橋梁模塊車頂升轉(zhuǎn)體施工技術(shù)

劉清華

（保定交通建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

目前我國跨越既有公路的橋梁工程項目日益增多?？缇€天橋轉(zhuǎn)體由于施工作業(yè)條件及工程造價要求不同，采用的施工方法也有所不同。常用施工方法主要有轉(zhuǎn)盤墩轉(zhuǎn)體施工和模塊車頂升轉(zhuǎn)體兩種，其中轉(zhuǎn)盤墩轉(zhuǎn)體施工適用于施工作業(yè)環(huán)境廣闊的情況，而模塊車頂升轉(zhuǎn)體同時具有適用作業(yè)環(huán)境復(fù)雜的特點。本文將主要對模塊車頂升轉(zhuǎn)體的施工方法及質(zhì)量控制要點進行探究。

1 工程概況

某項目樁號K673+263.34上跨橋為單幅橋，橋梁跨徑布置為（20+2×25+20）m，全長96m，橋面總寬8.5m，凈寬7.7m。上部結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁；下部結(jié)構(gòu)形式為柱式墩、肋板臺、樁基；瀝青混凝土橋面鋪裝?？缰?支點預(yù)應(yīng)力橫向布置如圖1所示，橋梁技術(shù)狀況評定為一類，該橋?qū)儆谕诜絽^(qū)域的天橋，與高速公路成28°斜交，擬通過原位繞中墩轉(zhuǎn)體后進行再利用。

圖1 跨中/支點預(yù)應(yīng)力橫向布置圖

2 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段要完成以下工作：

（1）對待轉(zhuǎn)體橋梁結(jié)構(gòu)進行現(xiàn)狀調(diào)查，評估橋梁使用狀況；

（2）測量橋面線形、梁底線形及地面標(biāo)高，復(fù)核測量梁底凈空高度；

（3）對橋梁周邊高壓電線、天然氣管道等構(gòu)筑物進行調(diào)研，轉(zhuǎn)體施工期間不能對周邊現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物造成破壞；

（4）對臨近周邊環(huán)境調(diào)研，就近選擇支架拼裝場地；

（5）在中央隔離帶搭設(shè)通行爬梯，避免人員橫穿高速公路。

3 模塊車頂升轉(zhuǎn)體施工

3.1 施工工藝流程

橋梁模塊車頂升轉(zhuǎn)體施工采用圖2所示的施工工藝流程。

活性炭內(nèi)部含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，各種孔對活性炭吸附性能的貢獻有著很大的差異。一般認為，大孔容積在0.2～0.8 cm3/g，比表面積小于0.5 m2/g；中孔容積介于0.1～0.5 cm3/g，比表面積在20～70 m2/g，不超過總面積的5%；微孔容積介于0.2～0.6 cm3/g，比表面積在400～1 000 m2/g，甚至更高，占總面積的95%以上[7]。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 轉(zhuǎn)體移運路徑

為滿足轉(zhuǎn)體時模塊車的行走需要，對整個轉(zhuǎn)體路徑上的場地進行處置，通過開挖、回填、整平、碾壓，地基承載力達到120kPa以上，地基處理完成后在其上采用20cm厚C30混凝土硬化，硬化后的場地也可用作模塊車轉(zhuǎn)運、支架體系的拼裝場地。

3.3 拼裝場地平整硬化

將場地布置為臺階型，對靠近橋臺位置的場地進行墊高，模塊車盡量靠近梁端以減少頂升過程中梁端懸臂長度，邊墩內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)體平臺高程與高速公路應(yīng)急車道路面高程保持一致，硬化時可拆除高速公路波形護欄進行銜接。中墩位置轉(zhuǎn)體平臺施工需要移除中分帶內(nèi)的兩側(cè)波形護欄和綠色植被，施工過程中要做好中分帶處管線保護工作，轉(zhuǎn)體施工完成后恢復(fù)中分帶護欄。

3.4 車載支撐組拼

按設(shè)計圖進行支架、模塊車組拼裝調(diào)試。單組模塊車組以1.4m的高度行駛至轉(zhuǎn)體支架底部，精確定位，然后抬高模塊車。

3.5 擋塊拆除

切割現(xiàn)役天橋伸縮縫、拆除原橋臺背墻、挖除擋塊臺背填土后，露出橋臺背墻。采用繩鋸先切割拆除擋塊，再切割拆除背墻。采用50t汽車吊吊裝移除切割完成后的混凝土塊。

3.6 模塊車組就位

模塊車組拼調(diào)試完成后，以1.4m高度的姿態(tài)馱載轉(zhuǎn)體支撐架行駛至梁底，按預(yù)先放出的模塊車位置精確就位，然后復(fù)測模塊車組間距，保證模塊車組平行且中間墩兩側(cè)模塊車組對稱布置。模塊車組精確定位后，升高模塊車組高度，使車載支架的全部支撐點與梁體充分接觸。模塊車編號由1～10#逐一編號。

3.7 轉(zhuǎn)體施工

利用模塊車組高精度同步頂升系統(tǒng)將梁體整體向上頂升50～55mm，控制頂升速度在5～10mm/min范圍。正式頂升時，需要按下列程序進行：①操作：按預(yù)設(shè)荷載進行加載和頂升；②觀察：觀察各測量點的情況；③測量：各個測量點應(yīng)認真做好測量工作，及時反映測量數(shù)據(jù)；④校核：將數(shù)據(jù)報送至現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)組，比較實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的差異，在頂升的同時做好數(shù)據(jù)記錄，具體如表1所示。

