城市橋梁頂升改造設(shè)計(jì)與施工工藝

田 昱

(中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司武漢分院，湖北 武漢 430560)

城市橋梁頂升改造設(shè)計(jì)與施工工藝

田 昱

(中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司武漢分院，湖北 武漢 430560)

城市高架橋成為了城市一道亮麗的風(fēng)景，但是隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口和車輛的增多，很多與原有的橋梁很難滿足交通需求，但是又不能拆除，此種情況下，需要對橋梁進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。本文從支撐反力系統(tǒng)主體、液壓千斤頂、頂升同步控制和頂升監(jiān)測方面分析橋梁頂升改造設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上分析橋梁頂升改造施工工藝。

城市橋梁 ；頂升改造設(shè)計(jì)；施工工藝

1 橋梁頂升改造設(shè)計(jì)

1.1 支撐反力體系主體

橋梁斷柱頂升墩主要由支撐鋼管、墊塊和連系桿三個部分組成，每個墩的支撐鋼管采用的都是16根精加工φ609mmX16mm鋼管，為了提高鋼管連接的可靠性，上下兩端焊接了法蘭，側(cè)面則用構(gòu)件進(jìn)行焊接，下部與承臺之間則采用錨栓連接方式，此外支撐鋼管上面還要放置千斤頂和跟隨裝置。鋼管接高通過法蘭采用螺栓連接，再通過角鋼、連系鋼管形成水平連桿和剪力桿最終組合成具有相應(yīng)剛度的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

整體頂升蓋梁的部分分配梁安裝在蓋梁底部頂升部位，要先將分配梁用螺栓固定在蓋梁底部，用灌漿料填實(shí)兩者之問空隙。分配梁倒置千斤頂，采用螺栓連接。直接頂升上部梁體的部分的分配梁錨用栓安裝在梁底部位；首先嚴(yán)格控制支撐鋼管、剪力撐、法蘭等構(gòu)件質(zhì)量，同時對其垂直度和水平度、焊接、錨固、螺栓連接質(zhì)量嚴(yán)格檢查。

1.2 液壓千斤頂

安裝千斤頂?shù)臅r候要保證軸線垂直，這樣能夠避免千斤頂因?yàn)樯颠^程中的傾斜造成水平分力。

千斤頂?shù)脑O(shè)置一般為：上下設(shè)置為鋼墊板，并且要均勻分散受力點(diǎn)，保證結(jié)構(gòu)不會受到損害，千斤頂?shù)蹴數(shù)匿摪搴土旱滓眯ㄐ武摪鍓|牢靠，梁底要用高標(biāo)號砂漿找平。

1.3 橋梁頂升同步控制

為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全，在頂升過程中，要嚴(yán)格按照操作規(guī)范，將千斤頂和頂升進(jìn)行同步推進(jìn)，尤其是在橋梁頂升過程中要對頂升系統(tǒng)進(jìn)行控制，采用PLC控制液壓同步頂升系統(tǒng)。這種液壓系統(tǒng)是一種將位移和力量相結(jié)合的綜合性控制頂升方法，是將用力和位移進(jìn)行雙向閉環(huán)控制操作方法，利用高壓液壓千斤頂進(jìn)行精確算取橋梁的實(shí)際載荷，平穩(wěn)的推進(jìn)千斤頂橋梁，在頂升過程中讓附加的內(nèi)應(yīng)獲得最小的力量，它會根據(jù)分布位置分成組，與橋梁兩側(cè)的傳感器形成閉合回路，準(zhǔn)確的計(jì)算橋梁升降的位移和受力點(diǎn)，同步精確計(jì)算為±2.0 mm。

1.4 橋梁頂升監(jiān)測

橋梁頂升過程是一種動態(tài)的過程，隨著橋梁不斷加高，其縱向、橫向偏差、立柱傾斜度、伸縮縫處的板梁間隙都會隨著變化，要做好一些檢測性的工作。

2 施工工藝

(1)橋下頂升基礎(chǔ)性操作施工。對于橋墩的提升，要保證靠近橋墩的地方采用澆筑專門的千斤頂操作。

(2)拆除橋梁上部構(gòu)造和橋上的軌道設(shè)備。

(3)安裝鋼限位裝置，為了保證橋梁頂升過程中不變形和位移，要采用橫向和豎向進(jìn)行。

①橫向限位：在橋臺處設(shè)置限位位置，橋臺兩側(cè)植入錨固筋，再用鋼桁架限位固定安裝在橋面兩側(cè)，橋墩處設(shè)置方法是在墩頂兩側(cè)植入錨固筋再用鋼桁架進(jìn)行限位安裝在橋臺兩側(cè)梁板位置。

