单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法适用范围

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》适用于市政、公路桥梁中预制板梁结构的板式支座更换施工。

单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法工艺原理

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》原理是采用单作用液压顶升系统将同墩的预制梁板同步整体顶升，使原有板式支座脱离，并建立以千斤顶为支撑的新体系，同时进行板式支座更换。单作用千斤顶同步升降液压泵站（SXSLC-DZY-B4），利用若干变频调速液压泵作驱动，在压力和位移闭环自动控制下，实现多片梁板同步顶升或同步降落，很好地解决了液压顶升系统在顶托多片梁板时使多点协调一致地完成高精度同步升降困难的技术问题。

单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法施工工艺

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：

• 工艺流程

单墩同步整体顶升板式支座更换施工工艺流程见图1。

• 操作要点

一、施工准备

1.对2009年前的桥梁板式支座情况进行勘测、统计、分析，按照设计施工图进行比照，准备相应的钢板、支座以及挂蓝等材料；

2.检查及校验顶升设备；

3.对拟参加施工的人员进行技术交底；

4.做好施工便道、临时用电和临时用水布设的工作。

二、操作平台搭设

1.施工顺序：钢管梯搭设→挂点放样→安装挂篮→安装纵向水平杆→扎安全网→作业层铺脚手板。

2.人员上下采用钢管楼梯，钢管楼梯尽量选择搭设在盖梁两端的空地上。

3.根据设计要求尺寸，对各个吊挂点进行放样，其水平误差控制在10毫米内。

4.安装L63×8角钢挂篮，角钢挂篮在工厂预制，运输到工地现场在夜间利用GKZ-12型曲臂自行式高空作业平台，将角钢挂篮挂在盖梁上。紧贴盖梁侧面的桁架腹杆用锚栓将挂篮固定在盖梁上，具体可见图2。

5.纵向水平杆安装在角钢挂篮的下弦杆及外侧的腹杆上，采用扎丝固定。

6.纵向水平杆安装完后即扎二道安全网，第一道安全网网目密度不低于2000目/100平方厘米，防止在施工过程中的螺丝螺母掉落；第二道安全网采用直径4毫米维纶材料制成的网格不大于80毫米，防止在铺脚手板时物体坠落。

7.作业层脚手板应铺满、铺稳。作业层端部脚手板探头长度取150毫米，板长两端应与支承杆可靠固定。

三、顶升设备安装

1.千斤顶选用：盖梁与梁板之间的空间狭小，选用超薄千斤顶作为顶升设备。千斤顶参数：最大顶力100吨，本体高度50毫米，底座直径170毫米，顶帽150毫米，行程15毫米（根据工程实际工程情况选用超薄千斤顶型号）。

2.千斤顶布置：根据顶升重量及顶升的稳定性要求，千斤顶布置在两块梁板绞缝下方的盖梁上。具体布置如图3、图4。

3.整体顶升千斤顶上下支撑点：盖梁顶面用粘钢胶找平并垫1~2厘米钢板作为整体顶升千斤顶下支撑点，梁板底部在两片板梁处用1~2厘米（视盖梁与梁板间距调整）钢板垫平作为整体顶升千斤顶上支撑点。为便于顶升操作，所有千斤顶均按向上方向安装，即千斤顶底座在盖梁上，油缸在梁板底部。

4.千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直。以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。保证油顶安装稳固后再接通单作用千斤顶同步升降液压泵站，组成顶升系统。

四、预顶升

在正式顶升前进行预顶，预顶主要是为了消除支撑点下的非弹性变形，使位移传感器的显示位移归零，这样才能真实反映出顶升过程中梁板的位移。另外通过预顶可以检査出梁板顶升有无遇障碍物等异常情况。

五、正式顶升

1.顶升

预顶升后，观察若无异常，便进行正式顶升，千斤顶顶升以2毫米为一级，每顶升完成一级需进行百分表读数，传感器读数、梁板情况、桥面情况记录汇总，梁板顶升以满足支座更换施工要求高度为准，并且控制在1厘米以内。顶升过程中，单作用千斤顶同步升降液压泵站，利用若干变频调速液压泵作驱动，在压力和位移闭环自动控制下，实现多片梁板同步顶升。

