燕志刚
（广东精特建设工程有限公司 广州 510620）
在现代桥梁建设中，独柱墩桥梁因对土地与空间的利用率高且造型美观等独特优点，高速公路互通匝道桥以及城市立交桥等项目中，经常采用独柱墩+连续箱梁结构［1］。随着桥梁交通流量不断增大，超载以及重型车辆日益增加，导致独柱桥墩支座受损出现受力不均、扭转、变形甚至脱空等现象［2-4］。同时，今年来连续箱梁桥倾覆落梁事故频发，造成了巨大的人民财产损失和恶劣的社会影响［5］。
因此，为保证桥梁结构安全，需对受损的支座进行加固或维修。由于墩柱顶部通常位置较小，不具备安放顶升设备维修条件［6-8］，本文结合实际工程，以及实践中对独柱墩顶升的技术的探索，归纳总结出一种通过在原墩柱处设置一种钢抱箍的顶升技术。可以降低桥梁独柱桥墩施工难度，让支座受力更加稳定，同时为独柱墩维修加固施工提供全过程的技术参考。
独柱墩桥梁支座的维修，传统的技术是在桥梁连续大箱梁底部做承台和地梁截面加大（见图1），搭设钢管柱临时支撑，然后利用钢管临时支撑托换原有墩柱受力，然后进行均匀同步顶升，最终实现独柱上的支座维修或更换［9-11］。当遇到高独墩柱等情况，施工工期会延长，工程造价升高，而且在安装和抬升中存在较大的安全隐患［12-14］。
图1 钢管临时支撑托换技术Fig.1 Steel Tube Temporary Support Underpinning Technology
本文提出钢抱箍受力体系利用现有独墩柱顶部空间和独墩柱受力，安装钢抱箍顶升平台，在钢抱箍平台上安装千斤顶（见图2）。可以更好地将连续大箱梁结构平稳地同步顶升起，并能更换支座或维修，可以很好地解决支座加固、更换和维修等问题，避免了临时支撑和基础截面加大施工环节，显著缩短了施工工期、降低了维护成本。特别是高独墩柱等情况适用性更优，能节约巨大的支撑成本和截面加大成本，施工更为便捷，解决了安装临时钢支撑和抬升安全。
图2 钢抱箍同步顶升技术立面示意图Fig.2 The Elevation Diagram of Synchronous Lifting Technology of Steel Hoop
钢抱箍主要由柱箍（分为A 部分和B 部分）、环牛腿、环牛腿环板、柱顶环板、竖向筋钢板、螺栓固件共6个部分组成，如图3所示。
图3 钢抱箍平面及立面Fig.3 Steel Hoop Plan and Elevation
⑴钢抱箍板采用18 mm 厚，钢板宽70～80 cm，根据现场桥梁独墩直径开料并卷圆。并放线定好焊接三角牛腿、环牛腿环板、竖向筋钢板、切割钢抱箍半径尺寸；
⑵环牛腿采用25 mm 厚钢板，环牛腿三角钢板30 cm 面为平面，40 cm 长开45°坡口焊接到钢抱箍上。每个牛腿间距25 cm；
牛腿顶部与独墩柱顶部30 cm；
⑶环牛腿上部环板制作，采用25 mm 厚钢板，根据现场桥梁独墩半径开料环板。环板宽度为30 cm，环板开料时减去两个竖向筋板厚度，然后分别焊接到环牛腿上部；
⑷竖向筋钢板采用4条25 mm钢板，宽15 cm，高70～80 cm，并在钢板上钻孔径为25 mm 的孔。竖向筋钢板开45°坡口，并焊接到卷圆的钢抱箍上；
⑸柱顶环板采用25 mm 厚钢板，宽15～18 cm，尺寸根据现场情况半径下料。连接钢抱箍边开45°坡口，并和钢抱箍焊接。利用现有的独柱墩顶部位置钢抱箍和钢抱箍环板，与构件的连接采用焊接技术连接，焊接时开45°坡口，焊缝达到一级焊缝标准；
⑹钢抱箍顶升平台制作完成，用氧割在半径处割开，使得18 mm，高70～80 cm的卷圆成为两个半圆。
3.1 准备工作
首先将预制的钢抱箍顶升平台运到施工现场，用抬升设备或手拉葫芦把钢抱箍顶升平台抬升到独墩柱顶部，构件连接好后，选用22 mm 高强螺栓对两部分进行连接收紧。根据现场连续箱梁的重量，计算千斤顶的个数和吨位，并将千斤顶安装到钢抱箍顶升平台后，安装位移百分表、钢板临时支撑片。
3.2 顶升
顶升开始前，需先进行试顶，调试检查现场设备，以确保每个千斤顶同步受力顶升。在正式顶升过程中，顶升高度一般为20～30 mm 待支座和连续箱梁剥离10 mm 后，顶升完成。此时，应尽快加垫临时钢支撑（见图4）。以确保连续箱梁抬升后的受力安全。
图4 钢抱箍钢支撑平面Fig.4 Plane of Steel Hoop Steel Support
3.3 支座维修和拆除
在确保顶升稳固安全后，可进行支座的更换和维修。支座施工结束后，开始拆除钢抱箍。首先再一次加压千斤顶抬升，拆除临时钢片。然后缓慢泄压千斤顶，将连续箱梁降至支座处并拆除千斤顶和临时钢片。最后，松开螺栓，用抬升设备或手拉葫芦把钢抱箍顶升平台卸到地面，施工完成。
目前钢抱箍同步顶升技术成果已应用于“某高速公路支座维修工程（见图5）”、“某大桥顶升工程”等多个项目中。经实践检验，得益于钢抱箍顶升平台加大了独墩柱构件的竖向受力的面积，千斤顶可架设在环抱箍四侧的牛腿上，不受桥底地形和地基条件约束，彻底解决了传统技术独柱墩更换支座时需在基础截面加大和用临时钢支撑的施工技术。此外，钢抱箍顶升平台在一个桥墩施工结束后，可快速移到下一个位置继续重复使用，进一步缩短了工期，提高了效率。
图5 某高速公路支座维修工程Fig.5 Bearing Maintenance Engineering of a Expressway Project
由于该项技术具有施工速度快，工程造价低、受力稳定等特点，获得了业主单位的高度肯定，以及设计单位和当地政府的大力支持。实体工程案例的长期考验证明了此技术的可靠性、实用性和经济性。
在桥梁支座更换及维修项目中，更换和维修支座环节的工作量和造价并不高，然而因为原先的设计中常常没有预留足够的施工位置，因而导致其工作量增加、造价偏贵。钢抱箍同步顶升技术的引入，拓展了其施工作业的空间，并且不需要考虑因没有承台或承台面积较小而不能搭设支架、必须进行地基处理的情况。钢抱箍操作简单、受力合理、拆卸方便、周转率高，可有效降低工程造价、缩短施工工期。
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