CRTSII无砟轨道连续箱梁顶梁更换支座技术探讨

　　关键词：无砟轨道，连续箱梁，顶梁
　　1、前言
　　大型连续箱梁的顶梁更换支座施工工艺已十分成熟，在各个领域也运用较多。但是在梁面上CRTSII型无砟轨道成型、长轨已焊接锁定并已通过静态调整的情况进行顶梁更换支座在国内应该是尚属首次。为不破坏梁面上无砟轨道结构，施工单位通过科学部署、严密的监测，成功的进行了顶梁更换支座，并在后期的观测中显示高程变化仅0.91mm，轨道平顺性满足要求。
　　2、工程概况
　　某特大桥，受损支座为一连续梁边墩673#右侧支座（GTQZ—VI—5500—ZX—e100）沿线路前进方向，上座板倾斜。连续梁结构形式为32.8m+48m+32.8m等截面连续箱梁。固定支座位于675#墩右侧，支座反力17500KN。673#墩左侧为多向活动支座，右侧为纵向活动支座，支座反力5500KN。673#墩是673-676#连续梁小里程侧边墩。
　　3、支座更换方案拟定
　　如只单独顶升连续梁边墩，可能会对连续梁与简支梁接头部位的桥面无砟轨道结构发生损坏。经研究决定673#墩布置4台500t千斤顶对大里程侧的连续梁与小里程侧的简支梁同时顶升。4台千斤顶顶升高度一致，根据计算结果显示，当顶梁高度为5mm时对桥上无砟轨道结构的破坏为最小，顶升高度暂定为5mm。（通过计算，梁缝上方，轨道板上缘拉应力最大为2.63MPa，底座板下缘压应力最大为2.48MPa。钢轨上缘拉应力最大为9.48MPa，下缘压应力最大为6.27MPa。）
　　根据支座情况，支座修复方案为：现场调整上座板使之水平，并在上座板与梁底之间加入一张楔形钢板，使梁底、楔形钢板、上座板三者之间能密贴。
　　4、支座更换
　　4.1梁体顶升千斤顶安放设置
　　千斤顶放置在梁体防落梁对应位置，千斤顶边缘距垫石距离3cm。
　　4.2顶升前准备工作
　　（1）拆除防落梁、顶升基面清理。凿除基面凸起部分，并清除破碎松散混凝土渣子。在支座预支顶千斤顶部分如存在钢筋头的应予以割除并处理至低于混凝土表面高度。
　　（2）设置千斤顶。确认墩顶基面已清理干净且空间足够。应保证所预使用的千斤顶和油泵等已经配套检测连接好。千斤顶的放置位置按方案执行，千斤顶的放置应注意放置位置的平整度，在千斤顶放置位置应避免出现坡差。
　　（3）用轨检小车和精密水准仪测量顶升前轨道高程、平面与梁体高程数据，保证在支座修复完成后轨道、梁体能恢复至原有状态。
　　（4）安装监测、监控设备。监测设备为顶升系统的配套设备，主要为可读数百分表等。可读数百分表的安装应注意安装位置必须在支顶千斤顶位置附近，距离以最近距离控制以真实反映顶升过程中的位移情况。监控设备为轨道、底座板、箱梁上的应变传感器。
　　（5）在支座密封裙周围采用土工布进行临时围护，防止施工过程中灰尘和杂物进入支座内部。凿除支座上下板周围高出支座板面、影响支座移出和安装的砂浆垫层及混凝土
　　（6）顶升前应保证对每个参加顶升人员的现场安全教育，强调安全的必要性、严格性、全员性、责任性。
　　4.3顶升施工工艺流程
　　安装千斤顶→试顶升→顶升→取下旧支座→安装新支座→拆除设备及支架
　　4.4顶升
　　4.4.1试顶升
　　试顶升主要目的为消除全套顶升系统可能出现的问题，如气压、油路接头漏油、油泵压力不够等，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。
　　试顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，在梁体还没正式顶起之前即可停止，但应持荷5min以上卸载。
　　卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求。
　　4.4.2顶升
　　顶升开始信号发出后，油泵缓慢、均匀供油，每顶起1mm均停留3分钟，检查梁顶起高程变化、钢板变形情况以及梁体连接部位有无开裂。应连续梁与简支梁顶升荷载不相同，为避免顶升速度不一致，顶升时连续梁和简支梁的千斤顶分别用2个油泵控制。
　　4.4.3取出支座
　　安装工字钢滑道，并在工字钢与支座下座板上涂满润滑油。
　　把钢丝绳或铁链绑在支座纵向两侧上下耳板位置中间的7.5cm角钢上，然后用2个固定在滑道的手葫芦与链条通过钢丝绳或铁链将支座拖出墩台，通过滑道移至作业平台上。
　　支座拖动时，需保持两个葫芦同步，避免支座拖出滑道。
　　4.5支座修复与支座安装
　　取出支座，由厂家对支座进行检查维护，放入新支座。
　　4.6落梁
　　落梁后轨道标高是否同顶梁前一致是本工程的难点，具体落梁工艺如下：
　　①安装百分表。