2.顶升过程监测

顶升过程监测主要包括：梁板位移同步性监测、梁板结构观察、桥面观察。

每台单作用千斤顶同步升降液压泵站配套有4个位移传感器，泵站通过传感器反馈的数据进行压力调节，以控制梁板的同步位移。为防止出现意外，增加同步可靠性，需设置位移同步监测设备。每两块梁板上设置一百分表，精度为0.01毫米，百分表读数与位移传感器读数相互校核，百分表与位移传感器的读数差控制在0.1毫米以内，如有异常，需暂停顶升，对百分表、传感器、泵站进行检查。安排专人检查顶升过程中梁板、绞缝、桥面是否出现异常。

六、支座更换

准备上下钢板及支座→顶升到位→取出旧支座、上钢板及下钢板→下钢板安装→支座安装→上钢板安装。

1.准备一个墩支座更换施工所需的上下钢板及支座；

2.顶升到位后，利用榔头、钢钎将上下钢板、支座敲松，取出旧支座及上下钢板。

3.根据原位置安放下钢板。下钢板安放必须保证水平，摆放时用水平尺进行四角调平，调平后下钢板与混凝土面之间用粘钢胶固定。

4.安放支座，支座摆放位置正确，且保证水平。

5.在上钢板上方涂抹4~5毫米粘钢胶，然后安放在橡胶支座上方，全部上钢板安装时间要求控制在2小时之内完成，并清除原梁底的锈迹、污垢及盖梁顶面。

6.将取出的上下钢板打磨除锈，用于下一墩支座更换施工。

七、落梁（保压）

全部安放完毕后，千斤顶慢慢回油，使梁体慢慢回落至原标高，将支座粘钢调平胶回压到四周溢出，用千斤顶支撑保压24小时。

八、卸压、拆除顶升设备

千斤顶保压24小时后，粘钢胶已经完全固化，千斤顶卸压后拆除顶升设备。

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的材料设备有：

1.操作平台材料：L63x8角钢、ф48钢管、脚手片、密目网、锚栓。

2.支座更换材料：钢板、粘钢胶、板式橡胶支座。

3.主要设备：

以更换每跨由17块板梁组成的单墩支座的机具设备为例，其主要机具设备见表1。

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的工法特点是：

1.单墩整体同步顶升操作简便，安全可靠。

2.顶升同步性好，对板梁间较缝及桥面铺装几乎无损坏。

3.机械化程度高，减轻了人工工作量，加快了施工进度，降低了施工的综合成本，提高了经济社会效益。

4.采用悬固在盖梁上的挂篮操作平台，对桥下的交通通行影响较小。

桥梁结构中各构件的使用年限与整桥的设计使用年限密切相关，往往桥梁支座的使用年限要小于桥梁的设计使用年限。造成桥梁支座损坏的原因有：部分桥梁板4个支座存在不同面现象，长期运营过程中支座老化变形不均匀加剧了这个现象；支座胶水老化，桥梁在活载作用下不规则振动使支座错位、掉落等；支座的橡胶老化接近使用期限。

截至2009年，大量运营中的桥梁需要进行支座更换，对于预制板梁结构的板式橡胶支座更换施工，关键是在狭小的操作空间内、保证板梁校缝及桥面铺装不受损坏以及桥梁上下城市交通保持正常通行的情况下完成支座更换，《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》就是为了解决这些问题而总结形成的。

• 质量控制执行国家相关规范及标准

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》在施工过程中按《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000的相关要求控制，施工质量应达到《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008。

• 质量控制要求

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的质量控制要求如下：

1.支座安装允许偏差

支座安装允许偏差见表2。

2.质量保证措施

1）建立健全质量保证体系，加强对工作人员的岗位培训。

2）对进场支座进行检测，检测结果合格方能用于支座更换施工。

3）严格控制顶升高度在1厘米以内，确保梁板间绞缝及桥面铺装不受损坏。

4）操作人员应熟悉设备的性能并按照设计要求自检操作工序达到质量标准，质检人员需要跟班检查顶升监控设备架设、支座更换施工等关键工序。

• 经济效益

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》施工设备先进，人员投入少；工艺先进，施工效率高，节省了工程成本。相比较传统工艺采用单作用千斤顶同步升施工工艺可以节约劳动力投入约30%，减少工程投资10%左右。采用挂篮操作平台，挂篮在工厂预制成型，可以重复利用6~8次，也节省了满堂脚手架的材料投入15%，减少工程投资约8%。共计减少投资约18%。

