工程业绩
Engineering Performance
桥梁橡胶支座反压式更换技术研究
桥梁橡胶支座反压式更换技术研究
为解决支座病害问题，桥梁支座更换技术应运而生并不断发展。由于桥梁结构形式多样，支座更换的难易程度、施工方法也不尽相同，其中同步顶升技术广为接受。随着技术不断地发展和演变，从早期的全桥同步顶升逐步发展为“纵向逐墩、横向同步顶升”。针对全桥或者同一墩台断面有大批量支座需要进行更换时，同步顶升是相对成熟的技术。同步顶升需要对同一墩（台）上所有主梁进行顶升，如果墩（台）上支座总量较多，而仅个别支座需要更换时，则面临着实际需换的支座数量与整体顶升的支座数量差距较大的情况，从而导致支座更换成本无法降低的尴尬局面：因为更换单个支座，却要将桥墩（台）上所有梁体同步顶升。
因此，寻找一种低成本的单支座更换技术成为当前迫切需要解决的问题。为此，根据实际工程需求研发出了一种适用于更换单个支座的、具有“精度高、受力影响小、成本低、工期短、不中断交通”等诸多优势的支座更换技术。
1.技术优势
(1)支反力准确、可控
目前常用的同步顶升更换支座方法均是通过千斤顶泄压、梁体回落后，新支座“自上而下”因被动压缩而获得支反力。梁体顶升过程中的顶升支反力可通过千斤顶油压获知，但是落梁后的支反力却是未知，甚至是不可控的。对于多梁式桥梁结构，横向同步顶升的一致性要求较高，但按照目前顶升设备精度、施工人员的操作水平，往往无法实现绝对的横桥向同步，横桥向各支点的位移高差精度最高控制在±1mm附近，该位移精度与支座使用过程中的压缩量值基本接近，施工过程中如果控制不当，新支座更换完毕依然会出现脱空现象。
本技术按照标定的反力曲线、借助专利装置从支座底面向上、主动施加反向压力， 支座“自下而上”压缩获得反力。更关键的是跳过了支反力由千斤顶向支座转移这一步骤，支座实际承载的反力更加准确、可控。
(2)主梁标高变化极小
通过对“反压力、梁底标高”的双控，梁体“只顶不升”，实际工程应用表明，使用本专利更换支座时，梁体位置在支座更换过程中、以及更换完毕，标高变化量不超过0.2mm，强迫位移对梁体的受力影响已显著降低。
(3)工期短、成本低
仅需对拟更换的单个支座进行更换操作，不需要针对整个墩台顶升施工，其工程量远小于同步顶升技术方案。相对于同步顶升技术，本专利技术施工成本降低60%~70%，施工周期缩短40%~50%。
2.适用范围
（1）适用对象
- 普遍适用于更换空心板梁、T梁、组合式箱梁桥的板式橡胶支座。对于多梁式桥，墩台上仅个别支座须更换时，其具有极高的经济效益；
- 特别适用于在运营阶段桥梁上增设新支座（板式橡胶支座或盆式支座），比如独柱墩桥梁改造过程中增设新支座，利用本专利技术预先施加支反力，既可给新增支座预先储备一定反力，避免支座运营期因脱空拍打，又可避免独柱墩单支点两侧新增支座施加的不对称反力引起的扭转破坏效应；
- 特别适合于连续刚构桥的梁端板式橡胶支座更换：因为更换过程强迫位移较小，标高变化量不超过±0.2mm；
- 特别适合于钢结构桥梁支座安装：钢结构桥梁在预制、吊装、安装过程中，可能存在不可恢复的局部变形，梁体安装完毕，各支座处存在“跷跷板”现象，支座实际反力与设计值偏差较大。在运营阶段，某些工况下可能存在支座脱空、拍打现象，利用本专利技术安装支座，可避免支座出现拍打病害。
（2）适用条件
- 通常情况下，更换或新增支座，人工手动向上施加的反压力不宜超过60吨；
- 如果需要大吨位向梁底预压支座（＞60吨），则根据需要定制，利用组合式专利技术施加预压反力；
- 梁底净空最低限值见下表所示。若不满足，则在不损伤桥梁构件的情况下，可考虑凿除墩台顶面混凝土保护层，或者砂浆垫层，或者原整体式浇筑的垫石后，使梁底净空满足支座更换需求。
详情描述
桥梁橡胶支座反压式更换技术研究
