連續梁橋頂升施工方案設計及風險控制

王源容 李殿忠

（合肥市重點工程建設管理局，安徽 合肥 230001）

1 工程概況

貫穿合肥市市區南北的合作化路高架橋是合肥市市區高架橋路網的重要補充。其中在合作化南路高架橋工程建設中即將采用橋梁頂升的辦法，對部分匝道進行頂升處理，并與新設計匝道相接。

由于合作化南路高架橋最南端立交使用時間不長，匝道本身完整新較好，除橋梁縱坡及局部橫坡需調整外，平面線型基本滿足交通的總體走向要求，為本次匝道橋梁頂升提供了基本條件。同時采用頂升工藝相對于拆除重建對社會效應影響較小，是對“建設社會主義節約型社會”的積極響應。

本次需要頂升的某匝道橋梁共3聯，跨徑布置分別為 2×22.75m+1×14.5m+2×20m，均為普通鋼筋混凝土箱梁。橋面寬均為8.5m，梁高1.7m。

2 施工方案設計

2.1 施工現場前期工作

進場后先清理施工現場，對于各墩身處，開挖底面至承臺，留出施工平面；采用抱柱梁施工時，橋臺開挖至下抱柱梁施工位置。

2.1.1 承臺處理

采用斷柱頂升梁體方案時，鋼支撐中心位置離墩身預留操作空間，一般控制在（0.5m～1.0m），鋼支撐安裝位置在承臺上按鋼支撐布置平面圖預先在承臺上鉆孔，以便植筋連接。

2.1.2 橋臺箱梁底面楔形處理

由于鋼分配梁頂面水平，因此需對頂升部位梁體底面進行找平，使梁體承臺豎直力，避免梁體底面局部接觸產生過大局部應力。施工時采用楔形鋼板與梁底粘貼，結構膠粘貼效果必須達到設計要求，保證頂升過程中結構安全。

2.1.3 臨時楔形塊

橋梁頂升為比例調坡頂升時，各墩處頂升高度不一致，在豎平面內需旋轉后落梁。在豎平面的任何轉動將造成橋臺鋼分配梁或橋臺臨時支撐偏壓，局部應力變大，因此根據頂升高度，每頂升一米，各支撐點處的楔形變化，需要制作各型號楔形塊，在頂升過程中按順序逐塊加入支撐中，消除局部受力影響。

2.2 鋼支撐托架體系安裝

托架體系由支撐桿、臨時墊塊以及連系桿等組成。每個墩柱頂升支撐的主體采用精加工鋼管作為支撐桿。鋼管上下兩端焊接法蘭，側面焊有連接用構件。每根鋼管支撐下部通過植入錨栓與原承臺連接。上下兩節鋼管支撐間通過螺栓連接，整個鋼支撐體系通過角鋼作為水平連系桿及剪刀撐連成一個格構柱，形成水平穩定體系。

2.3 限位施工

由于千斤頂安裝的垂直誤差及頂升過程中其它不利因素的影響，在頂升過程中可能會出現微小的水平位移，為避免出現此類情況，需設置平面限位裝置，限制縱橫向可能發生的位移。

2.4 頂升準備

本項目采用的PLC液壓同步頂升系統。首先進行元件及系統的可靠性檢驗；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；根據具體工程大小布設頂升泵站，盡量使千斤頂油管長度經濟合理；頂升系統調試，對液壓系統及控制系統進行全面檢查。

2.5 稱重

2.5.1 為保證頂升過程的同步進行，在頂升前應測定每個頂升點處的實際荷載。

2.5.2 稱重時依據計算頂升荷載，采用逐級加載的方式進行，在一定的頂升高度內（1～10mm），通過反復調整各組的油壓，可以設定一組頂升油壓值，使每個頂點的頂升壓力與其上部荷載基本平衡。

2.5.3 為觀察頂升處是否脫離，需用百分表測定其行程。

2.5.4 將每點的實測值與理論計算值比較，計算其差異量，分析原因，最終確定該點實測值能否作為頂升時的基準值。如差異較大，將作相應調整。

2.6 試頂升

為了觀察和考核整個頂升施工系統的工作狀態以及對稱重結果的校核，在正式頂升之前，應進行試頂升，試頂升高度一般為10mm。試頂升結束后，提供整體姿態、結構位移等情況，為正式頂升提供依據。

