既有簡(jiǎn)支梁橋整體同步頂升施工技術(shù)探究

張艷

摘要：斷柱頂升接高方法是快速連接與新建城市快速干道高架橋網(wǎng)絡(luò)的重要手段，同時(shí)我們需要對(duì)橋梁進(jìn)行整體的反破頂升改造，最大的升高需要控制在2.5米的范圍之內(nèi)。自行研制的緩沖導(dǎo)向裝置是頂升導(dǎo)向裝置所使用的主要內(nèi)容，同時(shí)其承臺(tái)基礎(chǔ)會(huì)與鋼管與型鋼組成一定的頂升托架體系。在調(diào)試好系統(tǒng)之后我們可對(duì)其進(jìn)行正式升頂，尤其是要特殊處理斷柱連接工作，然后對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑。

關(guān)鍵詞：簡(jiǎn)支梁橋；橋墩；切割；整體頂升

在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與進(jìn)步的過(guò)程當(dāng)中我國(guó)橋梁整體施工技術(shù)也在原有基礎(chǔ)上取得較為明顯的成就，但是在實(shí)際應(yīng)用中還是存在一定的缺陷與不足，因此我們必須使用先進(jìn)的施工技術(shù)與工藝。在彌補(bǔ)傳統(tǒng)施工工藝方面簡(jiǎn)直橋梁整體同步頂升施工技術(shù)所起到的作用不可替代，這要求相關(guān)部門(mén)以及工作人員必須提高對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的重視程度，并在實(shí)際施工中結(jié)合工程需求科學(xué)使用該項(xiàng)技術(shù)，從根本上促使橋梁整體施工質(zhì)量得以保障。

一、工程概述

某下行匝道橋?yàn)?×25m簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋，采用獨(dú)圓柱橋墩、預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁。該橋單跨結(jié)構(gòu)由5榀空心板梁通過(guò)橫向鉸縫連接，梁高105cm，寬度9.5m，重量約為500t。為了與新建的城市快速干道高架橋連接成網(wǎng)，需對(duì)該匝道橋4跨空心板結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體反坡頂升改造。研究確定該橋采用斷柱接高方法使1-5號(hào)橋墩分別達(dá)到改造設(shè)計(jì)高程。單幅4跨頂升面積為950m2，最大頂升高度2.5m。

斷柱頂升接高可以說(shuō)是一種全新施工方法，主要是在橋梁適應(yīng)性改造中進(jìn)行使用。這不僅會(huì)切割橋梁墩柱，同時(shí)也會(huì)促使蓋梁以及上部結(jié)構(gòu)整體頂升實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高需求的滿足，然后對(duì)切斷的上下兩個(gè)部分進(jìn)行連續(xù)的補(bǔ)償工作，最終促使橋梁標(biāo)高得以順利實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)高效、便于操作是該項(xiàng)技術(shù)的明顯優(yōu)勢(shì)與特征，同時(shí)也不會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境與交通造成較大影響。在提升橋梁結(jié)構(gòu)功能性以及環(huán)保性方面起著相當(dāng)重要的作用。

二、施工關(guān)鍵技術(shù)

1.頂升系統(tǒng)安裝

（1）支撐體系

采用錨固于承臺(tái)基礎(chǔ)上的φ609mm×16mm鋼管與型鋼組成頂升托架體系。通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭安裝專(zhuān)用墊塊作為頂升臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐長(zhǎng)度與千斤頂?shù)男谐滔嗥ヅ?。托架及臨時(shí)支撐間通過(guò)法蘭接高。每個(gè)蓋梁下的各托架之間通過(guò)聯(lián)系桿件連接在一起形成格構(gòu)柱，以增加整體穩(wěn)定性。在千斤頂與梁體底面間設(shè)置型鋼分配梁，實(shí)現(xiàn)各千斤頂對(duì)梁體均衡施力。

（2）頂升及隨動(dòng)裝置

根據(jù)頂升橋梁結(jié)構(gòu)幾何尺寸和重量，單墩位處頂升設(shè)備采用4臺(tái)200t千斤頂，其布設(shè)位置充分考慮后續(xù)墩柱續(xù)接時(shí)模板安裝的施工空間，并盡量保證豎直，以減小頂升過(guò)程中產(chǎn)生的水平分力。型鋼分配梁與橋梁底面間用楔形鋼板墊實(shí)，保證頂升力均衡可靠傳遞。每個(gè)千斤頂外側(cè)配置1臺(tái)隨動(dòng)保護(hù)裝置，以防止因突然停電或千斤頂失效而導(dǎo)致事故發(fā)生。

2.切割橋墩

安裝調(diào)試好頂升系統(tǒng)后，對(duì)千斤頂施加梁體重量85%的預(yù)頂力，采用新型繩鋸實(shí)現(xiàn)對(duì)立柱的無(wú)震動(dòng)直線切割，通過(guò)導(dǎo)輪控制方向和切割速度，利用金剛石串珠繩高速摩擦墩身混凝土實(shí)現(xiàn)墩柱切割，切割過(guò)程采用噴水冷卻，降低粉塵和噪音污染。