表1 不同時間點各模塊車頂升高度 單位：mm

整個同步頂升過程中，對模塊車組、車載支撐及箱梁進行監(jiān)控，確保整個頂升過程中結(jié)構(gòu)安全。待支座上蓋板脫離支座滑板，可順利轉(zhuǎn)出時，解除模塊車組鎖死裝置，啟動模塊車組，以中間橋墩為旋轉(zhuǎn)點，車組沿設(shè)計轉(zhuǎn)體路徑中心旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)體過程中要加強施工監(jiān)控。梁體準(zhǔn)確就位后，采用模塊車組液壓系統(tǒng)同步下放梁體，同步性控制在5mm以內(nèi)。待梁體與支座全部接觸后，分級卸載模塊車組油壓，至車載支撐與梁體脫離，然后移除模塊車組。

3.8 測量監(jiān)控

轉(zhuǎn)體過程中，在橋梁上設(shè)置監(jiān)測儀器，實時監(jiān)控橋梁關(guān)鍵截面應(yīng)力、橋端位移、轉(zhuǎn)體速度、空間位置、風(fēng)速風(fēng)力、牽引力等相關(guān)參數(shù)。測量人員要對規(guī)劃的轉(zhuǎn)體路線、模塊車組運行控制、轉(zhuǎn)體控制、梁體精確定位等施工工序進行嚴格把控，掌握轉(zhuǎn)體過程中的橋梁工作狀態(tài)，播報監(jiān)測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，及時進行糾偏，確保施工安全。

3.9 支座更換

3.10 落梁就位

天橋轉(zhuǎn)體就位后，進行精確定位，安裝全橋支座，落梁，完成轉(zhuǎn)體工作。

3.11 剩余結(jié)構(gòu)施工

剩余結(jié)構(gòu)施工有新建橋臺背墻、擋塊、耳墻及搭板施工，伸縮縫安裝，接線銜接，以及場地清理、材料設(shè)備退場。

4 模塊車頂升轉(zhuǎn)體質(zhì)量控制措施

4.1 模塊車組運行步驟

模塊車組運行步驟如下：①指令長給出指令，啟動模塊車組，按既定線路、設(shè)計行駛速度行駛；②觀察員在模塊車組旁觀察各組模塊車組油壓變化，各組油壓差（與理論油壓相比）超過3MPa即向指令長報告，指令長給出指令，暫停移動模塊車組；③指令長向現(xiàn)場工程副指揮匯報情況，組織各專業(yè)工程師指定調(diào)節(jié)方案，指令長下達指令，調(diào)節(jié)模塊車組油壓，使每組車油壓差在3MPa以內(nèi)，再次啟動模塊車組；④再次觀察轉(zhuǎn)體過程中各組的油壓差，直至模塊車組轉(zhuǎn)體至落梁設(shè)計位置。

4.2 轉(zhuǎn)體控制

轉(zhuǎn)體控制主要包括路徑控制、速度控制、道路自適應(yīng)控制、箱梁姿態(tài)及應(yīng)力控制、全過程安全控制等，分別采取對應(yīng)措施確保轉(zhuǎn)體的順利進行。

（1）路徑控制：提前在模塊車組控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)限制，如轉(zhuǎn)角等；利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實時定位導(dǎo)航；在路面上提前畫路徑線，以便現(xiàn)場施工人員進行直觀觀察及控制。

（2）速度控制：提前在模塊車組控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置速度限制，將最大轉(zhuǎn)動線速度控制在50m/h以內(nèi)。

（3）道路自適應(yīng)控制：轉(zhuǎn)體前再次清理行走路徑并采取保護措施，確保行走路徑暢通無障礙；當(dāng)有坡度或路面凹凸時，模塊車組自身可自動適應(yīng)平移道路的不平整路況，自動調(diào)整箱梁水平狀態(tài)，車輪上下自動可調(diào)幅度為±30cm，安全可靠，確保良好的路面適用性。

（4）箱梁姿態(tài)及應(yīng)力控制：通過監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控箱梁狀態(tài)和關(guān)鍵位置的應(yīng)力狀態(tài)，確保箱梁狀態(tài)在可控范圍內(nèi)，箱梁應(yīng)力不超過允許值。

（5）全過程安全控制：通過人員、組織、管理、現(xiàn)場協(xié)調(diào)與管控、方案交底、班前教育等多種形式配合現(xiàn)場監(jiān)測、監(jiān)控，加強轉(zhuǎn)體過程的安全控制。

4.3 梁體精確定位

梁體旋轉(zhuǎn)至新橋位時，降低模塊車組高度，使梁體與支座間隙小于2cm，具體定位步驟如下：①定位模塊車組前輪達到預(yù)設(shè)邊緣線；②定位梁底調(diào)平塊與支座對齊；③定位橋面中心線與橋臺中心線對齊；④定位車載裝備群的幾何中心與中央墩中心重合。

4.4 驗收標(biāo)準(zhǔn)

既有跨線天橋轉(zhuǎn)體工程，施工前應(yīng)組織相關(guān)人員對臨時結(jié)構(gòu)、機械設(shè)備、橋梁自身結(jié)構(gòu)進行檢查驗收。驗收合格并經(jīng)監(jiān)理工程師履行全部簽字手續(xù)后，方可對橋梁主體結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)體作業(yè)。為確保施工質(zhì)量，需進行模塊車組檢查驗收、托架檢查驗收和地基基礎(chǔ)檢查驗收，具體驗收標(biāo)準(zhǔn)參考相關(guān)規(guī)范及設(shè)計要求。

5 結(jié)語

該項目實踐表明，模塊車組頂升轉(zhuǎn)體施工具有“邊通車、邊施工、高質(zhì)量、高效率”的特點，有效地避免了老橋拆除對環(huán)境產(chǎn)生的影響和新建跨線天橋施工對高速公路通行安全的影響，具有較好的推廣應(yīng)用價值和廣闊的市場應(yīng)用前景。