某城市橋梁整體同步頂升工程關鍵技術的研究

吳麗

摘要：本文對某城市橋梁整體同步頂升施工技術進行了研究，詳細介紹了橋梁整體同步頂升的關鍵性問題及施工注意事項，并為今后的橋梁頂升工程提供了參考與借鑒。橋梁整體同步頂升技術在不改變原橋梁結構的前提下， 以最短的施工期和最少的工程造價完成對現有橋梁的改造，解決了現有橋梁通航凈空不足的難題。

關鍵詞：橋梁整體同步頂升;鋼抱箍;位移觀測裝置;限位裝置;頂升監控

常德市位于湖南省北部，境內水系資源豐富，是一座依水而生，因水而興的濱湖城市。為了激活水上游線，市里提出通過多種方式來克服部分橋梁凈空較低的問題。長港水系，作為常德市江北城區水系之一，也必須實現小游船通航的標準。其中，紫菱路與長港水系相交處為才建成不久的橋梁，這座橋結果完整、功能完好，但橋下凈空只有1.5m。

1.橋梁整體同步頂升技術在紫菱路橋的應用

1.1 原橋梁概況

常德市紫菱路橋位于常德市紫菱路，荷載等級為A級，人群荷載3.5Kpa，橋面寬35m，左右分幅設計，單幅寬為17.5m，橋面設置4cm分縫，橋臺設置2cm分縫，上部結構采用兩幅橋對稱布置，單幅橋采用6片預制拼裝簡支小箱梁，下部結構采用樁接蓋梁式橋臺，支座為板式橡膠支座。

1.2 主要施工工藝流程圖

2.橋梁整體同步頂升施工技術要點

2.1 混凝土基礎硬化及安裝鋼管反力支撐體系

首先對河床進行地基固結灌漿、混凝土基礎硬化處理。待混凝土強度達到設計的90%以上時，安裝固定鋼管反力支撐體系，鋼管反力支撐體系下部與混凝土承臺栓接，上部法蘭盤上加墊臨時支撐。

2.2 澆筑鋼抱箍混凝土反力承臺

2.2.1在樁基混凝土反力承臺范圍內進行鑿毛，然后放樣并植入Φ20的鋼筋（橫向200*豎向300），并于豎向鋼筋間鑿出環形凹槽（5cm高、3cm深），以提高混凝土的抗剪、增大摩擦，最后綁扎鋼筋網。鋼筋植入深度為12d，單面焊接時取10d，雙面焊接時取5d。

2.2.2在抱箍位置植入高強螺栓（10.9M20型、梅花錯開布置）并將鋼抱箍安裝就位，在抱箍筒與樁基間隙內灌環氧樹脂。

2.2.3 安裝位移觀測裝置和限位約束裝置

在蓋梁外側端部樁基處安裝位移觀測裝置，采用H120工字鋼裝置，上部與蓋梁連接，下部與鋼抱箍反力承臺連接，全橋共設置4處。梁體抬高前在蓋梁間設置1道連接裝置，蓋梁擋塊與箱梁間隙處填塞橡膠板，留有3-5mm間隙，以保證梁體在自由伸縮的同時不會產生位移空間。

2.2.4 布置頂升系統、預壓、受力體系轉換

（1）根據梁體荷載及橋梁的受力特點，在每個樁基的鋼抱箍上布置相應個數的頂升受力點，每個受力點布置一個液壓頂組。頂升設備布置完畢后接通高壓油路，同時在預設點安設位移監控并接通回路，用以監控頂升高度及實現全橋各頂升點頂升高度自動調節控制，確保全橋梁體同步頂升。調試PLC液壓控制系統的輸油管道，檢查油管密封情況，調試梁體同步頂升的中控系統。

（2）經專業人員對整個系統的檢查符合要求后，開始整體同步頂升的預壓。在現場負責人的統一指揮下，啟動PLC液壓控制系統并逐級為頂升系統加壓，直到頂升壓力達到設計值后停止給壓，觀察整個頂升系統的運行情況。

（3）預壓穩定后，逐漸卸除壓力，開始整體同步頂升的預頂，實現混凝土切割前的應力轉換。在現場負責人的統一指揮下，啟動PLC液壓控制系統并逐級為頂升系統加壓，以調整液壓頂上下墊板間隙，使得墊板與抱箍間充分密貼。如果頂升過程中有異常情況及時調整，并重新進行頂升系統的預頂，使得整個頂升系統充分受力，待切割完成，上部結構的力充分轉換到液壓頂升系統上。

2.3 樁基切割

預頂結束后，經專業人員檢查PLC系統保持穩定時，架好金剛石繩鋸切割系統，由專業人員檢查各部件可以正常運轉后，啟動用金剛石繩鋸切割系統，沿著確定的樁基斷截面進行樁基混凝土切割。

2.4 橋梁分階整體同步頂升

待樁基切割完成后，開始橋梁分階整體同步頂升。本次頂升抬高共計可分為4階，分別為30cm、30cm、30cm、33cm，每一階由6級同步距的頂升位移組成，每1級間歇1小時，作為單級應力釋放時間。當天結束后，可選擇性的間歇8-12小時后再進行下一階的頂升操作，以使得頂升時產生的應力充分釋放。經過4階同步頂升抬高后，即可將橋梁抬高1.23m，此時加固穩牢臨時支撐，PLC頂升系統保持恒定的壓力。

2.5樁基加高處理

拆除樁基內臨時支撐，并將1.23m永久性混凝土鋼管放置在樁基中心，鑿除樁基截斷面處0.5m范圍部分混凝土，并植入加強鋼筋、焊接原鋼筋及螺旋筋，鑿毛、清理干凈樁基基面后澆筑C35自密實混凝土，對混凝土采取覆膜養生法養生，待強度達到設計強度的85%以上后再進行下一步操作。

2.6卸壓受力體系轉換

開啟PLC橋梁整體系統，開始緩慢卸壓，卸除液壓頂的頂升力，液壓頂以每分鐘下落1-2mm為宜，當頂升系統沒有壓力時，上部結構的力由液壓頂升系統轉移到了樁基上面，頂升抬高結束。

3.橋梁整體頂升抬高監控要點

3.1 位移監控

橋梁在整體頂升施工中，各頂升點位移狀況直接反映了橋梁頂升是否同步和安全。因此，頂升點位移是頂升過程中的主要監控參數。頂升過程中，可采用拉線傳感器控制位移的同步性。

3.2 千斤頂荷載監測

為保證頂升過程的安全，對各個千斤頂荷載進行實時監測勢在必行，它直接反映了各頂升點的受力狀況。其基本原理是采用壓力傳感器對各千斤頂的油壓進行實時監測，一旦監測值超過千斤頂理論荷載規定的預警值，就調整液壓系統相關控制閥，重新調整荷載分布。

3.3 結構內力監控

為了保證頂升過程的安全，以及橋梁結構的變形和受力在頂升過程中及頂升 結束后能滿足設計的要求，在預頂及整體同步頂升過程中要對橋梁結構的變形和 關鍵部位的內力進行監控，以便及時采取措施降低或消除次內力對結構安全造成的危害。在頂頂升過程中，要密切觀測梁體砼裂縫的發展情況。

4.結束語

隨著整體同步頂升技術的興起與發展，既有橋梁改造加固工程將迎來一個新的里程碑，它能縮短工期、節約成本、減少污染的優點將會為城市建設帶來更好的發展。本文所提及的橋梁整體同步頂升關鍵技術對于同類橋梁的改造有一定參考價值，可供設計施工者參考。

【參考文獻】

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