多跨截柱整體頂升橋梁技術(shù)要點分析

謝艷

（江西省交通投資集團有限責任公司宜春管理中心，江西宜春336000）

0 引言

多跨截柱整體頂升技術(shù)在橋梁的施工中具有結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、設(shè)備先進的特點，對橋梁的頂升工程具有至關(guān)重要的作用。在橋梁的頂升需求中，考慮應(yīng)用多跨截柱整體頂升技術(shù)前應(yīng)先對地基進行穩(wěn)定性的保障，同時對設(shè)備頂升的墩位進行事先評估，確保橋梁項目的施工能夠高效順利的開展。

1 橋梁頂升技術(shù)分析

橋梁工程項目的空間結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，根據(jù)橋梁的模型進行力學分析可以得知，橋梁的上部橋跨結(jié)構(gòu)通常會采用支撐結(jié)構(gòu)的形式，使上部結(jié)構(gòu)的運行得到穩(wěn)定保障。從橋梁結(jié)構(gòu)的理論角度看，橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況只與支撐邊界的約束條件形成直接關(guān)系，跟支撐高度沒有明確的直接影響，從側(cè)面提高了橋梁施工進行頂升技術(shù)應(yīng)用的可靠性，同時也能促進橋梁工程更快速更高效的完成。在橋梁的建設(shè)過程中，根據(jù)實際施工要求以及技術(shù)支撐合理地應(yīng)用橋梁頂升施工技術(shù)，設(shè)置一個適宜的支座支撐結(jié)構(gòu)形式，利用原受力條件的優(yōu)勢，臨時組建一個橋跨或者結(jié)構(gòu)體系形式，進行兩個支撐結(jié)構(gòu)形式的建設(shè)，使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性都能得到有效保障。通過橋跨支撐的有效利用，將橋跨與各個制作過程都升高到預(yù)設(shè)的高度位置，從而確保其豎向位置的提升達到預(yù)期目標。再根據(jù)施工現(xiàn)場的實際需求和特點，了解橋梁頂升技術(shù)在實際應(yīng)用中的需求和存在的問題，確保橋梁的原有受力狀態(tài)不會因頂升環(huán)節(jié)造成一系列的影響，從而出現(xiàn)大的變動影響橋梁的穩(wěn)定性。在當下普遍的橋梁結(jié)構(gòu)中，梁式結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)以及拱式結(jié)構(gòu)等形式對橋梁頂升技術(shù)的應(yīng)用具有一定影響，頂升技術(shù)對受力穩(wěn)定性方面的要求比較高。因此，在橋梁頂升技術(shù)的實操過程中應(yīng)盡量滿足橋梁加高、制作更換過程的實際技術(shù)需求[1]。

2 技術(shù)特點

多跨截柱整體頂升施工技術(shù)的主要特點如下：

第一，鋼抱箍的結(jié)構(gòu)組成具有結(jié)構(gòu)簡單、受力均勻明確且方便運輸?shù)膶嶋H優(yōu)勢。

第二，頂升設(shè)備擁有較高的科技水平。頂升設(shè)備的頂升施工一般由PLC系統(tǒng)進行操作，施工人員只需要通過計算機完成頂升設(shè)備的頂升控制，從設(shè)備優(yōu)勢上確保頂升高度的準確高效。同時，頂升設(shè)備的工作情況會由控制器直接反饋到多媒體顯示工具上，便于遠端進行施工現(xiàn)場的實時監(jiān)控，也能通過計算機及控制系統(tǒng)對操作誤差進行有效控制，從而保證頂升設(shè)備的高效精準運作。

頂升設(shè)備的操作比較便捷、易上手，各項操作數(shù)據(jù)可進行記憶并反復(fù)引用。

3 頂升施工工藝

3.1 工程概況

在橋梁項目的長期使用過程中，往往需要擴建以滿足交通運輸需求。在橋梁擴建中應(yīng)用橋梁頂升施工技術(shù)，應(yīng)對引橋進行先一步的頂升操作，從而使新舊橋梁具備同時頂升的施工條件。對于新建設(shè)的T梁結(jié)構(gòu)也可以通過頂升技術(shù)完成施工。在此次橋梁的擴建工程施工中，可以應(yīng)用墊石加高或者立柱接長的方式完成橋梁的擴建施工。墊石加高施工方法對于橋梁整體頂升高度不超35mm的施工需求是最合理的；如果頂升高度超過了35cm則需要立柱接長的方法進行施工，實際施工工藝要根據(jù)現(xiàn)場實際情況及施工要求進行合理選擇。