3.頂升施工

（1）頂升結(jié)構(gòu)稱重

對(duì)單幅橋梁采用整體同步頂升、分步到位的方式施工，首先將簡(jiǎn)支梁的連續(xù)縫和伸縮縫解除并完成橋墩切割，通過(guò)調(diào)整千斤頂油壓，使同組千斤頂?shù)捻斏疽恢?，然后緩慢將梁體頂升5～10mm，通過(guò)實(shí)測(cè)頂升力對(duì)梁體進(jìn)行稱重，確定各點(diǎn)的頂點(diǎn)反力。

（2）頂升

為檢驗(yàn)頂升系統(tǒng)的工作狀態(tài)，在正式頂升之前對(duì)擬頂墩位處各組千斤頂進(jìn)行試頂，頂升高度10mm。待整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行正式頂升，千斤頂最大行程為140mm，頂升標(biāo)準(zhǔn)行程為100mm，最大頂升速度10mm/min。每個(gè)循環(huán)逐跨依次頂升10cm，直到各跨橋墩頂升至設(shè)計(jì)高程。

（3）PLC同步頂升控制在每個(gè)頂升墩柱沿線路方向兩側(cè)對(duì)稱布置4臺(tái)千斤頂（編為1組），根據(jù)采集到的頂升力及位移數(shù)據(jù)，由主控室PLC同步頂升控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)頂升過(guò)程各組千斤頂?shù)耐阶鳂I(yè)。

4.墩柱混凝土續(xù)接面處理

（1）錐形核心混凝土施工

對(duì)斷柱續(xù)接斷面進(jìn)行特殊處理，上部墩柱主筋內(nèi)側(cè)范圍芯部混凝土鑿成倒錐形凸臺(tái)，下部斷柱主筋內(nèi)側(cè)范圍芯部鑿成倒錐形凹槽，表面均按鑿毛要求處理。該構(gòu)造大幅增加了新舊混凝土之間的粘結(jié)面積，提高了粘結(jié)力；同時(shí)倒錐形核心混凝土和凹槽特殊構(gòu)造，增加了新舊混凝土的相互嵌入性能，有利于續(xù)接段墩柱的受力。

（2）續(xù)接斷面植筋

墩柱主筋續(xù)接及植筋補(bǔ)強(qiáng)施工：按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求連接上下兩部分?jǐn)嘀鹘?，并?duì)續(xù)接段進(jìn)行植筋補(bǔ)強(qiáng)處理，綁扎續(xù)接段墩柱螺旋箍筋。

5.模板安裝

根據(jù)墩柱結(jié)構(gòu)尺寸和續(xù)接段高度設(shè)計(jì)并制作模板，下緣緊套原來(lái)墩柱高度不小于30cm，上緣緊套原來(lái)墩柱高度不小于10cm，上緣設(shè)有混凝土澆注孔和浮漿溢出孔，混凝土澆注管與澆注孔處采用法蘭螺栓加橡膠墊密封連接，浮漿溢出孔處設(shè)有扦插式插板，使混凝土頂面浮漿能夠充分溢出，有效提高了新舊混凝土接觸面處的強(qiáng)度。

6.續(xù)接段混凝土澆筑施工

（1）混凝土澆筑

通過(guò)混凝土灌注孔將混凝土澆筑入模板內(nèi)，振動(dòng)棒由浮漿溢出孔插入進(jìn)行逐層振搗，當(dāng)澆筑到頂部倒錐形芯部混凝土段時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)振搗，讓混凝土浮漿從溢出孔充分溢出直至溢出均勻的混凝土為止。拆除振動(dòng)設(shè)備，扦插插板封閉浮漿溢出孔。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)及臨時(shí)設(shè)施拆除

混凝土澆筑管拆除工作需要在混凝土初凝后進(jìn)行。管中的注水需要在這一過(guò)程中進(jìn)行徹底排除，同時(shí)修飾局部混凝土表面。促使混凝土強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求后再進(jìn)行拆模工作，后續(xù)的階段墩柱模板也必須嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行施工，尤其要提高對(duì)混凝土養(yǎng)生工作的重視程度。后續(xù)階段混凝土強(qiáng)度滿足施工需求后可自上而下的進(jìn)行拆除工作，頂升裝置以及支撐裝置也是在這一過(guò)程中被逐步拆除。

結(jié)語(yǔ)：

該橋?qū)嶋H進(jìn)行改造施工的過(guò)程當(dāng)中主要借助斷柱同步頂升不平衡高差控制系統(tǒng)以及方法，最終促使頂升過(guò)程平穩(wěn)同步以及自動(dòng)糾偏的目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。在研制緩沖導(dǎo)向裝置的過(guò)程當(dāng)中主動(dòng)糾偏以及有效降低墩身表面混凝土損傷的目的可逐步實(shí)現(xiàn)。這不僅是提升連續(xù)墩身混凝土年粘結(jié)性能的手段之一，同時(shí)也是借助混凝土澆鑄保壓施工的方法促使新老混凝土界面部分混凝土的密實(shí)性得以保障，在施工完成后也取得了較為良好的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉晨.橋梁整體頂升施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)：引文版，2016（40）：00167-00167.

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