• 工期效益

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》工法采用机械化、自动化施工，协调性大大提高，’能够确保一次性顶升到位，缩短了工期。其中桥梁顶升的施工时间缩短50%以上。

• 社会效益

采用《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》进行支座更换施工，梁板顶升高度小，不影响桥面交通通行，采用挂篮操作平台，不影响桥下交通通行。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算

采用《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

1.建立健全安全岗位责任制。从项目部到作业班组，实行安全生产责任制，由专人负责，未经岗前教育和安全教育者不得上岗工作，特种作业人员必须持证上岗。在施工前对施工操作人员进行安全及技术交底。

2.所有机电设备都要满足国家安全认证。机械夜间作业必须保证有充足的照明。

3.挂篮侧面及底面的密目网一定要绑扎密闭，防止高空坠物发生安全事故。

4.必须安排专职安全员对操作平台、进行安全巡查，消除现场存在的安全隐患。

5.挂篮安装人员在装、拆挂篮时必须系安全带。

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的应用实例如下：

• 杭州市庆春立交桥改善工程

杭州市庆春立交桥改善工程位于杭州市庆春路与环城东路、凯旋路交叉口处，其上部结构采用预应力混凝土空心板梁，工程2010年8月30日开工，2010年10月10日竣工，板式支座型号有固定150x200x35、滑动150x200x35、固定200x220x35、滑动200x220x35、固定200x250x35、滑动200x250x35，该工程共计更换板式橡胶支座1634个。

板式橡胶支座更换采用了单墩同步整体顶升更换板式支座施工工法，支座更换施工期间桥面、桥下交通均未受到影响。支座更换完成后，对桥梁梁板、桥梁绞缝、桥面铺装进行了检查，检查发现桥梁梁板、绞缝均未出现破坏，桥面铺装未出现裂缝，支座更换施工未对桥梁造成破坏。

• 杭州市京杭运河桥梁（大关桥）整治工程

杭州市京杭运河桥梁（大关桥）整治工程位于杭州市拱墅区大关路跨越京杭运河处，老桥建于20世纪末，上部结构为预制空心板梁结构，该次整治工程拟对该桥的160个板式橡胶支座进行更换，工程于2005年5月20日开工，2005年12月30日竣工。

板式橡胶支座更换采用了单墩同步整体顶升更换板式支座施工工法，支座更换施工的同时确保了桥上交通、桥下航道的正常通行。通过支座更换，改善了桥梁的通车状况，取得了良好的社会效益。在支座更换完成后，对桥梁梁板、桥梁绞缝、桥面铺装进行了检查，检查发现桥梁梁板、绞缝均未出现破坏，桥面铺装未出现裂缝，支座更换施工未对桥梁造成破坏。

• 杭州市杭玻路桥抬升工程

杭州市杭玻路桥抬升工程位于杭州市下城区杭玻路跨越上塘河处，上部结构为预制空心板梁结构，该次整治工程拟将桥梁整体抬升69厘米后同时对288个板式橡胶支座进行更换，工程于2009年6月23日开工，2009年9月22日竣工。

板式橡胶支座更换采用了单墩同步整体顶升更换板式支座施工工法，支座更换支座更换施工的同时确保了桥上交通、桥下航道的正常通行。通过支座更换，改善了桥梁的通车状况，取得了良好的社会效益。在支座更换完成后，对桥梁梁板、桥梁绞缝、桥面铺装进行了检查，检查发现桥梁梁板、绞缝均未出现破坏，桥面铺装未出现裂缝，支座更换施工未对桥梁造成破坏。

《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》的环保措施如下：

1.施工过程中对于液压油、粘钢胶严格管理，废弃油料、胶水不得倾倒施工现场，应收集后统一处理。

2.各种机械设备都要安装良好的噪声消声装置，噪声大的空压机等尽量不在晚间使用，必须夜间使用的高噪声设备均应采取各种防护、降噪措施，使噪声尽量控制在市环保部门规定范围之内。