3.2 施工準備工作

3.2.1 水中施工平臺搭設(shè)

為了完成頂升施工操作，需要在施工現(xiàn)場進行承重橋臺的腳手架與梁體觀測架的設(shè)立。承重橋臺除了滿足固定荷載需求外，還應(yīng)對施工過程中的其他人員活動及材料使用和產(chǎn)生的承載壓力進行綜合分析。充分了解受力因素，并根據(jù)施工實際需求完成承重橋臺的腳手架架設(shè)方式，將縱橫間距控制在0.5m范圍內(nèi)。兩個橋臺分別布置好腳手架并設(shè)置后跳板，并使用鋼絲對活動結(jié)構(gòu)進行綁扎固定，完成后進行施工現(xiàn)場的安全防護措施，使工程的安全性得到進一步提升[2]。

3.2.2 橋面梁板與臺背兩側(cè)伸縮縫清理

在橋梁頂升施工前必須對伸縮縫完成切割施工。實際操作則是使用切割機將橋面的鋪裝進行切割，使切口兩邊盡量滿足平直度的要求。然后再使用風鎬完成鑿除作業(yè)，通過人工使用釬子對端頭及臺身等各個位置進行清理工作，保證施工現(xiàn)場的干凈程度。在梁板端頭與臺背處于分離狀態(tài)時，利用空壓機與吹風機進行深度的清潔施工，進一步提高橋梁的清潔度。另外，臺帽還需要開展鑿毛工作，確保梁底和臺帽頂部的所有雜物得到徹底清除，對于臺帽存在結(jié)構(gòu)缺陷的可以通過頂升操作完成修復(fù)施工。

3.2.3 橋面標高和中線觀測點布置

在頂升工作開始前，工作人員應(yīng)對所有的墊石需求位置進行準備工作，檢查標高以及所有結(jié)構(gòu)部件的尺寸是否滿足施工工藝，不能出現(xiàn)其他意外情況。現(xiàn)場施工要進行事先的施工技術(shù)條件預(yù)分析，保證實際標準與實際施工需求是相符合的，所有結(jié)構(gòu)部件也都在規(guī)定的標準范圍內(nèi)，從而使項目的施工效益得到有效保障。

3.3 頂升千斤頂?shù)倪x用和安裝

千斤頂在橋梁的頂升施工中是必不可少的設(shè)備，在選用過程中應(yīng)根據(jù)實際施工需要選擇具備液壓鎖裝置的適宜設(shè)備，預(yù)防液壓管在施工過程中出現(xiàn)失壓情況，使支撐的性能滿足技術(shù)要求。另外，在頂升位置還需加裝螺旋部件，確保頂升操作到達指定位置后能夠鎖定，加強頂升操作的穩(wěn)定性。為了保證千斤頂在使用過程的使用性能，在千斤頂?shù)陌惭b過程中要保持千斤頂?shù)妮S線垂直。同時，要對千斤頂?shù)母鱾€加力點進行強化，避免千斤頂或者墊塊損壞影響施工進度。合理利用帽梁的反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，把千斤頂直接在頂面進行安裝，再通過與梁板下部布置鋼墊板來達到找平效果，控制千斤頂與邊緣在10cm左右的距離，使千斤頂?shù)膽?yīng)用效果更加穩(wěn)定。

3.4 頂升系統(tǒng)、監(jiān)測設(shè)備的調(diào)試安裝

頂升結(jié)構(gòu)在施工過程中應(yīng)利用電子傳感器的優(yōu)勢對位移、壓力等數(shù)據(jù)進行實時收集并反饋到操作員手中，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的高效指揮操作效果。在頂升工作開展前，要對操作系統(tǒng)進行全面的測試與調(diào)整，發(fā)揮施工現(xiàn)場應(yīng)有的調(diào)控作用，使系統(tǒng)的運行效率與工程執(zhí)行技術(shù)要求得到有力保障。頂升設(shè)備的數(shù)據(jù)檢測主要依靠壓力傳感器、百分表、位移傳感器等設(shè)施的信號傳達反饋完成。在梁底架設(shè)位移傳感器可以更加詳細地了解頂升工作的實際操作進展。百分表則可以對頂升操作的偏移量進行測算與反饋，把控偏移量在允許范圍之內(nèi)。壓力傳感器的作用是檢測確定壓力參數(shù)，對頂升施工中的異常壓力數(shù)據(jù)進行及時反饋與報警，使工程在允許范圍之內(nèi)安全運行[3]。

