海阳桥梁支座常见病害的检测和维护方法

桥梁支座因具有缓冲隔震的作用，被认为竖向承载能力安全可靠，能适应桥梁上部结构的转动和位移，且施工安装方便，在桥梁中得到了广泛地应用。桥梁支座是桥梁的重要部件，日常养护与检查至关重要，桥梁支座主要存在开裂、严重剪切变形、脱空、错位等病害。对于常见病害的处理，应做到及时发现、及时处理，同时为桥梁支座养护提供相应的处治措施，以保证桥梁的安全和稳定。下面结合工程实例，对常见病害的检测和维护方法进行了分析。
1、工程概况
某桥梁工程，中心桩号为K9+096，跨径为(10.0+10.0+10.0)m，每跨由24片简支板组成，分南北两幅，每幅12片板，板宽0.99m，两侧腹板高10.0cm，每片板端部有2个板式桥梁桥梁支座，桥梁支座尺寸为(10.0×10.0×3.0)cm。该桥至今通车11年，因车辆超限通行对桥梁支座造成严重损伤。在接受业主单位委托后，检测组对该桥梁进行了实地的检测，并提出维修方案，笔者全程参与了实施过程。
2、病害检测
(1)根据竣工图纸，对桥梁构件进行编号及受力分析，同时绘制分布图；根据相关资料分析调查桥梁所处环境、通车状况。
(2)检测工具选择。由于该桥桥下净高3.2m，边跨采用折叠步梯检测，中垮搭设脚手架检测；中垮简支梁梁底与盖梁间距5.5cm，对桥梁支座检测难度较大，且桥下光线较差，间隙内存在杂物难以清除，人眼很难直接观测到桥梁桥梁支座，故需借助摄像机探头进行检测。边跨梁底与桥台间距5.3cm，但梁端桥梁支座埋设较深，光线黑暗，局部桥梁支座处桥台存在积泥现象，需用高压水枪冲洗处理后用吹风机冷风吹干后检测，同时借助内窥镜进行详细检测。
(3)根据检测图片、影像、检测数据分析，根据分析结果决定是否存在病害。
3、桥梁支座控制数据选择
通过检测发现，该桥南幅大部分桥梁支座存在老化、剪切变形超限、不均匀鼓凸、局部脱空等现象，且板梁梁底横向纵向裂缝超限，桥面铺装纵向开裂严重，铰锋破损且渗水严重，存在单板受力情况，不能维持正常使用功能，存在较大的安全隐患，但墩台构件情况较好，故选择对南幅进行整体换梁处理，对桥梁支座进行整体更换处理；北幅桥面铺装及梁底情况较好，裂缝超限较少，但绝大部分桥梁支座存在老化、剪切变形超限、橡胶开裂严重等现象，故对北幅梁底进行加固处理，对桥梁支座采用扁型千斤顶法进行更换处理。由于该桥为简支梁桥，横向联系主要靠铰缝及桥面铺装承担，竖向刚度较小，主要考虑空心板梁不均匀误差所产生的剪应力；由于千斤顶顶面面积大于桥梁支座面积，故不存在局部受力问题。
4、桥梁支座方案实施
4.1准备工作
(1)墩台位置设置平台，平台#小长度与宽度均应满足作业的要求，同时平台支架应具有足够的强度及稳定性，确保作业过程中的安全性。
(2)将校验好的超薄液压千斤顶组、液压表、高压泵站安装到位，并清除千斤顶处的杂物，以确保水平稳定作业。
(3)对每一板梁安装电子位移计，安装时应顶紧梁底并统一调零处理。
4.2更换作业
(1)对端头板梁腹板设置安装液压千斤顶，千斤顶的顶面与底面应用钢板垫平垫实。
(2)合理布置液压系统设备，连接好送油管，检查到位后准备顶升作业。
(3)安排相关检测人员观测设备读数，顶升开始，同时缓慢给油，观测压力表、流量表数据，当压力达到计算值85%时停止加压，关闭阀门，对各装置构件进行检查，观察是否有漏油现象，待一切正常后开始整体顶升，顶升速度为3.0mm/min，当顶升高度达3.0mm时暂停顶升，观察各电子位移计读数，若有相差，应作调整，若无，应对桥梁支座垫设薄钢板。顶升速度应由慢到快，在顶升过
程中，应确保顶升高度的均匀性，同时保持液压千斤顶横向顶力的一致性以确保梁体不受破坏。
(4)顶升时，千斤顶应分级加载，每级为5mPa，当梁体顶升至设计高度时，停止加压，做稳压处理。顶升过程中，加强板梁横向及纵向的变形观测，相邻板梁位移计读数差小于1.0mm。
(5)当顶升高度达到可更换高度时，关紧可更换桥梁支座处的压力阀，稳定在该高度，立即对该桥梁支座进行更换，桥梁支座更换应逐个进行。

