橋梁頂升施工工藝

摘要：重點闡述橋梁頂升的施工方法及步驟

關鍵詞：頂升；PLC；斷柱接高

1 前言

橋梁整體同步頂升技術是一項橋梁改造技術，通常用于凈空不足的航道橋梁、跨線立交橋梁、線路整體改造橋梁以及橋梁支座更換等。本文結合廈門仙岳路改造湖濱東路口跨線橋梁頂升工程，闡述橋梁頂升的施工方法和施工步驟。

2 工程概況

湖濱東路口跨線橋全長685m，孔跨布置為2×（4×35）＋（35+42+35）＋3×36＋（35+45+35）＋2×35，共六聯，采用等高度連續箱梁。本次頂升范圍為第一聯4×35連續混凝土預應力箱梁。H1、H2、H3、H4橋墩采用上端略為張開的雙矩形門式墩身、鉆孔灌注樁基礎，樁、柱對應，通過承臺相連。H0為橋臺。

3 主要工程內容

由于現既有橋梁于2006年建成通車不久，如拆除新建經濟效應差，社會反響太大，在滿足功能需求的基礎上盡量能保留改造的予以保留，以達到經濟適用的要求。因此按設計要求有本跨線橋梁一聯4孔需進行頂升升高，順接新建橋梁。

4 PLC電腦控制液壓同步頂升系統

為保證頂升中橋梁結構的安全，必須嚴格控制頂升千斤頂的頂升同步性。本工程擬采用PLC控制液壓同步頂升系統，該系統已在多項大型橋梁頂升工程中成功運用。

4.1 同步頂升系統組成

PLC控制液壓同步頂升系統由液壓系統（油泵、油缸等）、檢測傳感器、計算機控制系統等幾個部分組成。

液壓系統由計算機控制，可以全自動完成同步移位，實現力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示、故障報警等多種功能。

4.2 系統特點

整個操縱控制都通過操縱臺實現，操縱臺全部采用計算機控制，通過工業總線，施工過程中的位移、載荷等信息，被實時直觀地顯示在控制室的彩色大屏幕上，使人一目了然，施工中的各種信息被實時記錄在計算機中，長期保存。由于實現了實時監控，工程的安全性和可靠性得到保證。

4.3 位移控制

位移控制點的劃分原則為頂升過程安全可靠，特別著重同步性和橋體的姿態控制。每個監控點均設一臺監測光柵尺，精度為0.01mm。控制區域設置光柵尺控制位移的同步性，根據橋梁的結構，位移同步精度控制在2mm。光柵尺與中央控制器相連形成位移的閉環控制從而實現頂升過程中位移的精確控制。

5 施工方法及步驟

施工步驟為：施工準備→拆除伸縮縫等連接構造→基礎施工→安裝分配梁→安裝千斤頂支撐鋼柱→安裝頂升系統（包括控制系統、泵站、千斤頂等）→安裝縱、橫向限位→安裝監控系統→頂升系統調試→循環比例同步頂落梁至設計標高→截斷墩身→頂升帽梁至設計標高→接高墩身→澆筑墊石、安裝支座→落梁→臨時設施拆除。

5.1 橋梁頂升

由于橋梁頂升高度較高（頂升最大高度達到3625mm），使用的千斤頂最大行程為140mm，為確保頂升安全，在實際頂升過程中千斤頂行程一般控制在100mm，要達到設計頂升高度，必須進行倒頂施工。

千斤頂頂升按100mm一步階，每5mm為一個步長。每步長（5mm）頂升完成后及時在臨時鋼管支撐處上方安放5mm厚鋼板作為臨時保護支撐，當頂升到100mm再頂升3mm后應及時在墩柱頂上安放臨時鋼管支撐（100mm高），緩慢回油落梁作為一個頂升階段。全部頂升系統須進行實時監控，頂升中千斤頂須緩慢加力，豎向頂升速度應小于5mm/min。

箱梁頂升每個步階（一個循環）有4個關鍵的工藝環節。第一環節，千斤頂頂升代替臨時鋼墊高塊，撐起梁體。第二環節，千斤頂頂升100mm+3mm后停止動作，加高墊實墊高塊。第三環節，千斤頂緩慢回油下降，梁體荷載轉換至臨時鋼管墊塊撐起。第四環節，千斤頂活塞回缸到底，加高頂升鋼管支撐處墊塊。為確保整個頂升過程中操作人員和臨時支墩的安全，頂升時千斤頂和臨時支墩的壓力不容許超過設計壓力的10%。

頂升時嚴格按下列程序進行：

①操作：按預設荷載進行加載和頂升；

②觀察：各個觀察點應及時反映觀察情況。

③測量：各個測量點應認真做好測量工作，及時反映測量數據；

④校核：數據報送至現場領導組，比較實測數據與理論數據的差異；

⑤分析：若有數據偏差，有關各方應認真分析并及時進行調整。

⑥決策：認可當前工作狀態，并決策下一步操作。

5.2 斷柱接高

當橋梁頂升完成后，需將橋墩接高以支撐橋梁重量。墩柱接高采用斷柱接高的方法，首先將墩柱沿水平面割開，然后將割開后的墩柱上半截頂升至橋梁下方，再將頂升空隙灌注混凝土完成接高施工。

5.2.1 原橋墩的切割

采用新型無震動直線切割設備（繩鋸）對立柱水平面進行切割，切割后墩柱沿切割面上下分離，墩柱中鋼筋亦被切斷。

5.2.2 墩柱頂升

墩柱頂升同梁體頂升過程類似，即采用千斤頂同步循環頂升，臨時支撐設置在墩身切割面內進行配合。

5.2.3 墩柱的接高

首先對上下截斷面各鑿除30cm左右高度的混凝土，并將立柱新老混凝土結合部分進行表面鑿毛處理，以利于新老混凝土的連接。混凝土鑿除后須用水清洗，不得留有灰塵和雜物。

根據設計圖紙，立柱加高部分鋼筋采用與原立柱同規格等數量的豎向主筋和箍筋。豎向主筋與立柱兩端露出部分的主筋采用機械套筒連接，此種接頭型式屬于Ⅰ級接頭，同一截面接頭百分率可不受限制，特別適用整體切割后的鋼筋連接。

鋼模板按設計制作，上部做成“喇叭口”形狀，以方便混凝土的澆筑。連接立柱的混凝土采用緩凝、微膨脹混凝土。

6 結束語

通過橋梁的頂升與墩柱接高，完成對廈門市仙岳路線路的改造，使之與新建橋梁的順利對接。這種橋梁頂升的方案較之與拆除重建，不僅大大節約了建設成本，縮短了建設工期，也贏得了社會效益。