淺淡橋梁同步頂升工藝與質量控制要點

屠雪

摘 要：橋梁同步頂升技術是一種新型的橋梁改造技術，具有節約施工成本、縮短工期、經濟環保等優點，在解決橋梁凈空不足方面，具有重要的社會價值和經濟效益。本文結合紹諸高速公路項目SZTJ04合同段毓秀橋橋梁同步頂升工程，具體闡述了橋梁同步頂升施工工藝和關鍵技術，為同類工程提供一定的借鑒。

關鍵詞：橋梁同步頂升;質量控制要點;頂升工藝

中圖分類號：U445.6 文獻標識碼：A

1 工程概況

毓秀橋位于浙江省紹興市平水鎮，為紹諸高速公路項目SZTJ04合同段線外地方道路配套工程，屬老橋改造工程。毓秀橋基礎為鉆孔灌注樁基礎，下部結構采用柱式墩臺身，上部結構為3×16米預制預應力混凝土空心板梁，橋面寬7米。

2 方案確定

紹興市人民政府防汛防旱指揮部經過科學論證，認定老橋橋梁凈空不足，給河道行洪和兩岸堤防安全造成影響，河水在橋墩及橋梁防護部位產生局部沖刷，危及橋梁自身安全[1]。為保障河道行洪安全和橋梁運行安全，我們擬采用兩種方案解決問題：（1）拆除重建;（2）老橋整體同步頂升。拆除重建施工工期長，成本高，對當地交通影響大;老橋整體同步頂升具有節約施工成本、縮短工期、經濟環保等優點。兩種方案的比較如表1所示。

通過兩種方案的比較，采用整體頂升方案可節省投資78萬元，縮短工期4個月，整體頂升方案具有改造費用低、施工工期短等明顯優勢。

橋梁同步頂升技術是指在不破壞原橋形態的基礎上，通過液壓系統及其他輔助設備，將橋梁安全地頂升至所需高度的一種新的橋梁糾偏技術[2]。首先，根據實際情況，通過計算和實際承重確定頂升量; 其次，依據結構各部分承受的荷載大小確定頂升點，有序布設千斤頂;最后，控制好頂升速度，使其同步、協調、穩定地頂起。重點在于不破壞橋梁上部結構的情況下安全頂升至所需高度。

3 荷載計算

（1）三孔梁體總自重約：3孔×6片×8.95 m3/片×2.45 t/m3=395 t。（2）橋面鋪裝重約：48 m×7 m×0.1 m×2.45 t/m3=82 t。（3）混凝土護欄重約：0.46方/延米×96 m×2.45 t/m3=108 t。

合計總重約為585 t，對橋梁進行整體頂升，計劃采用72臺20 t薄型千斤頂，總承載力約為72×20 t=1 400 t≥2倍×585 t，滿足頂升要求。

4 主要施工步驟及要求

4.1 施工工序

施工準備→搭設施工掛架→基面清理→布設千斤頂→監測設備的安裝→試頂升→正式頂升→頂升就位→放置臨時支撐→重支墊千斤頂→頂升下一千斤頂行程（重復頂升過程直至達到設計頂升高度）→安裝預制墊石及支座→拆除臨時支撐→落梁→清理現場。

4.2 施工平臺準備

由于梁體自重大，千斤頂必須有牢固的基礎，利用原有橋梁的橋墩作為頂升的反力基礎。人工將原有橋墩上部外露部分雜物清除，將千斤頂支點處的混凝土面進行打磨處理，處理面要求平整，以保證千斤頂安裝垂直于承臺表面，使之能夠安全、牢固的作為千斤頂的支點。

4.3 頂升準備

4.3.1 基面清理

首先應鑿除基面凸起部分，并清除破碎松散混凝土。

若存在蓋梁頂至梁底板高度不夠時，可適當鑿除預放置千斤頂位置下的墩帽混凝土以增大空間，但應注意鑿除深度以不大于3 cm為宜，避免鑿除至墩帽構造鋼筋以下位置。

4.3.2 頂升系統設置

根據毓秀橋的橋梁結構形式及頂升支座更換的特殊性，在保證橋梁結構安全的前提下，以方便施工為原則，制定合理的千斤頂布置方式，千斤頂布置如圖所示。

為保證能順利進行起落梁，組織標定好的CB100千斤頂、ZB4/800B超高壓二級電動油泵同步配套使用。同時應注意以下幾點：（1）須在橋臺和蓋梁頂布置一塊特制的鋼板，標定好的千斤頂置在鋼板上，千斤頂上再放一塊特制的鋼楔塊，以保證千斤頂垂直作用于梁底支點。（2）確認蓋梁頂基面已清理干凈且空間足夠，若梁底與蓋梁間的空間較大時需在千斤頂與特制鋼板間加墊板，使千斤頂活塞在無位移情況下與上下面緊密接觸。（3）應保證所使用的千斤頂和油泵等配套標定、配套使用。（4）千斤頂應放置在緊鄰原有橡膠支座的位置。（5）千斤頂應注意放置位置的平整，千斤頂放置位置應避免出現較大的坡差，如出現應以環氧沙漿找平后再安裝千斤頂。（6）放置在千斤頂上、下方的鋼板，以能滿足空間高度的最大鋼板厚度為宜，且鋼板尺寸不得小于千斤頂本身尺寸。