②縱向限位：在橋面兩端植入鋼筋。焊接鋼板并且固定在焊接感結(jié)構(gòu)限位位置，在橋墩處是將橋面鋪裝鑿開，采用鋼結(jié)構(gòu)定位方法。

限位裝置采用在現(xiàn)場加工制作、安裝的方法完成。

(4)截斷立柱，采用新型的無振動直線切割技術(shù)對立柱進(jìn)行切割，位置一般處于承臺150 cm處。

(5)橋梁頂升。做好以上工作后，開始橋梁頂升，施工中嚴(yán)格按照千斤頂同步方法，對橋梁位移和頂升力進(jìn)行監(jiān)控。

(6)橋梁頂升到一定位置的時候，要保證梁體和基礎(chǔ)連接處理，連接方式有：

方法一是梁體頂升到一定的位置后，采用支座墊石加高的方法連接。就是講梁體頂升帶高于設(shè)計(jì)之初的高度時，然后落到臨時支墩上，將原來的橋臺鑿開提出外側(cè)的鋼筋后，在內(nèi)測和原來橋臺植入鋼筋，將預(yù)設(shè)的鋼筋混凝土墊塊放置，并把墊塊中的鋼筋和原橋臺剔除的鋼筋和膨脹螺栓焊接住，灌入C40混凝土，灌注前要進(jìn)行配置添加早強(qiáng)劑和微膨脹劑，鋼筋混凝土和預(yù)設(shè)強(qiáng)度達(dá)到之后放入橡膠支座，將梁落在支座上。

方法二是采用立柱切割的頂升蓋梁的方法。主要是對立柱進(jìn)行切割植入鋼筋加固的工作。做法是：首先對上下截面鑿開各30 cm的鋼筋混凝土圓錐體，將立柱新老混凝土進(jìn)行表面鑿毛處理，用水清洗干凈橫截面，接柱的部分要在承臺上植筋，采用墩柱豎向主筋等方式進(jìn)行加固，滿足橋墩升高后的承載重量。立柱橫截面一般要加大150 mm，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，立柱加高的部分采用和原立柱相同的規(guī)格主筋，箍筋間距要密集一些，加固的主筋和立柱上的主筋要進(jìn)行雙面搭接焊，并且能夠在原立柱外側(cè)承臺上植入φ20豎向鋼筋，按照施工的標(biāo)準(zhǔn)，對高立柱采用C30以上的膨脹混凝土，澆筑過程中緩慢放料。分層澆筑密實(shí)，分層厚度在30 cm，立柱要加固并且達(dá)到強(qiáng)度，支撐體系拆除，混凝體澆筑前要保證上下截斷面圓錐體頂面之間要大于10 cm空隙。

施工中，要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)階段的配料和數(shù)據(jù)，采用現(xiàn)場小型攪拌機(jī)攪拌，混凝土要采用手推車和人工作業(yè)方式進(jìn)行澆筑?；炷凉嘧⒁淮涡酝瓿?，要分層搗實(shí)，整個過程要派專人負(fù)責(zé)施工，做好混凝體試塊工作。

3 總 結(jié)

綜上所述，城市橋梁頂升改造設(shè)計(jì)有利于緩解城市交通壓力，改善城市交通運(yùn)行狀況，橋梁頂升改造設(shè)計(jì)是橋梁設(shè)計(jì)史上的一項(xiàng)重大突破，該項(xiàng)技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)和社會效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了技術(shù)應(yīng)有的價值。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，橋梁頂升改造設(shè)計(jì)水平的不斷提高，我國城市橋梁建造水平也會得到很大提高，會給人們的出行帶來很大便利，有利于促進(jìn)城市發(fā)展和社會進(jìn)步。

[1] 游煒.城市橋梁改造中的既有連續(xù)梁橋頂升技術(shù)改造[J].福建建筑,2015，(5):78-100.

[2] 邱湯彬，劉世忠，李麗園.頂升技術(shù)在城市橋梁改造中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2013，(5):62-66.

U445

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1008-3383(2017)09-0148-01

2017-07-11

田昱(1989-)，男，助理工程師，主要從事橋梁、道路的設(shè)計(jì)工作。