属于超高液压动力桥面平推系统，具有全自动智能化控制功能，在此系统作用下，可以对总重为36000t的钢结构桥面进行平移，从而完成桥面结构的架设［13］。 1.4.2 国内的研究与使用
自二十世纪中期以后，我国开始将顶升技术应用于铁路桥梁的移位、架设以及落梁等方面；二十世纪八十年代末期，应用于公路建设领域中的桥梁同步顶升技术开始飞速发展［14］。随着科学技术的不断发展，目前我国的桥梁顶升技术已获得较大进步。以下将具体对我国近年来具有典型范例的桥梁顶升工程进行介绍。
在1994年时，谢叠大桥正式通车。该大桥是采用带挂梁的T型刚构桥，其挂梁共包含10片16m的T梁，桥梁的长度、宽度分别为52m、21m。同时，该桥使用了简支空心板梁。在谢叠大桥通车后不久，T构的牛腿位置出现了下挠问题。为了将该桥恢复原状，不仅对T构进行了加固，技术人员还将挂梁提升到桥面位置，从而确保铺装层厚度符合设计要求。在施工过程中，利用牛腿位置设计了人工作业平台，并利用千斤顶对挂梁进行顶升，从而完成桥梁改造操作。结合实际操作效果可知，以整体顶升桥梁的方式具备多种优势，如节省施工成本、缩短实施工作等。此外，在利用该方法改造交通量较大的旧桥梁，其产生的经济效益较高［15］。
在2003年时，浙江省建设的湖州岂风大桥正式通行［16］。岂风大桥共13跨，全长共229. 3 m。其中主跨度为73.3m，引桥采用7跨13m空心板梁，主桥部分采用系杆拱桥［17］。为了符合航道升级改造要求，必须将原先4.5m通航净空提升为7m,因此必须将该桥梁提升2.5 m。在此次顶升工程中，采用了PLC液压同步顶升系统，并且要求顶升同步误差不得大于2mm。在2006年5月时，该顶升工程正式完工［18］。
近年来，桥梁顶升技术在国内桥梁工程中的应用越来越普遍，大量结构复杂桥梁的改造中都使用了桥梁顶升技术［19］。该技术不仅能节省施工成本、缩短工期，还能有效降低对交通的影响。然而，该技术中仍有许多理论不够完善，需要进一步研究。
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1.5 课题研究目的和意义
受到运营时长、自身结构及环境因素的影响，桥梁有可能出现多种问题。由国内外的桥梁检测数据可知，在所有出现问题的桥梁中，多数桥梁上部结构发生的病害是由支座位置的病害引起的［20］。因此，在桥梁工程中，对支座病害处理工法的优化具有重要意义。
在桥梁改造中，如何降低对交通的影响及桥梁维修成本，并利用有限资金去实现更大利益是桥梁维护和建设研究中的一个主要问题。在此背景下，在桥梁支座进行维修的过程中采用桥梁顶升技术可以有效减少施工时长，进而降低施工对交通产生的影响，间接降低了施工成本。所以说，在支座病害处理施工中引入桥梁顶升技术可以达到降低现有桥梁维护成本，利用有限资金实现更大利益的目的。
在公路桥梁中，现今常用的桥梁顶升工法已得到广泛使用。但是，该工法存在顶升精度不高，顶升工序复杂，施工周期长，施工成本高等缺点。轨道桥梁由于其特殊性，很难提供较长的连续施工时间，且由于轨道交通对钢轨误差要求较高，传统的施工方式在施工时间不充分的前提下很容易出现落梁后误差无法满足要求的情况。针对以上情况，寻找出一种施工精度较高，工序简洁，施工周期较短，施工成本较低的方法对于轨道桥梁的维修具有十分重要的意义。
1.6 主要研究内容
本文以北京地铁某桥梁支座病害处理工程为研究对象，主要研究从梁体受力、施工步骤、施工时间、轨道防护等方面研究轨道桥梁支座病害处理过程中的桥梁顶升部分工作，主要研究内容如下：
(1) 通过有限元法针对同一桥梁的两个不同顶升施工方案进行仿真模拟计算，通过对比得到对该桥相对优化的顶升方式。
(2) 通过对施工过程中各步骤，研究桥梁顶升过程中对梁上轨道的影响，并初步探讨轨道及其他桥上设施的防护措施。
(3)对轨道桥梁顶升过程中对施工时间、施工质量和过程监测的控制及要求进
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行探索。
第2章 轨道桥梁梁体顶升技术的研究
