瓶窖互通7號橋復位施工技術

徐思成 （中鐵十六局集團第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

1 橋梁概況

瓶窯互通7號橋位于杭（州）長（興）高速公路瓶窯互通F匝道上，上跨瓶倉線，中心樁號為FK0+454.05。左半幅孔跨布置為：（5×25）+（21+25+23）+（4×17）+（3×16）m；右半幅孔跨布置為：（5×25）+（23+25+21）+（4×17）+（3×16）m，橋梁全長315.7m，全橋處于曲線上。第2聯下部結構均采用柱式墩、鉆孔灌注樁基礎。第1聯上部結構采用預應力混凝土小箱梁，第2聯采用等截面預應力混凝土連續梁，第3、4聯采用等截面普通鋼筋混凝土連續箱梁。本橋第1聯采用圓板式橡膠支座，其余均采用盆式支座。0#、5#、8#墩臺處設GQF-80異型鋼伸縮縫。橋梁第2聯立面示意見圖1所示。

圖1 橋梁第2聯立面示意圖

2 橋梁移位情況及原因分析

2.1 橋梁移位情況

2.1.1 伸縮縫位置移位情況

瓶窯互通7號橋連續箱梁第2聯箱梁向大樁號方向滑移，即5#墩向8#墩方向滑移，導致小樁號側5#墩墩頂伸縮縫拉開，伸縮縫寬8cm～9cm，曲線內側窄外側寬，伸縮縫橡膠條已拉裂。而8#墩伸縮縫寬0.6 cm～1cm，伸縮縫基本頂死。

2.1.2 支座位置偏移情況

支座偏移量見表1所示。

2.2 橋梁移位原因分析

根據現場調查情況及前期檢測報告，瓶窯互通7號橋第2聯箱梁發生位移的主要原因如下：

①由于瓶窯互通7號橋第2聯箱梁處于下坡曲線地段，該橋距收費站較近，車輛出收費站后會加速行駛，駛入該橋下坡曲線地段就會減速慢行，車輛減速會產生較大制動力，在制動力長期作用下使連續箱梁產生移位；

②連續箱梁縱向約束集中在7#墩，7#墩為單樁獨柱墩，橋位淺層軟土地層較厚，長期積累導致連續箱梁整體偏位、伸縮縫及支座病害；

③支座安裝水平度誤差導致箱梁產生附加水平力，加劇了連續箱梁位移。

3 糾偏復位施工思路

糾偏復位施工采用如下思路：為了維持本聯箱梁原設計受力特性，避免次生內力對梁體產生不利影響，糾偏復位后，使本聯箱梁縱坡、橫坡達到原有設計要求，保持線形一致。

①對F匝道橋道路交通進行封閉，交通臨時通過其他匝道通行。

②清理5#墩頂伸縮縫橡膠條、8#墩頂伸縮縫縫內填充物，對可能阻礙頂升的防撞護欄伸縮縫鋼板拆除，必要時先行拆除5#墩、8#墩頂伸縮縫。在5#、8#墩頂箱梁兩側設置橫向位移限制裝置。

③在6#、7#、8#墩柱頂左右幅設置箱梁臨時限位裝置，在蓋梁及立柱頂面布置千斤頂，對箱梁進行豎向整體同步頂升。

④在F匝道橋箱梁底部及立柱側設置同步縱向糾偏設備，對整聯箱梁進行糾偏，縱向糾偏往5#墩側4cm。通過6#、7#、8#墩進行糾偏。

⑤更換第2聯全部支座。

⑥糾偏到設計位置后，卸載落梁，并在6#、7#墩增設永久縱向限位裝置，重新恢復安裝伸縮縫。

4 施工準備與豎向頂升

4.1 施工準備

①施工進場前對橋梁現有技術狀況進行復查，重點對中線、高程、坡度、箱梁結構、立柱及蓋梁狀況進行復查，根據實際情況制定施工方案。

②對頂升所用的千斤頂、油泵、油管、百分表、傳感器等設備應配套校驗，此工作應在法定的計量技術檢測機構進行，保證到達現場的所有設備可立即投入使用，并保證有足夠的施工備用設備。搭設施工操作平臺應滿足以下要求：一是施工作業人員上下及施工作業；二是放置頂升設備及小型工具；三是堆放部分材料及拆除支座等。