2.7 正式頂升

試頂升后，觀察若無問題，便進行正式頂升，每一頂升標準行程一般為100mm，最大頂升速度一般不超過10mm/min。

頂升總流程見圖1

2.8 立柱接高和支座安裝

為了保證墩柱連接部分結構強度滿足要求，可采用內部植筋和外包混凝土兩種方式進行墩柱連接。具體按設計要求對各墩進行重新澆筑，并安裝支座。

2.9 支撐體系和液壓系統拆除

立柱連接工作完成達到強度后，即可進行液壓系統和支撐體系的拆除。

3 頂升施工風險控制

本項目依托的橋梁頂升工程，與以往不同的是，頂升高度大，同一匝道頂升目標坡度不一致，因此需考慮對連續梁頂升過程進行施工風險控制，以確保施工過程的順利完成與結構的安全可靠。

3.1 頂升系統設計：施工過程中，如果出現個別千斤頂失效，千斤頂選取要有一定的安全系數，而且臨時墩設計時必須要考慮沖擊荷載作用，必須重視對施工過程的跟蹤監控，嚴格控制誤差范圍，防止出現意外事故。

3.2 施工組織設計：人員上崗前必須經過培訓，對所有參與頂升的施工人員進行合理分工，嚴格按照設計施工流程進行施工組織設計。

3.3 分級頂升設計：頂升方案擬定前應仔細考慮各方面的因素，精心設計計算，并詳細制定施工方案，當通過計算發現上部結構承載力不滿足施工階段要求時，還需對上部結構進行臨時或永久性加固，選擇合理的施工工序，嚴格控制千斤頂行程誤差。

3.4 頂升系統風險控制

3.4.1 計算機控制系統故障

計算機控制系統因意外撞擊而造成系統故障（死機、重啟或者程序無反映等等）：系統將按設定進入保壓狀態，并且發出警報，千斤頂鎖死；計算機控制系統只允許技術人員或者相關人員操作，同時隨時做好資料備份工作。

在操作界面上面設定專門的應急操作按鈕?？梢栽诰o急情況下啟動該程序，使整個頂升系統進入事先設定的閉鎖狀態，經過故障處理后，由總指揮決定是否繼續作業。

3.4.2 千斤頂頂升不同步故障

立即停止頂升，組織人員分析原因。使梁體較高處千斤頂保持壓力不動，其他處緩慢加壓，使其上升；當梁體處于平衡位置時，停止“糾偏”，根據分析原因，適當調整后繼續后續頂升工作。

3.4.3 梁體出現結構變形或者細微裂縫：立即暫?；蛘咄Ｖ故┕?，組織有關人員對出現的異常情況進行評價分析，查找原因，根據評價結論采取相應的處理措施，同時加強監測。

3.5 自然災害風險控制

加強自然災害提前預報，遭遇大風、暴雨或者雷電，立即停止施工。制定臨時加固措施，將千斤頂鎖死，在梁底部與承臺底部用鋼絲拉結，保證其不會產生水平位移。

結語

連續梁頂升施工過程中，存在著諸多的不確定性因素，任一環節的錯誤或疏忽，都會大大降低結構的安全性，為結構安全埋下隱患，多個風險因素的耦合往往最終導致工程事故的發生，造成不可挽回的重大政治影響和巨大的經濟損失。開展連續梁頂升施工專項方案設計，選擇合適的風險控制措施，可大大提高頂升施工過程的安全性，也為同類工程實施提供參考。

[1]尹天軍.高速公路上跨橋整體頂升技術[J].世界橋梁，2009，(1).

[2]吳瑞祥.橋梁整體頂升技術與工藝研究[J].交通標準化，2007.5(165)：86～90.

[3]吳二軍，李愛群，建筑物整體平移工程的可靠度計算和風險評估[J].建筑技術2004，412～414.