某橋固結墩解除施工技術

蒲德純

(中交瑞通路橋養護科技有限責任公司，陜西西安 710075)

1 工程概況

某橋設計跨徑為(25+35+35+25)m預應力混凝土連續箱梁，橋臺為肋板臺，擴大基礎;橋墩為柱式墩、擴大基礎及樁基礎。橋面寬度:0.5 m(墻式護欄)+凈 11.50 m+0.5 m(墻式護欄)。設計荷載:公路—Ⅰ級。地震基本烈度:地震動峰值加速度0.2g，設防烈度為8度，抗震設防措施按9度設計。支座無法滿足抗震要求，需要對本橋1號～3號墩進行改造。橋梁2號墩為固結墩。因橋梁改造解除墩梁固結，安裝抗震支座。

2 施工步驟

第一步:施工準備。1)封閉交通;2)搭設頂升支架;3)支架預壓。第二步:頂升及切除墩梁固結部分。1)頂升至計算反力;2)切除墩梁固結部分。第三步:形成墩帽、安裝支座。1)綁扎鋼筋;2)立模;3)澆筑墩帽及墊石混凝土;4)安裝支座。第四步:拆除支架、開放交通。1)千斤頂卸載回油;2)拆除支架;3)清理現場;4)開放交通。

3 施工方法

3.1 施工工藝流程

固結墩解除施工流程圖見圖1。

3.2 固結墩解除施工

圖1 固結墩解除施工流程圖

1)搭設頂升支架。采用加強型貝雷梁架設支撐體系，貝雷梁采用4排多層布置，并加強橫向連接，必要時采用槽鋼加強。貝雷梁上面鋪設厚度為t=2 cm鋼板，再安裝千斤頂，千斤頂采用150 t，8臺，分別布置在橋墩兩側貝雷支架上，完全滿足要求。

2)頂升施工。a.頂升前應對各方面進行檢查。檢查設備是否完好，檢查人員是否到位，檢查通信器材是否良好，檢查計算數據是否正確，必須對所有操作人員進行技術交底，確保施工安全。b.試頂完成后，安裝好千斤頂，并依次對其編號，啟動油泵，使千斤頂保證頂面與梁底鋼板緊貼，不能滿足時可在千斤頂底部加添鋼板調整或適當調整油缸行程(1 cm以內)。然后緩慢同時啟動油泵，確保千斤頂穩定同步加壓。頂升時以豎向位移和千斤頂油壓表讀數進行雙控。豎向位移用橋面上設置的觀測標志確定，要求豎向位移差基本保持一致。豎向位移觀測人員要隨時與油泵操作人員保持密切聯系，指導操作人員進行操作。同時，各油泵操作人員通過油壓表讀數隨時進行調整。頂升時各油壓表讀數與理論計算誤差值不超過±1 MPa。在頂升過程中如發現異常情況，要立即停止頂升，查明原因處理后方可繼續頂升。頂升時一定要緩慢同步，且一邊頂升一邊加臨時支墊，以防發生突發事件。停止頂升后應立即安裝臨時鋼板支撐，以增加接觸點和面積，提高頂升系統的穩定性，確保橋梁整體安全。

3)切除施工方法。a.按梁體頂升施工要求，對固結墩部位梁體施加預頂升，并用鋼板臨時支墊，再開展固結墩頂升開鑿和切割工作。b.固結墩切除時首先采用人工方法鑿除表面層混凝土，露出鋼筋，再對鋼筋進行切割或焊割，待固結墩變形穩定后，再對剩余混凝土進行切割，切割機具可以選用鉆石繩鋸，沿曲線內側梁體底面開始向外側切割橋墩。c.切割墩柱分兩個階段實施，第一階段切割梁體底墩頂處，第二階段切割的高度與后續蓋梁施工時預留高度一致，設計采用整體切割，也可分段分塊切割。d.鑿除固結墩在梁體的殘留部分，鑿除工具應選用小型電錘擊機具鑿平，避免對梁體產生較大振動。e.清理、打磨原固結墩與梁底粘結部位，破損處用高性能環氧修補砂漿補平。

4)切除注意事項。a.臨時墩支承與梁體底充分接觸并對準梁底支承設計位置，在固結墩設施工監控點，施工時要做到準備充分、操作細微、監控嚴密、措施安全可靠。b.切割過程中，應對基礎沉降、臨時支撐鋼護筒受力狀態、橫向限位鋼護筒偏位、上部結構變形等進行監測，發現異常，必須停止施工，分析原因并進行調整。

圖2 箱梁跨中截面梁底應變觀測點設置示意圖

4 施工監控

1)施工觀測。施工前布設觀測網，對橋梁結構進行基準測量，采集初始數據，作為施工過程監測參考值。2)施工監控。固結墩解除過程中，應全程進行監控，對主梁側向變位、關鍵部位應力等指標需做重點監測。箱梁主要控制截面建立觀測點并粘貼應變片。圖2，圖3為應變觀測點設置示意圖。3)監控指標。具體監控項目及指標詳見表1。

5 施工控制要點

施工前應對所有的設計文件，有關設計標高、幾何尺寸、坐標等進行校核，準確無誤后方可施工。施工中嚴格遵循JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范和JTG/T J23-2008公路橋梁加固施工技術規范，并嚴格按照有關條款要求進行施工。1)固結墩解除之前，應先完成同聯其他墩改造。2)為防止水平徑向力的影響而使梁體移位，在主梁曲線外弧側板位置設置限位設施限制主梁橫向移位，增強結構整體性和穩定性。3)臨時支架設計，其剛度、強度、穩定性、平整度等均應滿足有關施工技術規范的要求。4)千斤頂頂升前應采用有效的方法對臨時支架進行整體預壓，預壓荷載不小于千斤頂支撐反力的120%，以消除支架變形以及基礎不均勻沉降。5)待地基彈性穩定后啟動千斤頂，千斤頂應均勻緩慢加載、卸載。6)對梁體實施頂升，頂升力要達到設計要求，再開展固結墩墩頂開鑿和切割工作。7)當抗震支座安裝完成后方可拆架，拆架時注意應平穩、對稱地進行。8)一定要以施工監控指導施工，確保施工安全。

圖3 箱梁墩頂截面梁底應變觀測點設置示意圖

表1 頂升方案監控項目及指標一覽表

6 結語

該橋若拆除新建，經推算，此橋拆除需2個月，新建需6個月，共8個月，不能滿足右幅通車要求，且現澆箱梁需搭設滿堂支架，邊施工邊通車有重大安全隱患。采取對橋梁體系轉化，解除固結墩，安裝支座的方案，改造加固一共才用了1個多月的時間，較之拆除重建大大縮短施工工期，并且滿足了交通要求，保證了安全。改造方案與拆除新建方案對比，改造方案大大節省投資，經濟效益明顯。

［1］邵旭東.橋梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［2］陳開利，王邦楣.橋梁工程鑒定與加固手冊［M］.北京:人民交通出版社，2005.

［3］JT 041-2000，公路橋涵施工技術規范［S］.

［4］JTG/T J23-2008，公路橋梁加固施工技術規范［S］.

［5］JTG D63-2007，公路橋涵地基與基礎設計規范［S］.

［6］JTG/T B02-01-2008，公路橋梁抗震設計細則［S］.