③清理立柱頂面及蓋梁頂面與箱梁之間的沙石及垃圾，鑿除表面松散混凝土，并用吹風機吹凈，對千斤頂、墊塊安放位置進行平整度檢查，如有凹凸不平，可采用高標號環氧砂漿進行修復平整。清理5#墩頂伸縮縫橡膠條、8#墩頂伸縮縫縫內填充物，對可能阻礙頂升的防撞護欄伸縮縫鋼板拆除。

④在蓋梁上安放千斤頂。5#、8#墩千斤頂布置在蓋梁上，千斤頂盡量靠近支座。千斤頂上下采用鋼板支墊，確保鋼板與箱體、蓋梁密貼接觸，千斤頂的安放要求與原梁底面平行緊貼。5#墩蓋梁上布置4對200t千斤頂，8#墩左右幅各布置2對200t千斤頂，共4對千斤頂。

⑤在鋼抱箍上安放千斤頂。6#、7#墩千斤頂布置立柱及鋼抱箍上，利用立柱及鋼抱箍共同受力。立柱頂面及鋼抱箍頂面均布置鋼板。安裝鋼抱箍前，用高壓橡膠皮對立柱（鋼抱箍范圍內）混凝土表面進行保護。鋼抱箍間采用對拉螺栓連接。6#、7#墩左右幅各布置4對300t千斤頂。立柱上鋼抱箍設置見圖2所示。

支座偏移量（mm） 表1

圖2 鋼抱箍設置示意圖

⑥糾偏過程監測點位布置。連續箱梁水平位移和豎向位移監測點位布置；梁體結構內力監測點位布置；墩柱垂直度監測點位布置；連續箱梁中線、縱坡、橫坡監測點位的布置；7#墩地面擾動監測點位布置；支撐體系和反力架裝置變形、變位監測點位布置。

4.2 豎向頂升施工

①在正式頂升前，根據計算的頂升力，對應每個頂升點，測定出每個頂升點的實際頂升力。按照逐級加載原則，使每個點的頂升壓力與其上部荷載基本達到平衡，將每個點的實測值頂升力與理論計算的頂升力進行比較，計算其差異量，并最終確定每個頂升點頂升時的基準頂升力。

②千斤頂等安裝完畢后，按規定進行試頂。5#、8#墩頂恒載約4000kN（4個支座合計），6#、7#墩頂恒載約9000kN（2個支座合計），試頂時應分級逐步增加頂升力，試頂可先頂升2㎜，讓扁形千斤頂和現澆連續梁以及立柱、蓋梁等之間，整體均衡受力。頂升之后觀測橋面、立柱、箱梁的受力變化情況和受力后的均衡狀態，以及查看千斤頂、油泵是否工作正常，油路是否通暢。達到規定持荷觀測時間后，再次對橋面、箱梁、立柱及頂升設備進行檢查確認，無問題出現即可進入正式頂升。

③在頂升時，千斤頂應根據頂升量、頂升力來確定分級。在分級同步進行頂升時，不得出現部分頂升點先受力，部分頂升點后受力的情況，或存在時間滯后或超前間隔等。頂升過程中對頂升力和頂升位移實行雙控，任何一項不得超過限值或任何一項未達到規定值。

④按分級進行頂升，每分級頂升量為5mm，頂升速度控制在1mm/min。頂升過程中應及時觀測立柱（蓋梁）和現澆連續梁的受力變化及受力均衡狀態，無異常后，再進行下一級頂升。每階段頂升到位后，應安放臨時支撐，臨時支撐的放置位置應考慮支座安裝時的作業空間等因素。

