关于重载运输条件下更换病害桥梁支座施工方法及应用

关于重载运输条件下更换病害桥梁支座施工方法及应用

吴福燕 

大秦铁路股份有限公司秦皇岛西工务段

摘要：支座，是桥梁的重要部件，它将梁体牢固的固定在墩台上，将上部巨大的静载荷动载均匀的传递到墩台上，通过支座的自由转动和位移，使上部结构可以自由变形而不产生额外的附加应力。它体积小受力大，还要保持自由活动，列车常年冲击碾压下，极易产生位移变形等病害，影响重载列车运行安全。

关键词：桥梁支座；更换；作业流程

一、基本情况

随着运量不断增加，部分摇轴活动支座存在纵向位移过大、摇轴与下座板纵向错位、支座倾斜等问题，支座病害劣化等级己达A1级，影响桥梁受力结构，危及桥梁结构运营安全，存在行车安全隐患。为确保行车安全，需对病害严重的支座进行整治改造，将病害摇轴活动支座更换为铰轴滑板支座。通过近些年利用集中修施工更换病害桥梁支座，总结了一套科学有效的更换桥梁支座的施工作业流程。

二、更换桥梁支座的工作难点

对于桥梁结构而言，支座就像人的颈椎，又要能活动，又要能受力，在这个位置做手术，具有极高的危险性。更换支座时，要顶起上百吨的荷载，还要保证能落下来；要松开线路，还要保证按时开通；要能把就支座拆掉，还要保证新支座能精确对位。施工组织和安全管控的难度非常大。

三、施工总体部署

1.为了确保更换支座施工的顺利进行，成立以主管段长为组长的更换支座技术攻关组，桥隧科科长和技术人员，车间主任、书记、副主任积极参与，共同研究制定完善的施工组织和安全措施。

2.施工内容：点外作业内容为安装千斤顶及其同步控制设备、支座上锚栓涂油、松动并复紧、松解或拆除影响起梁的附属设备、设置梁体纵向和横向临时限位、墩顶植埋新支座下锚锚栓套筒。点内作业内容为拆除及恢复线路扣件、清除及恢复梁端缝和两线间石砟、试顶梁、起落梁更换支座、检查并恢复桥上线路。

3.施工时间安排：计划每个天窗点更换2对，每座桥更换完毕后空1天作为倒运工机具和做准备工作的时间。

4.限速条件：施工作业期间，开通后第一列限速45km/h，第二列限速60km/h至第二天天窗点后，整座桥施工完成后第一列限速45km/h，第二列限速60km/h不少于24h，后恢复常速。

四、现场施工组织

1.现场设施工负责人1名，由桥隧科长或车间主任担任。

⑴负责对施工进度、工程质量状况的执行情况进行监督检查。

⑵处理与本工程有关的的现场协调事宜，保证本工程顺利进行。

⑶负责现场施工管理，合理组织劳动力、材料、机械的配置，确保工程质量和工期。

2.现场设技术负责人1名，由桥隧科主管工程师担任。

⑴在现场施工负责人的领导下，全面负责项目的施工技术、工程质量工作。负责组织施工方案的落实，解决现场技术问题。

⑵负责组织现场各种检查证的记录填写及组卷工作。

⑶负责本工程竣工验收工作，组织竣工文件及交付，填写工程技术总结。

⑷负责桥墩支座对位、盯控起梁高度及千斤顶工作状态。

3.支座作业组分为2个班，由桥隧检查工区的工班长负责。每班11人，负责起梁、支座更换、拆除恢复影响起梁设备。其中每个桥墩负责人负责准备各自桥墩所有机具材料、布置千斤顶、盯控千斤顶工作状态、支座对位等。

4.线路作业组分2班，由线路车间干部负责。

每班10人，负责线路轨温测量、拆除并恢复线路扣件、清理梁端缝石碴、更换梁端盖板、检查线路等。

5.防护组8人。负责封锁、慢行施工的防护设置、拆除。

五、机具设备

每组配施工用支座2个、顶镐及油泵、发电机等配套设备、电焊机、千斤顶等施工机具。

六、施工作业流程

㈠提前1天封锁点内线上作业准备

⑴现场调查，确认梁端横向铁盖板上覆道砟需要清理的范围，扒开石碴后回填捣固密实；确认两线间纵向砼盖板上覆道砟需要清理的范围，将石碴装袋放回原位。

⑵现场调查，松解或拆除影响起梁的附属设备（如栏杆、检查梯、避车台等）、梁端横向铁盖板焊制防移钢筋或角钢。

⑶在电务人员的监护下，确认桥上电缆是否需要移动处理。

⑷对施工影响范围内线路松开扣件涂油并复紧。

㈡提前1天桥面以下作业

1.技术人员进行新支座中心线位置、下锚螺栓开孔位置、千斤顶安装位置放线，并用油漆标识清楚。

2.利用水钻和电锤在新支座下锚螺栓位置进行钻孔，清理干净孔内杂物，埋入地脚锚栓套筒并用支座灌浆料灌注密实。钻孔过程不触碰原支座既有锚栓，尽量减小对桥墩钢筋的损伤。