4.3.3 頂升系統的安裝、調試

本項目頂升采用全橋三孔梁體同時起頂的方式;頂升控制元件采用雙控即位移和頂升壓力作為頂升控制依據，外部數據采集以百分表上的讀數作為位移采集，油泵上的壓力表讀數作為壓力采集;頂升前應單一和統一調試頂升系統各元件的正常運行，以保證頂升過程中的正常進行。

4.4 試頂升

在正式頂升前必須進行試頂升，以消除彈性變形，保證千斤頂及其他輔助設備在穩定狀態下工作，然后觀察和考核整個頂升系統的工作狀態。

試頂升以千斤頂頂至設計荷載為控制荷載，并應持荷5分鐘以上進行卸載，卸載后組織人員認真檢查千斤頂的表觀現象，檢查重點有：千斤頂有無異常現象、油路有無漏油現象、供電線路的表觀磨損等[3];檢查千斤頂上下鋼板有無變形現象;檢查千斤頂放置位置下的結構物有無區別于頂升前的現象。

以上所列各項均核對無誤后方可進行正式頂升，每級頂升完成后應及時加上輔助支撐。

4.5 正式頂升

經各千斤頂崗位負責人再次確認千斤頂支墊無誤后方可統一繼續頂升工作，根據不同墩位頂升相對位移量不同，應嚴格控制各墩臺頂升位移量，同步頂升時各墩臺換頂次數宜保持一致，以減小各頂點間的位移差。

頂升至設計高度位置過程中，臨時支撐超過20 cm以上時應對臨時支撐進行點焊連接，防止可能出現的失穩及側傾斜撐現象。

4.6 臨時支撐的放置

臨時支撐的放置位置應考慮支座墊石的安裝寬度，留出足夠進口寬度以安裝對應的支座墊石。

4.7 加鋼墊塊

千斤頂頂升位移量達到其安全行程后，取出原有支座，在原支座位置設置臨時支墊，支墊應盡量楔緊，然后卸載千斤頂，在原安裝千斤頂下安放支墊鋼板，支墊后千斤頂頂面應與梁體貼緊。

頂升專用臨時鋼墊塊分別用在千斤頂上和臨時支撐下。臨時鋼墊塊與頂升拖架體系相對應，也采用400×400×20 mm方形鋼墊塊。鋼墊塊共有I、II、III三種類型，為適應千斤頂的頂升行程，鋼墊塊的高度分別為100 mm、200 mm、300 mm。每個臨時支撐頂部均配置一對楔塊和薄厚不一的鋼板，以滿足不同頂升高度為要求。

4.8 安裝新預制墊石及新支座

頂升就位后將原有支座位置鑿毛，墊石與蓋梁間采用環氧砂漿固結，并應嚴格控制其安裝高度。用硬毛刷沾上高效洗滌劑，刷除支座處混凝土表面油垢污物后用清水沖洗，打磨梁體上預埋鋼板，進行除銹，對銹蝕嚴重的鋼墊板予以更換。再涂刷兩遍環氧樹脂膠液做防銹處理，表面涂刷防銹漆。

對于在拆卸支座過程中原有墊石被破壞的，應根據實際情況進行修補處理，遵循原則為：面積小于5 cm×5 cm，深度小于3 cm的，可以采用高強速凝聚合物沙漿進行修補;對于大于尺寸規定的，應采用速凝自密混凝土進行灌注修補，待原有墊石修補完畢后再安裝新預制墊石及新支座。預制的支座墊石內鋼筋均伸出模板，使在頂升完畢后新澆筑的混凝土與預制墊石形成一個整體，預制支座墊石尺寸為500×500×400 mm。

若出現新安裝墊石高度小于設計值時，應在支座頂采用環氧樹脂黏貼鋼板進行二次找平。對損壞的不銹鋼板進行更換，四氟滑板支座安裝時需在不銹鋼板與四氟板之間涂刷硅脂油，以適應梁體轉動，不影響橋梁上部結構的水平位移。

4.9 落梁

支座更換完畢驗收合格后，進行落梁。落梁過程中一定要保持同步，落至支座承載以后應注意位移和壓力控制元件所示數據，各墩減速是否一致，位移變化是否一致，相差過大時應找出原因處理后重新落梁。頂升后橋梁效果如圖所示。

5 結論

相比較拆除重建方案，同步頂升方案優勢明顯。一是大大降低工程造價，減少國有資產流失;二是縮短改造工期，對當地交通影響時間較短。現今隨著車流量的不斷增加，將有許多高速公路需進行改擴建，橋梁同步頂升技術可以有效地解決高速公路改擴建工程中老橋凈空不足，行洪標準不夠的問題，減少改造的費用，具有積極的社會意義。

參考文獻：

[1]王旭，張鳳華，馬松根.橋梁工程防洪影響評價需要注意的幾個問題[J].河南水利與南水北調，2012（15）.

[2]林耿雄，姜海波.橋梁頂升技術的探討[J].廣東建材，2008（10）.

[3]胡召青，李祎.淺析橋梁同步頂升支座更換技術[J].城市建設理論研究（電子版），2012（33）.