定和执行车辆导行方案，做好协调沟通工作，制定应急方案[3]，最大限度减小维修对交通的影响，不影响部队车队执行任务。

4 总结

支座是桥梁的主要部件，承担着传递荷载、适应桥跨结构变形、使结构受力符合力学图示的作用，支座垫石将支座传递的集中应力均匀的传递给墩台帽（盖梁），精确调整标高，增大墩台帽与梁底之间净高，便于桥梁检查和维修，是桥梁施工质量控制的关键环节之一。支座相关病害一旦出现，应及时检查，及时处治，处治不当会严重影响桥梁的正常使用和结构安全，应当引起施工人员和养护人员的高度重视。出现严重病害后，应委托有资质有能力的施工单位加固维修，重点检查維修单位的能力、业绩、资质，要求现场负责人具有桥梁检测工程师资格证书，专业为桥梁工程，有类似业绩和能力，才能保证支座更换和调整过程中施工质量以及桥梁处于安全状态。

清水沟桥是常规的连续梁桥，由于施工方对支座安装及调整工作没有引起足够重视，支座质量把关不严，施工管理存在问题，导致支座维修施工难度大，成本高，支座调整和更换工期长。维修过程中成功解决了很多难题，调整和更换效果良好，项目顺利通过验收，为桥梁施工和养护维修积累了宝贵的经验。

参考文献：

[1]刘建林.浅议龙门大桥橡胶支座更换施工质量控制[J].科技风，2016（302）.

[2]黎儒国，吴文明，周思锋.超大吨位连续梁支座更换施工技术[J].公路，2011（3）：39.

[3]王绍平.福州洪山大桥支座整体更换施工的方法和措施[J].福建建设科技，2005（6）：46.