成都市二環(huán)路羊西立交頂升調(diào)坡改造關(guān)鍵技術(shù)

施發(fā)宏，鄭華奇

（1.中國(guó)航空港建設(shè)第九工程總隊(duì)，四川成都 611431；2.上海先為土木工程有限公司，上海市 200333)

0 引言

為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，滿足城市交通快速通暢，順利實(shí)現(xiàn)成都市中心城區(qū)緩堵保暢目的，二環(huán)路全線將全部建成立體式交通網(wǎng)絡(luò)，全線建成高架橋。本著“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的目標(biāo)，以最大限度地利用已有橋梁，經(jīng)綜合研究后，采取對(duì)清水河立交引橋連續(xù)箱梁實(shí)施頂升利用，頂升完成后與新建高架橋進(jìn)行對(duì)接。

1 工程概況

清水河橋?yàn)槎h(huán)路直行機(jī)動(dòng)車道上跨大石西路交叉路口和清水河，主跨采用26+70+70+26（m）獨(dú)塔自錨式懸索橋，全長(zhǎng)192 m。南北兩側(cè)引橋均為3×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，引橋段最大坡度4.5%，全橋?yàn)槠矫嬷本€橋。橋梁?jiǎn)畏珜?4.75m，橋面組成為2×1.0 m（花池）+2×0.5 m（防撞墻）+11.75 m（車道寬）。機(jī)動(dòng)車道為雙向6車道。

引橋連續(xù)箱梁截面形式為單箱三室截面，梁頂寬14.75 m，梁底寬11.15 m，梁高1.5 m，兩側(cè)設(shè)1.8 m的懸臂，頂?shù)装搴?.25 m，腹板厚0.45 m。采用1.5%的單向橫坡?；炷翗?biāo)號(hào)C50，一聯(lián)的混凝土工程量為767.5 m3。

橋墩采用Y型雙肢薄壁墩，墩截面為啞鈴型。標(biāo)準(zhǔn)橋墩外圍最大尺寸：底部尺寸為3 m×1.2 m（橫橋向×縱橋向），頂部尺寸為4.55 m×1.2 m（橫橋向×縱橋向）。

內(nèi)外側(cè)承臺(tái)均為高2 m、寬2.5 m，其中內(nèi)側(cè)承臺(tái)長(zhǎng)10.0 m，外側(cè)承臺(tái)長(zhǎng)6.3 m。

橋臺(tái)處的承臺(tái)尺寸為橫橋向?qū)?3.75 m，縱橋向?qū)?.5 m，厚2 m。

采用鉆孔樁基礎(chǔ)，按摩擦樁設(shè)計(jì)，樁徑1.5 m，樁長(zhǎng)15 m。樁基與橋墩通過承臺(tái)連接。

該工程頂升范圍為將兩側(cè)引橋進(jìn)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(shí)對(duì)主橋豎曲線進(jìn)行了局部調(diào)整。各橋墩（臺(tái)）頂升高度見表1所列。

表1 各橋墩（臺(tái)）頂升高度表（單位：m）

2 既有橋梁利用改造的總體思路

根據(jù)清水河立交改造前后的特點(diǎn)和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果，經(jīng)論證清水河立交跨線橋兩端引橋采用直接頂升箱梁的方式進(jìn)行改造，即在支架上設(shè)置千斤頂，在原有墩柱頂面設(shè)置跟隨頂，直接或通過分配梁頂升箱梁，達(dá)到標(biāo)高后再進(jìn)行橋墩和橋臺(tái)改造。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 支架基礎(chǔ)加固

橋梁頂升時(shí)利用原承臺(tái)作為反力基礎(chǔ)，為防止對(duì)現(xiàn)有承臺(tái)結(jié)構(gòu)造成破壞及保證有可靠的支撐位置，需對(duì)現(xiàn)有承臺(tái)進(jìn)行加寬加固處理。

橋墩承臺(tái)加固（見圖1）：

承臺(tái)四周加寬0.75 m、頂面加厚0.25 m。改造后承臺(tái)尺寸為橫橋向?qū)?.8 m，縱橋向?qū)?.0 m，厚2.25 m。

3.2 頂升支撐體系與限位結(jié)構(gòu)

3.2.1 頂升支撐體系（見圖2）

圖1 承臺(tái)加固圖（外側(cè)1＃、2＃、8＃、9＃墩改造）

圖2 支撐安裝圖

支撐體系由609鋼支撐、臨時(shí)墊塊及連系桿等組成。每個(gè)墩柱頂升支撐的主體采用Φ609×16 mm鋼管作為支撐桿。頂升過程中采用Φ600×12 mm的工具式鋼墊塊。每根鋼管支撐下部通過植入錨栓與加固完畢的承臺(tái)連接。上下兩節(jié)鋼管支撐間通過法蘭螺栓連接，整個(gè)鋼支撐體系通過型鋼作為水平連系桿及剪刀撐連成一個(gè)格構(gòu)柱，形成水平穩(wěn)定體系。

3.2.2 限位結(jié)構(gòu)

以下因素可能會(huì)造成橋梁產(chǎn)生偏位：千斤頂安裝不垂直、頂升支撐安裝不垂直、分配梁安裝不水平、頂升墊塊間的高度誤差、頂升過程中坡度的變化等、溫度應(yīng)力的影響等。

前五項(xiàng)因素最終均會(huì)導(dǎo)致千斤頂不垂直，從而在頂升過程中產(chǎn)生水平分力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和分析，由于橫向溫度應(yīng)力的影響較小，在橫向限位設(shè)計(jì)時(shí)可假定所受最大水平力為頂升荷載的1%，考慮箱梁的自重及橋面系的重量。

由于箱梁在縱向受溫度應(yīng)力的影響較大，該工程在縱向限位設(shè)計(jì)時(shí)取頂升荷載的2%作為施加于限位上的水平力。

橫向限位設(shè)置在0#、3#、7#、10#位置，其它橋墩不設(shè)限位，其中3#、7#墩兼具縱向和橫向限位雙重作用。為保證頂升過程中梁體自由上升，橋臺(tái)位置的限位預(yù)留5mm的空隙。橋臺(tái)限位結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 橋臺(tái)限位圖

3.3 液壓同步頂升控制系統(tǒng)

經(jīng)計(jì)算，各頂升位置的頂升荷載及千斤頂布置見表2所列。

千斤頂選用帶球頭可轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓千斤頂，頂部球頭轉(zhuǎn)角最大可達(dá)5°。頂升時(shí)即使存在坡度的變化，此時(shí)千斤頂頂部的球頭也可確保千斤頂與頂升結(jié)構(gòu)垂直，同時(shí)亦能保證千斤頂與支撐均勻接觸且不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)位移。3#墩和7#墩不需頂升。

4 頂升施工

在全幅封閉的情況下，采用南北兩側(cè)全幅分別頂升的方案，全橋共分兩次頂升完成。頂升施工總流程如圖4所示。

表2 各頂升位置的頂升荷載及千斤頂布置一覽表

5 結(jié)語

清水河立交橋引橋于2012年12月27日開始頂升，2013年3月30日完成落梁，是二環(huán)路全部6座橋梁中最早完成頂升并最早與新建橋完成貫通。

頂升完成后，對(duì)該橋進(jìn)行了全面綜合的檢測(cè)，經(jīng)評(píng)定立交現(xiàn)狀良好，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

清水河立交引橋調(diào)坡頂升改造的順利完成，對(duì)既有道路的改擴(kuò)建起到了示范作用。

圖4 頂升施工總流程