蓋梁接高提升橋梁高度施工技術(shù)

梁 彥 龍

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

晉東南某大橋?yàn)?×20 m橋跨布置，橋梁寬度24.5 m，分左右兩幅，單幅每跨為4片20 m小箱梁，為了增加過水面積，洪水期梁板不受浸泡，需提高橋梁凈空高度80 cm。最后經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，采用了橋梁整體同步頂升及蓋梁接高施工工法。

2 工藝原理

采用PLC控制液壓同步頂升系統(tǒng)，本系統(tǒng)的特征為：具備Windows操作系統(tǒng)；安全性高、整體性強(qiáng)、功能性佳；具備控制行程、承載壓力以及位移偏差的性能；具備錯(cuò)誤操縱自主保護(hù)以及緊急停止的功效等等。借助PLC控制液壓將系統(tǒng)同步頂起，同時(shí)有效操作布置于橋梁下方的一系列千斤頂，進(jìn)而將橋梁梁板和橋面系同步頂升，同時(shí)基于限位結(jié)構(gòu)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)橋梁整體抬升的要求。原蓋梁作為頂升支撐點(diǎn)，頂升到位后直接接高蓋梁以達(dá)到增大橋下凈空的目的。

3 材料與機(jī)具

材料與機(jī)具參數(shù)見表1。

表1 材料與機(jī)具

4 施工流程

4.1 工藝流程

工藝流程圖見圖1。

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1準(zhǔn)備工作

1)在施工之前，務(wù)必要將施工人員以及機(jī)具準(zhǔn)備到位，同時(shí)依據(jù)項(xiàng)目具體要求，將材料單下發(fā)到位，準(zhǔn)備好材料。

2)為保證施工安全，對(duì)施工橋梁作封道處理，必要時(shí)改建臨時(shí)道路分流。設(shè)置明顯的交通警示標(biāo)志。對(duì)橋下道路、河流通行通航做好交通控制，設(shè)置必須的警示標(biāo)志，并設(shè)專人管理，保證施工安全。

3)頂升前，檢查橋梁各個(gè)部位，各連接點(diǎn)，割斷上下相關(guān)連接鋼筋，切斷箱梁上部與下部的連接，使整聯(lián)箱梁處于自由狀態(tài)。

4.2.2PLC頂升設(shè)備調(diào)試、安裝

1)該大橋?yàn)?×20 m小箱梁結(jié)構(gòu)，分左、右幅，每幅4片小箱梁。每片箱梁采用4臺(tái)100 t千斤頂實(shí)施同步頂起。依據(jù)設(shè)計(jì)要求，在兩側(cè)橋臺(tái)位置布設(shè)千斤頂8臺(tái)(每片梁2臺(tái))，以供頂升，在每個(gè)橋墩的支架上布置16臺(tái)千斤頂，全橋共設(shè)千斤頂96臺(tái)，另準(zhǔn)備4臺(tái)備用。

2)96臺(tái)千斤頂使用一個(gè)PLC控制系統(tǒng)，每個(gè)墩(臺(tái))橫向兩側(cè)各設(shè)一個(gè)同步控制點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)設(shè)置一臺(tái)位置傳感器，共14臺(tái)；每個(gè)墩(臺(tái))放置4臺(tái)百分表數(shù)據(jù)采集儀，用于監(jiān)控梁底與墊石間距離，共28臺(tái)。

3)以蓋梁為頂升支撐點(diǎn)，每片梁板每端底板處放置2個(gè)千斤頂，緊貼支座墊石，千斤頂?shù)撞恳秸駝t墊鋼板找平。

4.2.3試頂升

1)在正式施工以前，務(wù)必要開展高度10 mm左右的試頂升，以檢查頂升系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)校驗(yàn)稱重結(jié)果。

2)應(yīng)通過試頂升作業(yè)收集頂升系統(tǒng)的位移狀況以及整體姿態(tài)，并以此作為正式頂升的參照依據(jù)。

4.2.4正式頂升

1)待試頂升確認(rèn)無誤之后，方可開展正式頂升。正式頂升主要包含如下操作步驟：

步驟一：操作，依據(jù)預(yù)設(shè)作用力實(shí)施加載與頂升；

步驟二：觀察，及時(shí)觀察各個(gè)點(diǎn)位并獲取測(cè)量情況；

步驟三：測(cè)量，及時(shí)測(cè)量每個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并得出測(cè)量數(shù)據(jù)；