(6)对要更换的桥梁支座位置进行测量记录后用专用工具将原桥梁支座取出，安装新桥梁支座时应与原桥梁支座位置一致，仔细检查安装是否到位。按上述方法对其他跨桥梁支座进行更换处理。

4.3落梁
当桥梁支座更换完成后，统一打开闸门，按顶升过程中的顺序缓慢均匀回落千斤顶，使梁底回落到位，整个回落过程采取同顶升时相同的监控措施及安全保障。
4.4质量验收
当桥梁支座更换结束后，对桥梁支座进行系统检查，新更换的桥梁支座位置误差不大于1.0cm，确保桥梁支座与板梁底面及墩台表面接触紧密。若发现桥梁支座位置误差超限或桥梁支座接触不紧密影响桥梁支座正常作用时，应重新顶升对其进行调整，重新顶升应避免单独对梁体进行顶升的现象。
4.5注意事项
(1)顶升过程中应对梁体接缝及桥面进行观测，并以此控制及评判作业效果。
(2)在各梁端千斤顶处设制保护墩，保护墩应与梁体同时升高并时刻楔紧。若存在单板掉顶现象时，应立即关闭进油阀阀门，停止作业，在相应板桥梁支座处增设保护环，而后整体回落至保护墩与梁底的距离，更换失效的千斤顶，经检查后继续顶升作业。
(3)作业过程中会引起桥梁结构应力的变化，因此在顶升时严格控制梁体位移，同时时刻观察桥面变化情况。
(4)严格控制顶升的速度与顶升高度，由于墩台无相关资料记录，模拟计算时按相邻墩台总沉降差1.5cm计算，每一处梁顶升总高度严格控制在5.0mm以内。
5、工后检测与评估
该桥桥梁支座更换2个月后再次对该桥进行检测，发现无任何由顶升引起的病害出现，新更换的桥梁支座工作正常，无明显病害。该检测维修方案受到业主及专家们的认可与好评。该方法与其他传统方
法比较有以下优点:
(1)对桥梁本身无任何损坏，作业完成后不改变桥梁的结构受力特性。
(2)该方法利用桥梁本身下部结构承载，无需搭设临时承载平台，可节省大量的工时及造价。
(3)该方法操作简单，原理与其他千斤顶相同，主要是加强对竖向位移的控制。
(4)扁型千斤顶组设备占用空间小，运输方便，在作业过程中可快速更换，机动灵巧。
(5)整个顶升回落过程完全在桥下进行，对桥面通行无影响，方便整条线路的运营。
(6)与传统方法相比，更经济、更实用，非常适合养护作业。
6、结语
桥梁支座是桥梁的重要部件，日常养护与检查至关重要，对于常见病害的处理，应做到及时发现、及时处理，科学地制定养护维修方案，以预防为主，保持桥梁支座工作环境的安全整洁，从而延长桥梁及桥梁支座的使用寿命。