3.5 試頂升

為了充分了解橋梁頂升系統(tǒng)的運行狀態(tài)及執(zhí)行效率，在進行正式頂升作業(yè)前一般需要進行5～10mm的試頂升操作。在試頂升操作中可以加強對頂升系統(tǒng)的檢查工作，提前將運行效果做到準確評估，對于功能缺失或執(zhí)行能力存在缺陷的環(huán)節(jié)進行糾正，加強頂升設(shè)備在正式工作中的安全性與高效性。試頂升環(huán)節(jié)需對千斤頂設(shè)置荷載上限，避免超負荷狀態(tài)造成千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形損壞等情況，并對橋梁進行實時監(jiān)測，應(yīng)用分級計算方法，合理設(shè)置頂升點的實際荷載情況，使千斤頂在正式頂升過程中發(fā)揮應(yīng)有的效用。在頂升的實際操作環(huán)節(jié)，梁體應(yīng)滿足在同步頂升負荷狀態(tài)下維持5min以上，并對卸載后的系統(tǒng)運行狀況進行復(fù)盤了解，對存在異常的方面進行原因剖析，以便后續(xù)正式頂升施工的順利開展。

3.6 正式頂升

根據(jù)頂升施工的預(yù)設(shè)荷載情況進行實際頂升操作，在設(shè)備頂升過程中時刻關(guān)注從PLC系統(tǒng)反饋過來的千斤頂工作狀況，做好各項狀況的應(yīng)對工作，并事先在千斤頂頂點位置進行鋼墊塊結(jié)構(gòu)的強化施工，在最大程度上減少由于操作失誤造成的施工故障。橋梁的坡度在完成頂升工作后很容易受到影響，為了減少由于位置偏移形成進一步的嚴重影響，可以通過施工現(xiàn)場限位塊的設(shè)置確?？v橫方向的頂升精確度。限位裝置一般采用三角牛腿結(jié)構(gòu)形式進行布置，并通過植筋法進行臺身塊與擋塊結(jié)構(gòu)的植入。將橋梁頂升到預(yù)定位置時，應(yīng)加強千斤頂控制行程的精度，對多次頂升施工以及單次頂升施工進行合理應(yīng)用，為了防止回落現(xiàn)象，在橋梁頂升的同時要及時塞入鋼板。對上述步驟進行往復(fù)操作頂升，直至橋梁滿足預(yù)設(shè)的施工要求，需要注意的是，橋梁在頂升過程中必須將速度控制在10mm/min以下。

3.7 同步實施監(jiān)控

伴隨著頂升施工的進行，計算機顯示器將每一次變化的實際施工參數(shù)都進行了及時反饋與記錄，確保施工過程朝著正確的方向進行。在頂升支架結(jié)構(gòu)承載性能正常的情況下，要對梁板的變化情況時刻保持關(guān)注，確保在第一時間內(nèi)獲悉并處理相應(yīng)的突發(fā)事件，確保后續(xù)頂升施工能夠順利進行，同時還應(yīng)對頂升過程中的各項作用力和千斤頂?shù)某休d力數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，對下一步頂升工作提供數(shù)據(jù)支持。在頂升過程中，實際頂升力不能超出預(yù)設(shè)頂升力的5%，否則應(yīng)及時暫停頂升施工，對實際頂升施工情況進行重新評估。在橋梁的頂升過程中，對位移數(shù)據(jù)的監(jiān)控也是十分必要的，要根據(jù)位移傳感器的數(shù)據(jù)反饋檢測橋臺位處出現(xiàn)的偏差，便于進行及時處置。在實際的頂升過程中，位移傳感器對于施工現(xiàn)場的變化檢測起到很大的作用，在施工過程中也對位移檢測進行了多次的優(yōu)化與改革，對頂升施工的質(zhì)量提升帶來了很大的貢獻。