3.松动支座上摆螺栓螺母，涂油后拧紧。

4.清理墩顶，对千斤顶支顶处进行整平处理，安装千斤顶，顶升处梁底加垫20mm厚钢板。每个桥墩布置4台千斤顶，每片梁端布置2台，千斤顶支顶于梁体腹板下，采用一台油泵对4台千斤顶进行同步控制，连接完毕并试压合格，确保实现同步起落梁。另外在每个墩放置一台备用千斤顶和一台备用油泵。

5.将梁端缝用硬木塞紧作为临时纵向限位，将防落梁支架与梁体间缝隙用硬木塞紧作为临时横向限位。

㈢当日封锁点内作业

封锁点内作业流程：拆除影响起梁的附属设备—>拆除线路15米扣件、清理梁端缝及两线间石砟—>拆除支座上锚螺栓、切除支座下锚栓—>试顶梁—>起梁—>拆除旧支座、安装新支座—>落梁—>拧紧新支座上、下摆螺栓—>检查并恢复线路—>开通线路。

1.作业人员提前1小时到达作业地点，在桥头护网外等候。前一日车站预备会上提出提前进入护网，墩台作业人员下到桥墩上做好准备工作。

2.封锁后，施工负责人与驻站联络员核对施工命令，核对无误后，防护人员按防护图设置防护，桥面作业人员按照施工预备会确定地段进入护网。

3.拆除影响起梁的附属设备。

4.采用电动扳手拆除起梁处邻孔至少15m扣件，并再向外松动5m扣件（保证起梁时不带动枕木，起梁过程中派专人盯控，发现带动枕木及时拆解扣件）；清理梁端横向铁盖板上道砟。

5.拆除支座上锚螺栓、切除支座下锚螺栓。

6.对梁体进行试顶，只需支座上座板与梁底间出现缝隙即可落梁，缝隙不应超过5mm，但必须保证支座四角都与梁底脱开。确保千斤顶各点受力均匀、位移同步，油压表读数在正常范围，梁体无卡死现象。

7.以墩为单位起梁，4台千斤顶同时同步起梁，起梁高度能够移除支座即可，如遇困难情况，起梁高度可适当调整，起梁高度控制在150mm以内，严禁超过千斤顶最大行程，起升过程中设专人用木楔随时跟进横向限位，防止跑梁。

8.拆除旧支座，利用滚杠将旧支座推出，清理支座底部，垫砂找平，新铰轴滑板支座开始推入到梁底四条锚螺栓中心位置，进行粗略对位。

9.开始落梁，支座就位后，进行技术复核，顶镐同时回落，利用灌浆料将支座下座板周边灌注密实。

10.支座就位落梁完毕后，桥上线路检查，线路拧紧扣件，线路整细，达到开通线路标准。

11.恢复影响起梁的栏杆、避车台检查梯、步行板梁端钢盖板、梁端钢盖板焊制防移钢筋或角钢，开通前10分钟作业人员及工料具必须全部撤出，施工负责人对作业地段进行全面检查，确认无任何遗留物后，通知两侧防护员撤除防护，开通线路。

七、施工应急预案

为了全面、细致的防范和应对既有线施工中各类不同类别的突发性事件，坚持“安全第一，预防为主”的原则，确保营业线施工安全和行车安全，高效有序地组织应急抢险工作，最大限度地减少人员伤亡和对行车的影响，成立应急小组并编制预案。

（一）起梁作业可能发生的问题及应急措施

1、起梁千斤顶故障：1分钟内更换好一台千斤顶。

2、同一个梁端起升不同：同一个梁端的四台千斤顶同时起顶，速度一致，密切注视。

3、梁体纵向爬动：尽量减少起梁高度，严格控制150mm以下。

（二）支座就位可能发生的问题及应急措施

1、起梁千斤顶故障：备用起梁千斤顶，5分钟内更换好一台千斤顶。

2、高压油管故障：2分钟内更换好高压油管。

3、千斤顶倾斜：备用薄钢板，将千斤顶底座垫平。

4、梁体纵向错位超规范：顶起梁体，纵向移梁备，用电气工程师，随时处理故障重新起梁，复位支座。

八、结束语

更换桥梁支座是施工安全风险高，施工组织难度大、施工精度控制严、施工时间要求紧、配合人员较多的综合性施工项目，多数通过集中修施工集中更换病害桥梁支座，解决了铁路桥梁的重点病害，形成了一套较为成熟的更换病害桥梁支座的施工流程，保证了重载运输的安全畅通，为今后类似施工提供有益借鉴。

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