桥梁结构比较复杂，梁体的顶升将会使桥梁整体的受力状态发生变化。所以，在使用该技术时必须确保施工全过程中桥梁整体受力状态的安全。因此，虽然桥梁顶升技术的方法非常简单，不过对装置和技术的要求却非常高，施工过程中的每个步骤都极为重要：在施工前需根据实际情况，结合施工需求，根据相关理论对桥梁结构进行整体分析。经过计算确定梁体的顶升位置，各位置的顶升高度，顶升步序及各步序的分步位移。之后根据桥梁各个支点的受力情况确定各拟顶升位置所需的顶力，以此为依据确定顶升位置各支点布置千斤顶的数量和位置。然后，为了确保桥梁在施工的全过程满足结构安全的要求，需根据影响顶升效果的控制变量设置必要的监控系统。最后，施工中通过控制系统控制提升速度，保持上部结构安全地升高到所需高度而不“变形”。确保梁体可以按既定方案匀速，稳定地顶升。最终上部结构达到设计位移，从而完成梁体的顶升。
为了了解顶升过程中梁体受力状态的变化对梁体的影响，本章拟以北京地铁某桥梁支座病害处理工程为研究对象，初步探寻桥梁顶升对梁体及梁上轨道的影响。
2.1 工程概况
该桥为北京地铁某运营线路桥梁中的一座3x30m连续梁桥，桥梁上部为3x30m预应力钢筋混凝土连续箱梁。上部箱梁为单箱单室结构，顶宽8.6m，底宽3.6m，高1.7m，箱梁在桥墩处设置横梁，其中中横梁宽2m、端横梁宽1.5m。主梁采用C50混凝土现浇而成，梁体预应力钢筋采用8束11xΦs15.2mm高强度低松弛预应力钢束,两端张拉，张拉控制应力：1302Mpa。桥梁下部采用钢筋砼花瓶式桥墩，墩身尺寸为2.2mx1.6m，墩顶尺寸为3.6x1.6m，基础采用钻孔灌注桩基础。桥梁位于直线上，桥面纵坡为5‰。该桥梁设计使用年限为100年。现场照片及桥型总体布置图如图2-1，2-2所示。
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图2-1 现场照片 Figure 2-1 site photos
图2-2 桥型总体布置图 Figure 2-2 general layout of bridge
支座类型：该桥175号墩设置两个盆式固定支座（型号5000-GD），176号墩设置两个板式橡胶支座（型号：BTBZ2400）。
桥面设施：桥上轨道采用60kg/m无缝线路钢轨，整体道床，DTⅦ2型扣件、强电电缆、行车感应板、钢筋混凝土护栏等设施。如图2-3所示。
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图2-3：桥梁断面图 Figure 2-3： bridge section
支座病害：176-2号支座橡胶板与限位装置未接触，剪切变形已接近AA级剪切病害标准。橡胶板移位、开裂、锚固螺栓剪坏，上下钢板完好，考虑到温度下降及行车荷载的影响，其剪切变形可能进一步增加使病害提级。
由于该支座病害主要是橡胶板移位、开裂、锚固螺栓剪坏，支座上下钢板完好，所以采用更换现状损坏橡胶板并修补破损螺栓的处理方案。为了为更换橡胶板提供施工空间，需对病害支座位置处梁体顶升10mm。
该桥梁病害支座处理设计参考以下规范： 《地铁设计规范》(GB50157--2013)
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2013) 《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10091-2013) 《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB 10093-2013) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86） 《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2005）
《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(TB10002.4--2005)
《铁路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3--2005)
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地铁桥梁支座病害处理过程中梁体顶升技术研究