　　②两台支座均就位后，先拆除临时支撑，然后通过液压千斤顶降下梁体，使梁体底面与支座顶面接近但不接触，拆除支座耳板上连接角钢。微调支座上座板位置，同时保证支座上座板水平。缓慢卸载千斤顶，并检查梁底面与上座板上钢板平整度一致，有无不闭合处。完全卸载千斤顶，使套筒与支座上座板钢板紧密接触，拧紧上座板螺栓。
　　③用轨检小车测量梁缝位置处轨面标高，计算顶梁前两者差值。如无意外，现在的标高应比顶梁前标高高。千斤顶缓慢加油，抽出支座下钢条。缓慢卸载千斤顶，用百分表观察落梁高度与落梁前百分表读数之差是否等于顶梁前轨道标高与落梁前轨道标高之差。当两个差值一致是，表明梁已落回原标高。
　　④锁定千斤顶，再次测量轨道标高是否与原标高一致，不一致时重复步骤③。
　　⑤在支座下座板四周用角钢封闭，采用重力式压浆法重新灌注灌浆料。灌浆料固化后再卸载千斤顶，使支座承载，拧紧上地脚螺栓，完成支座更换。
　　⑥简支梁直接落至支座上座板上，拧紧地脚螺栓即可。
　　⑦落梁完成后应及时清理干净垫石。对在拆卸支座过程中产生的局部垫石破坏情况应根据实际情况进行不同修补处理，应遵循原则为：面积小于5x5cm，深度小于3cm的可以用灌浆料进行修补，对于大于尺寸规定的应采用速凝自密混凝土进行灌注修补。
　　⑧检查支座就位后支座表面油漆损伤处进行补涂，确认无问题后拆除作业平台。
　　5顶梁现场监测方法
　　5.1监测点布置
　　5.1.1底座板、轨道板测点布置。
　　673#墩梁缝上方，两条线路共四个侧面均布置测点，每个侧面轨道板上2个，底座板2个；672#墩梁缝上方，一条线路的两侧底座板、轨道板同样布点。
　　砂浆层2个（位于底座板上平面），位于一条线路的两侧。
　　总计钢弦应变计28个。
　　5.1.2钢轨应变测点
　　钢轨总计16个应变测点，其中6个为动应变，需要32个应变片（16个补偿片）。
　　5.1.3箱梁顶升位置测点
　　箱梁端面测点10个，底板上表面测点10个，根据千斤顶的位置确定。
　　简支箱梁测点布置
　　5.1.4精密水准仪测点
　　轨面高程使用精调小车控制的同时使用精密水准仪进行测量。
　　5.2监测流程
　　整个顶升过程使用顶升量和顶升位移双控制。
　　预顶升：预读数
　　顶升过程：
　　初读——顶升1mm——顶升2mm——顶升3mm——顶升4mm——顶升5mm——更换支座。
　　回落过程：
　　初读（顶升5mm）——顶升4mm——顶升3mm——顶升2mm——顶升1mm——回落（终读数）。
　　6顶梁后轨道数据
　　6.1精密水准仪观测数据
　　673#墩轨面高程测量数据表
　　观测期次  测点编号 高程较差（mm）
　　  ① ② ③ ④ ① ② ③ ④
　　 原始测值（m） 16.02195 16.02155 16.02282 16.02275 0 0 0 0
　　顶梁 工后测值(m) 16.02495 16.02346 16.02494 16.02434 3 1.91 2.12 1.59
　　顶梁  16.02509 16.02613 16.02527 16.02816 3.14 4.58 2.45 5.41
　　支座更换  16.02724 16.02691 16.02653 16.02839 5.29 5.36 3.71 5.64
　　支座更换  16.02758 16.02699 16.02644 16.02805 5.63 5.44 3.62 5.3
　　支座更换  16.02723 16.02689 16.02636 16.02824 5.28 5.34 3.54 5.49
　　落梁  16.02507 16.02647 16.0254 16.06425 3.12 4.92 2.58 4.15
　　落梁  16.0237 16.02547 16.02562 16.05325 1.75 3.92 2.8 3.05
　　落梁  16.0241 16.02468 16.02484 16.04445 2.15 3.13 2.02 2.17
　　落梁  16.02765 16.02246 16.02341 16.02323 0.57 0.91 0.59 0.48
　　在支座更换过程中因有少量的电气化检修车通过，高程数据有些许变化，落梁过程中为保证同步率也是反复数次调整千斤顶落梁速率。最后的高程变化最大的仅为0.91mm。
　　7结论
　　通过以上施工方法及检测手段，圆满的完成了支座修复工作，给相关施工提供了经验参考。

《CRTSII无砟轨道连续箱梁顶梁更换支座技术探讨》

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