3.8 臨時支撐墊塊的放置

在橋梁每次完成頂升操作后都應(yīng)將鋼板與預(yù)制墊塊結(jié)構(gòu)及時塞入，有效保護支撐的質(zhì)量與性能。臨時支撐面積滿足施工標準則可以提高承載性能，荷載性能達標則預(yù)示著運行標準建立。在安裝臨時支撐地下部的過程中，臺帽的連接一定要得到穩(wěn)定保障，上側(cè)與梁體也保持連接的穩(wěn)定性，此時可以有效消除回落現(xiàn)象的出現(xiàn)。臨時支撐墊塊是采用鋼筋混凝土進行預(yù)制的形式，墊塊兩側(cè)有鋼筋材料的預(yù)留，便于完成整體結(jié)構(gòu)的拼接，在制備墊塊時要注意保證墊塊的寬度及位置精度滿足施工技術(shù)要求。

3.9 臺帽接高

在落梁到達指定坐標后，臺帽需要與接高部位進行鋼筋綁扎、模板設(shè)置以及澆筑等施工工序，為了確保鋼筋網(wǎng)片的施工質(zhì)量，墊石與臺帽形成整體的組合結(jié)構(gòu)，并需要完成頂部的鑿毛處理，確保整體結(jié)構(gòu)達到工程應(yīng)用技術(shù)標準。

4 頂升施工的注意事項

4.1 地基持力層要滿足承載要求

為了確保整體頂升施工的順利開展，地基的持力層需要滿足相應(yīng)的承載性能，將變形控制在允許范圍內(nèi)，保證支架位移以及穩(wěn)定性滿足施工要求。在橋梁的加固施工標準中，地基的持力層在整體頂升施工過程中必須得到嚴格控制。持力層的承載性能如果出現(xiàn)不合格情況會直接導(dǎo)致頂升過程出現(xiàn)垮塌事故，對施工人員的生命財產(chǎn)安全造成嚴重影響。通過對橋梁加固標準和加固環(huán)節(jié)的綜合考慮，在頂升施工的過程中，地基持力層的承載力是必須滿足施工規(guī)范的，提升頂升施工的總體質(zhì)量以及生產(chǎn)效益。

4.2 千斤頂噸位合理預(yù)估

千斤頂在頂升施工中，額定噸位必須在實際方案要求的噸位兩倍以上。千斤頂在被應(yīng)用到正式頂升作業(yè)前，必須進行頂升行程及壓力泵工作狀態(tài)的調(diào)試，使千斤頂能夠以穩(wěn)定準確的狀態(tài)投入頂升施工當中，促進頂升作業(yè)的穩(wěn)定可靠性。考慮到千斤頂在實際頂升環(huán)節(jié)的應(yīng)用穩(wěn)定性，千斤頂?shù)膰嵨粦?yīng)得到適當擴大以確保頂升工作的執(zhí)行效果，以充足的頂升力為頂升施工環(huán)節(jié)的運行提供助力。

4.3 頂升過程注意統(tǒng)一協(xié)調(diào)

頂升施工在實際的開展中還需要對各個工作環(huán)節(jié)完成施工流程的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，設(shè)立專職人員完成現(xiàn)場的整體監(jiān)控工作，對橋板的施工狀態(tài)進行及時詳細的了解，確保所有的異常狀況都能在最短時間內(nèi)得到高效的處理。頂升作業(yè)在現(xiàn)場施工中必須由專人進行監(jiān)控管理工作，保證橋面和橋板結(jié)構(gòu)在施工過程中的協(xié)調(diào)一致，謹防由于部分工作不同步造成的斷裂損壞。另外，橋板結(jié)構(gòu)的變化情況也需要設(shè)置專人進行監(jiān)測，將橋板結(jié)構(gòu)發(fā)生的一系列變化以及客觀判斷及時傳達到指揮中心，提前糾正由于頂升過快或位移過大造成的相關(guān)影響，保持橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在整個施工過程中，要由專人對施工的整個過程實施整體監(jiān)控，從而保障整體施工進度高效率、高質(zhì)量地完成。

5 結(jié)語

總的來說，在橋梁工程項目施工的過程當中，多跨截柱整體頂升施工技術(shù)的應(yīng)用，可以給橋梁工程項目的開展奠定良好基礎(chǔ)，對提升橋梁項目的建設(shè)質(zhì)量以及穩(wěn)定性都有著重要的幫助。因此，在后續(xù)工程項目開展階段要明確多跨截柱整體頂升技術(shù)的施工標準，做好技術(shù)方案的優(yōu)化，并且在施工環(huán)節(jié)要對機械設(shè)備進行調(diào)試，且做好相關(guān)施工過程的質(zhì)量以及安全管理，如此才能為橋梁項目的建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。