3.支座中钢板进行回收再利用，并且橡胶交于专业厂家处理。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《单墩同步整体顶升板式支座更换施工工法》被评定为2009-2010年度国家二级工法。

桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法适用范围

《桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法》适用于桥梁工程，已形成整体的上部结构调整、维修或更换支座。只要桥梁安装有橡胶支座，不论是梁式桥还是板式桥，不论是在建工程，还是正在通行的桥梁，该工法都能完全适用。尤其是对于正在通行的老旧桥梁，该工法的优越性更明显，它无须封闭交通，桥面交通正常，桥下正常施工，也不会有安全隐患。

桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法工艺原理

《桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法》工艺原理是：多顶同步联动千斤顶安装在桥梁梁板的下面，运用电脑及传感器控制千斤顶对整跨桥梁全幅同时同步顶升，以调整或更换支座。多顶同步联动千斤顶由一台高压油泵、一台分流器、多个薄型千斤顶、高压油管和电脑控制设备组成的系统。通过电脑控制，多个薄型千斤顶可实现同步顶升。由于是整跨桥梁同时顶升，顶升的高度只有几毫米，只要梁板底面脱离支座并能取出支座即可。所以桥面无须封闭交通，顶升作业也不会对桥梁的结构造成任何损伤。

桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法施工工艺

《桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法》的施工工艺流程如下：

确定需更换或调整支座部位一清理盖梁垃圾一确定千斤顶安装位置一安装千斤顶一连接电脑及位移传感器一检查顶升系统一启动电脑顶升一取出原支座及钢板一更换新的支座、环氧砂浆修复一回油落梁。

《桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法》具有以下效益：

1. 以二广国家高速公路湖南邵阳至永州段永州合同段K39 660中桥为例，该桥是一座3 x 16米空心板中桥，梁板为简支安装，桥面连续。左右幅单跨均为10片梁，全桥总长74米，宽26米，应用桥梁支座端多点整体同步顶升施工技术，在8处盖梁部位顶升，更换与调整支座129个，总共只用了6填时间。采用别的施工方法，要进行支座的调整与更换将十分困难，一是要封闭交通，二是要动用大型机械，势必会破坏桥梁桥面，工期至少要半个月以上，费用至少也在5万元以上。而采用多顶同步顶升千斤顶整跨同时起顶，没有封闭交通，没有对桥梁本身结构造成伤害，只花了6000元，工期也很短。经济效益明显。

2. 以二广国家高速公路湖南邵阳至永州段邵阳合同段K32 765大桥为例，该桥是一座8跨30吨形梁大桥，梁板为简支安装，桥面连续。左右幅单跨均为6片梁，全桥总长264米，宽26米，应用桥梁支座端多点整体同步顶升施工技术，在6处盖梁部位起顶，更换与调整支座48个，总共只用了7天时间。采用别的施工方法，要进行支座的调整与更换将十分困难，一是要封闭交通，二是要动用大型机械，势必会破坏桥梁桥面，工期至少要20天以上，费用至少也在10万元以上。而采用多顶同步顶升千斤顶整跨同时起顶，没有封闭交通，没有对桥梁本身结构造成伤害，只花了8000元，工期也很短。经济效益明显。

3. 以二广国家高速公路湖南邵阳至永州段永州合同段K101 470互通桥为例，该桥是一座3跨20米空心板互通跨线桥，梁板为简支安装，桥面连续。左右幅单跨均为10片梁，全桥总长96米，宽26米，应用桥梁支座端多点整体同步顶升施工技术，在8处盖梁部位起顶，更换与调整支座79个，总共只用了5天时间。采用别的施工方法，要进行支座的调整与更换将十分困难，一是要封闭交通，二是要动用大型机械，势必会破坏桥梁桥面，工期至少要半个月以上，费用至少也在6万元以上。而采用多顶同步顶升千斤顶整跨同时起顶，没有封闭交通，没有对桥梁本身结构造成伤害，只花了5000元，工期也很短。经济效益明显。

2011年9月，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009~2010年度国家级工法的通知》建质[2011]154号，《桥梁支座端多点整体同步顶升施工工法》被评定为2009~2010年度国家二级工法。