更换桥梁支座方法的研究

前言：

晋州市交通局公路管理站QC小组运用桥上抬升的方法更换简支梁桥型的支座，并设计了满足工字梁和T型梁的端顶器及板式桥的侧顶器，施工方法简便，容易操控，大大节省了维修时间，降低维修成本。特别克服了遇到高墩台和桥下有水施工困难的技术难题，有着广阔的应用前景。

一、小组概况

表 一

2004年获部优QC小组称号

2005年获国优QC小组称号

2006年获部优QC小组称号

2007年获省优QC小组称号

2008年获全国交通行业优秀QC小组称号

二、选题理由

桥梁支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台，并同时完成梁体结构所需的变形（水平位移和转角），减少结构内力的产生，它有效防止梁体和墩台破损起到了关键的作用，由此可见桥梁支座的质量直接关系到整座桥的运行周期和交通安全。

随着桥梁使用年限的延长，受环境和车辆荷载的影响，桥梁橡胶支座逐渐老化、钢板支座腐蚀失效，这些必然对整座桥梁带来安全隐患，为确保桥梁的安全，需对桥梁老化、损坏的支座进行更换。

我QC小组通过对目前国内更换桥梁支座的方法形式及工程费用、环境、工期、安全等进行调查分析：维修施工方法复杂，工期需5工日/组，维修成本高，施工费用为2.1万元∕组。特别是遇到高墩台和桥下有水施工就更加困难，为此我QC小组在综合分析以往更换桥梁支座几种方法的基础上，结合G107线姊河桥更换桥梁支座的实际施工情况提出的课题为：更换桥梁支座方法的研究。

三、设定目标

1、更换桥梁支座的费用降低到1.8万元/组以下。

2、更换桥梁支座的时间降低到3工日/组以下。

四、提出方案并确定最佳方案

1、小组根据以往更换桥梁支座的施工经验，针对“更换桥梁支座的方法”这个主题，充分提出对策方案,共提出五个具体方案，整理成树图。见图三

满布式支架法

更换桥梁支座方法的研究

抱柱支架法

鞍型支架法

兜子顶升法

桥上抬升法

图  三

2、各对策方案的可行性分析及评估

为了选择有效、可行的方法，经进行模拟试验，结果见表二:

                                                                              表二

五、制定对策

对  策  表

表三

（一）更换桥梁支座的抬升装置

1、端顶器(见图四)

图  四

图中：9-矩形梁，13-加强筋，14-吊杆槽孔，15-连接板，22-加强筋，23-水平顶板，24-立板。

2、侧顶器(见图五)

图   五

图中：7-水平面板，25-下托板，26-立板，27-加强筋板，28-加强筋板，29-加强筋板。

（二）桥上抬升法更换桥梁支座的方法（用于有吊环的板式桥）

1、首先破除桥面铺装。

2、清除桥面板、工字梁或T型梁梁端缝隙中的材料，使桥梁各孔之间的桥面板、工字梁或T型梁露出间隙。

3、破除影响桥梁抬升的桥梁防震挡板块。

4、安装抬升装置。（见图六）

   （1）安装端顶器：

将上下带孔的板式吊杆至于相邻桥面板的两个吊环之间同时插入直杆销，上下带孔的板式吊杆穿过矩形梁的吊杆槽孔，并使矩形梁的前端与被要顶起的桥面板的端头对齐，再将直杆销插入上下带孔的板式吊杆的上方孔中。

（2）安装侧顶器

  将侧顶器放在盖梁上，并使其下托板与桥面板的底面相接触。

图   六

图中:1-桥墩，2-盖梁，3-支座，4-桥面板，5-记重器，6-千斤顶，7-水平顶板，8-垫块，9-矩形梁，10-吊环，11-直杆销，12-上下带孔的板式吊杆，13-加强筋，22-加强筋。

5、用垫块把端顶器的尾端垫起。

6、安放千斤顶

首先在端顶器的水平板的下方放一台千斤顶，千斤顶座在被顶起的桥面板相对接的桥面板上，然后，在每个侧顶器的水平顶板的下方放一台千斤顶，千斤顶座在盖梁上。

7、同时开启各千斤顶， 使整孔桥梁的一端抬升，当抬升到能够取出支座时，各千斤顶停止加压，将支座取出，安放新支座，检查无误后，同时缓慢落下各千斤顶。

8、拆除抬升装置、千斤顶、垫块，用高标细石混凝土填充吊杆孔并捣实。

9、进行桥面铺装。

（三）桥上抬升法更换桥梁支座施工监控

1、监控的目的

在抬升梁体更换支座过程中，保证梁体主要断面的应力和变形在安全的范围内，同时保证在起顶过程中各千斤顶的顶升量同步，防止由于千斤顶顶升量的不一致，而导致的桥面剪切损坏。

2、监控的方法

（1）梁体高度监控

在千斤顶起顶的端顶器侧面位置均布设一个千分表（千分表架设在不被抬起的桥梁端部，使千分表触点与被抬起的桥梁端接触）观测点，用于进行起顶过程及起顶量的控制。根据该桥的实际情况，确定该桥起顶过程大致级数，每级起顶量为1cm，相邻两主梁间的位移变化量不超过0.2cm。

（2）、梁体砼、桥面、伸缩缝及其它附属设施的控制

 在千斤顶起顶过程中，适时观测梁体砼、桥面是否出现裂缝及其变化情况：桥梁伸缩装置及其它附属设施是否有损坏，如有异常情况，应及时查明原因，并采取相应措施。

七、效果检查

1、2008年6月13日开始了G107线姊河桥更换桥梁支座的准备工作， 2008年6月26日顺利完成6组支座更换，施工总费用为10.2万元，即1.7万元∕组，达到目标。

工程费用统计表

表四

2、用抬升法更换桥梁支座的时间为2.3工日/组，完成小组目标。

3、该方法设计制造的端顶器和侧顶器可以重复使用，以后采用此类方法施工可直接使用此设备。

4、增加了工人施工的安全。

八、标准化

该项目已申报国家发明专利，发明名称为桥上抬升法更换桥梁支座的方法及其抬升装置，目前通过国家知识产权局的实质性审查，并在第24卷第01期发明专利公报上予以公布。

九、巩固措施和今后打算

   我QC小组通过开展活动，达到了预期的目的，并取得了明显的效果，得到了同行业专家的认可，为进一步巩固和完善该成果，制定如下措施：

1、把抬升法更换桥梁支座的抬升装置--端顶器、侧顶器进行力学验算。

2、把抬升法更换桥梁支座施工方案的设计资料进行整理总结加以完善。

     3、制定《抬升法更换桥梁支座的施工方法》，以指导今后更换桥梁支座的施工。

 更换桥梁支座方法的研究

发 布 人：师清娟

小组名称：桥梁工程QC小组

单    位：晋州市交通局公路管理站

日    期：2009年3月