为解决支座病害问题，桥梁支座更换技术应运而生并不断发展。由于桥梁结构形式多样，支座更换的难易程度、施工方法也不尽相同，其中同步顶升技术广为接受。随着技术不断地发展和演变，从早期的全桥同步顶升逐步发展为“纵向逐墩、横向同步顶升”。针对全桥或者同一墩台断面有大批量支座需要进行更换时，同步顶升是相对成熟的技术。同步顶升需要对同一墩（台）上所有主梁进行顶升，如果墩（台）上支座总量较多，而仅个别支座需要更换时，则面临着实际需换的支座数量与整体顶升的支座数量差距较大的情况，从而导致支座更换成本无法降低的尴尬局面：因为更换单个支座，却要将桥墩（台）上所有梁体同步顶升。
因此，寻找一种低成本的单支座更换技术成为当前迫切需要解决的问题。为此，根据实际工程需求研发出了一种适用于更换单个支座的、具有“精度高、受力影响小、成本低、工期短、不中断交通”等诸多优势的支座更换技术。
1.技术优势
(1)支反力准确、可控
目前常用的同步顶升更换支座方法均是通过千斤顶泄压、梁体回落后，新支座“自上而下”因被动压缩而获得支反力。梁体顶升过程中的顶升支反力可通过千斤顶油压获知，但是落梁后的支反力却是未知，甚至是不可控的。对于多梁式桥梁结构，横向同步顶升的一致性要求较高，但按照目前顶升设备精度、施工人员的操作水平，往往无法实现绝对的横桥向同步，横桥向各支点的位移高差精度最高控制在±1mm附近，该位移精度与支座使用过程中的压缩量值基本接近，施工过程中如果控制不当，新支座更换完毕依然会出现脱空现象。
本技术按照标定的反力曲线、借助专利装置从支座底面向上、主动施加反向压力， 支座“自下而上”压缩获得反力。更关键的是跳过了支反力由千斤顶向支座转移这一步骤，支座实际承载的反力更加准确、可控。
(2)主梁标高变化极小
通过对“反压力、梁底标高”的双控，梁体“只顶不升”，实际工程应用表明，使用本专利更换支座时，梁体位置在支座更换过程中、以及更换完毕，标高变化量不超过0.2mm，强迫位移对梁体的受力影响已显著降低。
(3)工期短、成本低
仅需对拟更换的单个支座进行更换操作，不需要针对整个墩台顶升施工，其工程量远小于同步顶升技术方案。相对于同步顶升技术，本专利技术施工成本降低60%~70%，施工周期缩短40%~50%。
2.适用范围
（1）适用对象
- 普遍适用于更换空心板梁、T梁、组合式箱梁桥的板式橡胶支座。对于多梁式桥，墩台上仅个别支座须更换时，其具有极高的经济效益；
- 特别适用于在运营阶段桥梁上增设新支座（板式橡胶支座或盆式支座），比如独柱墩桥梁改造过程中增设新支座，利用本专利技术预先施加支反力，既可给新增支座预先储备一定反力，避免支座运营期因脱空拍打，又可避免独柱墩单支点两侧新增支座施加的不对称反力引起的扭转破坏效应；
- 特别适合于连续刚构桥的梁端板式橡胶支座更换：因为更换过程强迫位移较小，标高变化量不超过±0.2mm；
- 特别适合于钢结构桥梁支座安装：钢结构桥梁在预制、吊装、安装过程中，可能存在不可恢复的局部变形，梁体安装完毕，各支座处存在“跷跷板”现象，支座实际反力与设计值偏差较大。在运营阶段，某些工况下可能存在支座脱空、拍打现象，利用本专利技术安装支座，可避免支座出现拍打病害。
（2）适用条件
- 通常情况下，更换或新增支座，人工手动向上施加的反压力不宜超过60吨；
- 如果需要大吨位向梁底预压支座（＞60吨），则根据需要定制，利用组合式专利技术施加预压反力；
- 梁底净空最低限值见下表所示。若不满足，则在不损伤桥梁构件的情况下，可考虑凿除墩台顶面混凝土保护层，或者砂浆垫层，或者原整体式浇筑的垫石后，使梁底净空满足支座更换需求。
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桥梁橡胶支座反压式更换技术研究
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