成都市二環路羊西立交頂升調坡改造關鍵技術

2014-01-09 05:56:00施發宏鄭華奇

城市道橋與防洪 2014年7期

施發宏，鄭華奇

（1.中國航空港建設第九工程總隊，四川成都 611431；2.上海先為土木工程有限公司，上海市 200333)

0 引言

為適應社會發展需要，滿足城市交通快速通暢，順利實現成都市中心城區緩堵保暢目的，二環路全線將全部建成立體式交通網絡，全線建成高架橋。本著“資源節約型、環境友好型”的目標，以最大限度地利用已有橋梁，經綜合研究后，采取對清水河立交引橋連續箱梁實施頂升利用，頂升完成后與新建高架橋進行對接。

1 工程概況

清水河橋為二環路直行機動車道上跨大石西路交叉路口和清水河，主跨采用26+70+70+26（m）獨塔自錨式懸索橋，全長192 m。南北兩側引橋均為3×25 m預應力混凝土連續箱梁，引橋段最大坡度4.5%，全橋為平面直線橋。橋梁單幅全寬14.75m，橋面組成為2×1.0 m（花池）+2×0.5 m（防撞墻）+11.75 m（車道寬）。機動車道為雙向6車道。

引橋連續箱梁截面形式為單箱三室截面，梁頂寬14.75 m，梁底寬11.15 m，梁高1.5 m，兩側設1.8 m的懸臂，頂底板厚0.25 m，腹板厚0.45 m。采用1.5%的單向橫坡。混凝土標號C50，一聯的混凝土工程量為767.5 m3。

橋墩采用Y型雙肢薄壁墩，墩截面為啞鈴型。標準橋墩外圍最大尺寸：底部尺寸為3 m×1.2 m（橫橋向×縱橋向），頂部尺寸為4.55 m×1.2 m（橫橋向×縱橋向）。

內外側承臺均為高2 m、寬2.5 m，其中內側承臺長10.0 m，外側承臺長6.3 m。

橋臺處的承臺尺寸為橫橋向寬13.75 m，縱橋向寬2.5 m，厚2 m。

采用鉆孔樁基礎，按摩擦樁設計，樁徑1.5 m，樁長15 m。樁基與橋墩通過承臺連接。

該工程頂升范圍為將兩側引橋進行調坡頂升，兩側引橋縱坡分別調整至下坡-0.8%（南側）和上坡0.5%（北側），以便與兩側的新建高架相接，同時對主橋豎曲線進行了局部調整。各橋墩（臺）頂升高度見表1所列。

表1 各橋墩（臺）頂升高度表（單位：m）

2 既有橋梁利用改造的總體思路

根據清水河立交改造前后的特點和現有結構的檢測結果，經論證清水河立交跨線橋兩端引橋采用直接頂升箱梁的方式進行改造，即在支架上設置千斤頂，在原有墩柱頂面設置跟隨頂，直接或通過分配梁頂升箱梁，達到標高后再進行橋墩和橋臺改造。

3 關鍵技術

3.1 支架基礎加固

橋梁頂升時利用原承臺作為反力基礎，為防止對現有承臺結構造成破壞及保證有可靠的支撐位置，需對現有承臺進行加寬加固處理。

橋墩承臺加固（見圖1）：

承臺四周加寬0.75 m、頂面加厚0.25 m。改造后承臺尺寸為橫橋向寬7.8 m，縱橋向寬4.0 m，厚2.25 m。

3.2 頂升支撐體系與限位結構

3.2.1 頂升支撐體系（見圖2）

圖1 承臺加固圖（外側1＃、2＃、8＃、9＃墩改造）

圖2 支撐安裝圖

支撐體系由609鋼支撐、臨時墊塊及連系桿等組成。每個墩柱頂升支撐的主體采用Φ609×16 mm鋼管作為支撐桿。頂升過程中采用Φ600×12 mm的工具式鋼墊塊。每根鋼管支撐下部通過植入錨栓與加固完畢的承臺連接。上下兩節鋼管支撐間通過法蘭螺栓連接，整個鋼支撐體系通過型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。

3.2.2 限位結構

以下因素可能會造成橋梁產生偏位：千斤頂安裝不垂直、頂升支撐安裝不垂直、分配梁安裝不水平、頂升墊塊間的高度誤差、頂升過程中坡度的變化等、溫度應力的影響等。

前五項因素最終均會導致千斤頂不垂直，從而在頂升過程中產生水平分力。根據經驗和分析，由于橫向溫度應力的影響較小，在橫向限位設計時可假定所受最大水平力為頂升荷載的1%，考慮箱梁的自重及橋面系的重量。

由于箱梁在縱向受溫度應力的影響較大，該工程在縱向限位設計時取頂升荷載的2%作為施加于限位上的水平力。

橫向限位設置在0#、3#、7#、10#位置，其它橋墩不設限位，其中3#、7#墩兼具縱向和橫向限位雙重作用。為保證頂升過程中梁體自由上升，橋臺位置的限位預留5mm的空隙。橋臺限位結構如圖3所示。