步驟四：校核，管理組對(duì)上交的測(cè)量數(shù)據(jù)，開展測(cè)量數(shù)據(jù)以及理論數(shù)據(jù)的比對(duì)及校核；

步驟五：分析，對(duì)于存在的數(shù)據(jù)偏差開展仔細(xì)的分析，進(jìn)一步實(shí)施調(diào)整；

步驟六：決策，確認(rèn)當(dāng)前工作狀況合理可行后，對(duì)下一步驟操作做出決策。

2)每當(dāng)千斤頂頂升100 mm時(shí)，即使用臨時(shí)鋼支撐予以緊固；待千斤頂回油，將作用力轉(zhuǎn)移到支撐上后，進(jìn)一步將鋼墊塊布設(shè)于千斤頂?shù)撞恳詫?shí)現(xiàn)墊緊；重復(fù)上述操作直至頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高；繼續(xù)頂升至超出設(shè)計(jì)標(biāo)高100 mm作為施工空間。

3)將準(zhǔn)備好的鋼支墩放置于原梁板支座位置處，高度為設(shè)計(jì)頂升高度，在鋼支墩中澆筑C50混凝土，強(qiáng)度達(dá)到要求后在鋼支墩頂部加塞鋼板，使之與梁板頂緊，橋梁荷載轉(zhuǎn)換至鋼支墩上后，將千斤頂收油拆除。鋼支墩采用鋼管制作，數(shù)量一般與支座數(shù)量相同，尺寸根據(jù)承載情況制定，這里采用φ200 mm，壁厚12 mm無縫鋼管。鋼支墩直接澆筑在加高蓋梁中，不再回收。

4)頂升到位臨時(shí)固定牢固后即可拆除液壓頂升系統(tǒng)，將頂升系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至下次落放使用。

5)在頂升進(jìn)程中，務(wù)必要保證位移傳感器的位置同步偏差在1 mm范圍內(nèi)，當(dāng)位置偏差超出1 mm，或者缸壓力偏差超出5%時(shí)，應(yīng)立即中止液控單向閥的作業(yè)以保障橋梁安全。

6)在每一輪頂升操作完畢時(shí)，應(yīng)及時(shí)收集、匯總并研究計(jì)算機(jī)輸出的千斤頂壓力狀況以及油缸位移狀況，對(duì)于其中出現(xiàn)的異常應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

4.2.5蓋梁接高

在蓋梁頂將需加高位置用墨線做好標(biāo)記，將混凝土鑿毛，并按設(shè)計(jì)鋼筋間距打孔，清理干凈后在孔內(nèi)灌入膠水，植入鋼筋，按設(shè)計(jì)要求，鋼筋植入長(zhǎng)度不小于35 cm，待膠水粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)做鋼筋拉拔試驗(yàn)，符合要求后進(jìn)行鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑，見圖2。

4.2.6支座安裝、落梁

1)混凝土拆完模板后養(yǎng)護(hù)7 d，再次安裝頂升設(shè)備，將千斤頂放置在端、中橫隔梁下，每片梁板每端放置2臺(tái)千斤頂，安裝到位后調(diào)試，然后同步頂升，頂升高度5 mm，將鋼支墩上的鋼板拆除，按設(shè)計(jì)要求澆筑支座墊石。

2)支座墊石混凝土拆模后養(yǎng)護(hù)到位，對(duì)混凝土試件強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，強(qiáng)度符合要求再安裝支座。

3)對(duì)原拆除的支座予以檢測(cè)，檢測(cè)合格的準(zhǔn)予使用，變形不能使用的及時(shí)采購并檢測(cè)，合格后方可使用。安裝時(shí)支座底部要平整，頂部與梁板接觸要平實(shí)。

4)支座安裝好后，在梁底放置臨時(shí)鋼支撐，高度比此時(shí)千斤頂零頂升高度高出5 mm，鋼支撐高度不足應(yīng)加墊鋼板，回油，撤掉千斤頂，重復(fù)相同步驟逐步下放梁板，直至梁板平穩(wěn)落到支座上為止，再撤掉頂升設(shè)備。

5 結(jié)語

相對(duì)舊橋拆除新建項(xiàng)目、橋梁斷柱頂升架設(shè)工程，橋梁整體頂升蓋梁接高只需要短短3個(gè)月工期，工期短，投入少，環(huán)境影響小，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。