滑動鋼板在橋梁調(diào)坡頂升中的應用

上海先為土木工程有限公司 上海 200235

摘要：本文以清水河大橋為例，簡單介紹了清水河大橋頂升工程的概況及特點、難點，闡述了滑動鋼板在清水河大橋改造中的運用?；瑒愉摪宓某晒檬潜竟こ痰囊淮罅咙c，它在清水河大橋的成功頂升中扮演著非常重要的角色，希望本文能給同類工況下的橋梁改造提供一些參考價值。

關(guān)鍵詞：調(diào)坡頂升；滑動鋼板；傾斜；千斤頂；墊塊

1 工程概況

清水河大橋為二環(huán)路直行機動車道上跨大石西路交叉路口和清水河，主跨采用26+70+70+26m，獨塔自錨式懸索橋，全長192米，南北兩側(cè)引橋均為3*25米預應力混凝土連續(xù)箱梁。主橋范圍內(nèi)設置R=2000m豎曲線，引橋段最大坡度4.5%，全橋為平面直線橋。橋梁單幅全寬14.75m，橋面組成為2*1.0（花池）+2*0.5（防撞墻）+11.75（車道寬）。機動車道為雙向6車道。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，同時對主橋豎曲線進行了局部調(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。其他墩按等比例進行頂升。

圖1 頂升前與完成的清水河大橋現(xiàn)場對比照片

2 工程特點、難點

（1）該橋為箱梁結(jié)構(gòu)，如何有效的利用現(xiàn)有基礎，同時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)絕對安全。

（3）頂升中各跨頂升高度不一，對控制系統(tǒng)要求更高，頂升控制系統(tǒng)需具備同一個墩同步頂升和不同號墩成線型變化，頂升時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）頂升過程中，橋梁上部剛度較大可能出現(xiàn)平動和轉(zhuǎn)動，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難點。

（5）頂升過程中由于坡度變化，梁的水平位置發(fā)生改變，水平方向長度將會變長，需考慮水平方向變長對頂升帶來的不利影響。

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

（7）橋臺前后兩側(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，是控制本工程總工程的關(guān)鍵工序。

3 滑動鋼板

3.1 滑動鋼板的選用

為適應頂升過程中坡度及梁長水平投影長度的變化，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方向設成橢圓孔，頂升過程中可根據(jù)需要前后調(diào)整千斤頂?shù)奈恢?，本工程?0#橋臺位置頂升點水平位移最大，為71mm，可在頂升過程中分階段調(diào)整千斤頂位置。因千斤頂球頭可轉(zhuǎn)動5度，理論上可承受32mm位移而不致與支撐間產(chǎn)生滑動，本工程千斤頂垂直度傾斜控制在0.5度以內(nèi)。本工程初步考慮分24行程完成頂升，每個行程10#臺頂升點的縱向水平位置約為3mm，考慮每三個行程調(diào)整一次千斤頂位置，每次調(diào)整位置量約10mm，0#橋臺也可照此執(zhí)行。1#、2#、8#、9#橋墩頂升點縱向偏移量較小，可適當減少調(diào)整次數(shù)。

3.2 尺寸的確定

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

4 受力分析

為了保證頂升方案切實可行，為了驗證滑動鋼板尺寸合理，加工前對選用的螺桿、滑動鋼板的強度等進行了計算。

模型采用midas建模，選用梁單元，模型中共有38節(jié)點，39個單元。

圖4-1 計算分析模型

4.1 螺桿強度計算