⑤每完成一級頂升，須對鋼抱箍頂面鋼板變形情況，對拉螺栓的變形情況，鋼抱箍的滑移情況等進行檢查。

⑥每完成一級頂升，須對臨時支撐穩固程度、密貼程度、壓縮程度等進行檢查，如有不一致，立即進行調整。

⑦本聯箱梁左右幅橫坡較大，頂升時要保持橫坡不變，須按設計頂升力和頂升量進行頂升，否則會產生左右幅頂升不同步。

⑧臨時支撐頂面與梁底之間采用硅脂潤滑的不銹鋼板、四氟板組合體系，以便糾偏時箱梁能自由滑動，減小水平頂推難度。

5 縱向復位施工

5.1 反力裝置設置

①立柱上設置反力裝置。在立柱上設置鋼抱箍，在鋼抱箍上焊接受力鋼板，形成頂推反力裝置。在6#墩、7#墩上設置，左右幅各1套。立柱上反力裝置見圖3所示。

圖3 立柱上反力裝置示意圖

②蓋梁上設置反力裝置。在蓋梁上植入鋼筋，采用螺栓連接受力鋼板，形成頂推反力裝置。在8#墩上設置，共4套。蓋梁上反力裝置見圖4所示。

圖4 蓋梁上反力裝置示意圖

5.2 確定頂推力與試頂推

根據箱梁結構、跨度、所處的坡度和曲線半徑等，水平摩阻系數取0.04，計算確定總頂推力，再計算確定各個千斤頂的頂推力。復位千斤頂、反力裝置、限位裝置等安裝完畢后，按規定進行試頂。試頂時應分級逐步增加頂推力，頂推之后應觀察立柱及蓋梁上的反力裝置是否有較大的變形，觀測箱梁的受力變化及受力均衡狀態，一切工作正常后即可進入正式頂推糾偏。

分級頂推量表（mm） 表2

5.3 確定分級頂推量

根據箱梁移位實際情況，頂推方向是往小樁號方向頂推，即8#墩向5#墩方向頂推。箱梁中線頂推50mm、箱梁內側頂推60mm、箱梁外側頂推40mm，分10級頂推。分級頂推量見表2所示。

5.4 糾偏頂推

①糾偏頂升時施工現場應做到統一組織、統一指揮，確保糾偏過程順利有序進行。

②糾偏前應拆除所有障礙物，檢查支座是否與箱梁脫離。

③千斤頂安裝應水平順直，與反力裝置接觸面應密貼。

④應核對箱梁內側、箱梁中線、箱梁外側每一行程的頂升力和頂升位移。

⑤糾偏作業時，應均勻、緩慢、同步。嚴格控制分級頂推量及頂推速度。每級頂推完成后應及時支墊，防止向相反方向滑移。

⑥千斤頂反力裝置面與梁側之間采用潤滑的鋼板組合體系，以便糾偏完成后，箱梁豎向卸載落梁時能自由滑動。

⑦加強對7#墩垂直度的監測，由于箱梁縱向約束集中在7#墩，7#墩為單樁獨柱墩，如有較大變化，應停止頂推施工，查明原因后再進行頂推施工。

⑧完成一級頂推后，及時檢查及核對箱梁內側、箱梁中線、箱梁外側頂推量和頂推力，并對橫向限位裝置進行檢查，保證在頂推施工中不產生新的橫向位移。

⑨箱梁內側、箱梁中線、箱梁外側頂推量和頂推力是不同的，在頂推過程中要做到準確操控。

⑩在頂推過程中，加強箱梁應力及位移的施工監控，以監控數據指導施工。

6 結語

通過對瓶窯互通7號橋第2聯連續箱梁糾偏復位，保證了該聯連續箱梁原設計線形，增設了橋梁限位裝置，更換橋梁部分支座、重新安裝伸縮縫，恢復了橋梁的正常使用功能，增強了橋梁的安全性和耐久性。對同類橋梁糾偏復位施工具有一定的參考價值。