滑動(dòng)鋼板在橋梁調(diào)坡頂升中的應(yīng)用

上海先為土木工程有限公司 上海 200235

摘要：本文以清水河大橋?yàn)槔?，?jiǎn)單介紹了清水河大橋頂升工程的概況及特點(diǎn)、難點(diǎn)，闡述了滑動(dòng)鋼板在清水河大橋改造中的運(yùn)用?；瑒?dòng)鋼板的成功應(yīng)用是本工程的一大亮點(diǎn)，它在清水河大橋的成功頂升中扮演著非常重要的角色，希望本文能給同類(lèi)工況下的橋梁改造提供一些參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：調(diào)坡頂升；滑動(dòng)鋼板；傾斜；千斤頂；墊塊

1 工程概況

清水河大橋?yàn)槎h(huán)路直行機(jī)動(dòng)車(chē)道上跨大石西路交叉路口和清水河，主跨采用26+70+70+26m，獨(dú)塔自錨式懸索橋，全長(zhǎng)192米，南北兩側(cè)引橋均為3*25米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。主橋范圍內(nèi)設(shè)置R=2000m豎曲線，引橋段最大坡度4.5%，全橋?yàn)槠矫嬷本€橋。橋梁?jiǎn)畏珜?4.75m，橋面組成為2*1.0（花池）+2*0.5（防撞墻）+11.75（車(chē)道寬）。機(jī)動(dòng)車(chē)道為雙向6車(chē)道。引橋梁體采用3×25m的連續(xù)箱梁，梁頂寬14.75m，梁底寬11.15m，梁高1.5m，兩側(cè)設(shè)1.8m的懸臂，懸臂端部高0.15m，懸臂根部高0.45m。箱梁截面形式為單箱三室截面，頂?shù)装搴?.25m，腹板厚0.45m。采用1.5%的單向橫坡。

本工程將兩側(cè)引橋進(jìn)行調(diào)坡頂升，兩側(cè)引橋縱坡分別調(diào)整至下坡-0.8%（南側(cè)）和上坡0.5%（北側(cè)），以便與兩側(cè)的新建高架相接，同時(shí)對(duì)主橋豎曲線進(jìn)行了局部調(diào)整。南側(cè)最大頂升高度為2.34m，北側(cè)最大頂升高度為1.965m。其他墩按等比例進(jìn)行頂升。

圖1 頂升前與完成的清水河大橋現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比照片

2 工程特點(diǎn)、難點(diǎn)

（1）該橋?yàn)橄淞航Y(jié)構(gòu)，如何有效的利用現(xiàn)有基礎(chǔ)，同時(shí)又不改變橋梁上部結(jié)構(gòu)的傳力體系，需合理選擇支撐布置。

（2）在頂升和更換墊塊過(guò)程中，要防止液壓系統(tǒng)突然漏油或暴管引起結(jié)構(gòu)物突然下落，為此要有可靠跟隨裝置始終保證上部結(jié)構(gòu)絕對(duì)安全。

（3）頂升中各跨頂升高度不一，對(duì)控制系統(tǒng)要求更高，頂升控制系統(tǒng)需具備同一個(gè)墩同步頂升和不同號(hào)墩成線型變化，頂升時(shí)需始終保證原有箱梁的線型，需采用角速度一致的等比例調(diào)坡頂升。

（4）頂升過(guò)程中，橋梁上部剛度較大可能出現(xiàn)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，必須采取措施避免產(chǎn)生偏移。如何更有效的選用限位措施是一個(gè)難點(diǎn)。

（5）頂升過(guò)程中由于坡度變化，梁的水平位置發(fā)生改變，水平方向長(zhǎng)度將會(huì)變長(zhǎng)，需考慮水平方向變長(zhǎng)對(duì)頂升帶來(lái)的不利影響。

（6）頂升過(guò)程中由于坡度的變化，導(dǎo)致千斤頂在頂升過(guò)程中與支撐不垂直，且千斤頂產(chǎn)生縱向移位，與頂升支撐中心不重合，如何解決此問(wèn)題是本工程的關(guān)鍵。

（7）橋臺(tái)前后兩側(cè)均需增加鉆孔灌注樁，內(nèi)側(cè)受施工高度的限制，只能采用人工挖孔樁，成樁周期較長(zhǎng)，是控制本工程總工程的關(guān)鍵工序。

3 滑動(dòng)鋼板

3.1 滑動(dòng)鋼板的選用

為適應(yīng)頂升過(guò)程中坡度及梁長(zhǎng)水平投影長(zhǎng)度的變化，需采取措施保證千斤頂?shù)奈恢煤痛怪倍茸兓诳煽氐姆秶畠?nèi)。

將吊放千斤頂?shù)匿摪迓菟籽貥蜷L(zhǎng)方向設(shè)成橢圓孔，頂升過(guò)程中可根據(jù)需要前后調(diào)整千斤頂?shù)奈恢?，本工程?0#橋臺(tái)位置頂升點(diǎn)水平位移最大，為71mm，可在頂升過(guò)程中分階段調(diào)整千斤頂位置。因千斤頂球頭可轉(zhuǎn)動(dòng)5度，理論上可承受32mm位移而不致與支撐間產(chǎn)生滑動(dòng)，本工程千斤頂垂直度傾斜控制在0.5度以?xún)?nèi)。本工程初步考慮分24行程完成頂升，每個(gè)行程10#臺(tái)頂升點(diǎn)的縱向水平位置約為3mm，考慮每三個(gè)行程調(diào)整一次千斤頂位置，每次調(diào)整位置量約10mm，0#橋臺(tái)也可照此執(zhí)行。1#、2#、8#、9#橋墩頂升點(diǎn)縱向偏移量較小，可適當(dāng)減少調(diào)整次數(shù)。

3.2 尺寸的確定

經(jīng)理論計(jì)算，本工程中順橋向水平位移最大約7.1cm，故滑槽長(zhǎng)度設(shè)計(jì)須大于此值，本工程中設(shè)計(jì)10.3cm長(zhǎng)的滑槽；采用18mm的螺栓，擬設(shè)計(jì)滑槽寬度為20mm。因液壓千斤頂?shù)牡讖綖?44mm，此滑動(dòng)鋼板須保證液壓千斤頂能正?；瑒?dòng)，故平面尺寸設(shè)置為400*490mm，厚度為20mm。

4 受力分析

為了保證頂升方案切實(shí)可行，為了驗(yàn)證滑動(dòng)鋼板尺寸合理，加工前對(duì)選用的螺桿、滑動(dòng)鋼板的強(qiáng)度等進(jìn)行了計(jì)算。

模型采用midas建模，選用梁?jiǎn)卧?，模型中共?8節(jié)點(diǎn)，39個(gè)單元。

圖4-1 計(jì)算分析模型

4.1 螺桿強(qiáng)度計(jì)算