淺淡橋梁同步頂升工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)

屠雪

摘 要：橋梁同步頂升技術(shù)是一種新型的橋梁改造技術(shù)，具有節(jié)約施工成本、縮短工期、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在解決橋梁凈空不足方面，具有重要的社會價值和經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合紹諸高速公路項目SZTJ04合同段毓秀橋橋梁同步頂升工程，具體闡述了橋梁同步頂升施工工藝和關(guān)鍵技術(shù)，為同類工程提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁同步頂升;質(zhì)量控制要點(diǎn);頂升工藝

中圖分類號：U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 工程概況

毓秀橋位于浙江省紹興市平水鎮(zhèn)，為紹諸高速公路項目SZTJ04合同段線外地方道路配套工程，屬老橋改造工程。毓秀橋基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩臺身，上部結(jié)構(gòu)為3×16米預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，橋面寬7米。

2 方案確定

紹興市人民政府防汛防旱指揮部經(jīng)過科學(xué)論證，認(rèn)定老橋橋梁凈空不足，給河道行洪和兩岸堤防安全造成影響，河水在橋墩及橋梁防護(hù)部位產(chǎn)生局部沖刷，危及橋梁自身安全[1]。為保障河道行洪安全和橋梁運(yùn)行安全，我們擬采用兩種方案解決問題：（1）拆除重建;（2）老橋整體同步頂升。拆除重建施工工期長，成本高，對當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊懘?老橋整體同步頂升具有節(jié)約施工成本、縮短工期、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。兩種方案的比較如表1所示。

通過兩種方案的比較，采用整體頂升方案可節(jié)省投資78萬元，縮短工期4個月，整體頂升方案具有改造費(fèi)用低、施工工期短等明顯優(yōu)勢。

橋梁同步頂升技術(shù)是指在不破壞原橋形態(tài)的基礎(chǔ)上，通過液壓系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備，將橋梁安全地頂升至所需高度的一種新的橋梁糾偏技術(shù)[2]。首先，根據(jù)實際情況，通過計算和實際承重確定頂升量; 其次，依據(jù)結(jié)構(gòu)各部分承受的荷載大小確定頂升點(diǎn)，有序布設(shè)千斤頂;最后，控制好頂升速度，使其同步、協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地頂起。重點(diǎn)在于不破壞橋梁上部結(jié)構(gòu)的情況下安全頂升至所需高度。

3 荷載計算

（1）三孔梁體總自重約：3孔×6片×8.95 m3/片×2.45 t/m3=395 t。（2）橋面鋪裝重約：48 m×7 m×0.1 m×2.45 t/m3=82 t。（3）混凝土護(hù)欄重約：0.46方/延米×96 m×2.45 t/m3=108 t。

合計總重約為585 t，對橋梁進(jìn)行整體頂升，計劃采用72臺20 t薄型千斤頂，總承載力約為72×20 t=1 400 t≥2倍×585 t，滿足頂升要求。

4 主要施工步驟及要求

4.1 施工工序

施工準(zhǔn)備→搭設(shè)施工掛架→基面清理→布設(shè)千斤頂→監(jiān)測設(shè)備的安裝→試頂升→正式頂升→頂升就位→放置臨時支撐→重支墊千斤頂→頂升下一千斤頂行程（重復(fù)頂升過程直至達(dá)到設(shè)計頂升高度）→安裝預(yù)制墊石及支座→拆除臨時支撐→落梁→清理現(xiàn)場。

4.2 施工平臺準(zhǔn)備

由于梁體自重大，千斤頂必須有牢固的基礎(chǔ)，利用原有橋梁的橋墩作為頂升的反力基礎(chǔ)。人工將原有橋墩上部外露部分雜物清除，將千斤頂支點(diǎn)處的混凝土面進(jìn)行打磨處理，處理面要求平整，以保證千斤頂安裝垂直于承臺表面，使之能夠安全、牢固的作為千斤頂?shù)闹c(diǎn)。

4.3 頂升準(zhǔn)備

4.3.1 基面清理

首先應(yīng)鑿除基面凸起部分，并清除破碎松散混凝土。

若存在蓋梁頂至梁底板高度不夠時，可適當(dāng)鑿除預(yù)放置千斤頂位置下的墩帽混凝土以增大空間，但應(yīng)注意鑿除深度以不大于3 cm為宜，避免鑿除至墩帽構(gòu)造鋼筋以下位置。

4.3.2 頂升系統(tǒng)設(shè)置

根據(jù)毓秀橋的橋梁結(jié)構(gòu)形式及頂升支座更換的特殊性，在保證橋梁結(jié)構(gòu)安全的前提下，以方便施工為原則，制定合理的千斤頂布置方式，千斤頂布置如圖所示。

為保證能順利進(jìn)行起落梁，組織標(biāo)定好的CB100千斤頂、ZB4/800B超高壓二級電動油泵同步配套使用。同時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）須在橋臺和蓋梁頂布置一塊特制的鋼板，標(biāo)定好的千斤頂置在鋼板上，千斤頂上再放一塊特制的鋼楔塊，以保證千斤頂垂直作用于梁底支點(diǎn)。（2）確認(rèn)蓋梁頂基面已清理干凈且空間足夠，若梁底與蓋梁間的空間較大時需在千斤頂與特制鋼板間加墊板，使千斤頂活塞在無位移情況下與上下面緊密接觸。（3）應(yīng)保證所使用的千斤頂和油泵等配套標(biāo)定、配套使用。（4）千斤頂應(yīng)放置在緊鄰原有橡膠支座的位置。（5）千斤頂應(yīng)注意放置位置的平整，千斤頂放置位置應(yīng)避免出現(xiàn)較大的坡差，如出現(xiàn)應(yīng)以環(huán)氧沙漿找平后再安裝千斤頂。（6）放置在千斤頂上、下方的鋼板，以能滿足空間高度的最大鋼板厚度為宜，且鋼板尺寸不得小于千斤頂本身尺寸。

4.3.3 頂升系統(tǒng)的安裝、調(diào)試

本項目頂升采用全橋三孔梁體同時起頂?shù)姆绞?頂升控制元件采用雙控即位移和頂升壓力作為頂升控制依據(jù)，外部數(shù)據(jù)采集以百分表上的讀數(shù)作為位移采集，油泵上的壓力表讀數(shù)作為壓力采集;頂升前應(yīng)單一和統(tǒng)一調(diào)試頂升系統(tǒng)各元件的正常運(yùn)行，以保證頂升過程中的正常進(jìn)行。

4.4 試頂升

在正式頂升前必須進(jìn)行試頂升，以消除彈性變形，保證千斤頂及其他輔助設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下工作，然后觀察和考核整個頂升系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

試頂升以千斤頂頂至設(shè)計荷載為控制荷載，并應(yīng)持荷5分鐘以上進(jìn)行卸載，卸載后組織人員認(rèn)真檢查千斤頂?shù)谋碛^現(xiàn)象，檢查重點(diǎn)有：千斤頂有無異?，F(xiàn)象、油路有無漏油現(xiàn)象、供電線路的表觀磨損等[3];檢查千斤頂上下鋼板有無變形現(xiàn)象;檢查千斤頂放置位置下的結(jié)構(gòu)物有無區(qū)別于頂升前的現(xiàn)象。

以上所列各項均核對無誤后方可進(jìn)行正式頂升，每級頂升完成后應(yīng)及時加上輔助支撐。

4.5 正式頂升

經(jīng)各千斤頂崗位負(fù)責(zé)人再次確認(rèn)千斤頂支墊無誤后方可統(tǒng)一繼續(xù)頂升工作，根據(jù)不同墩位頂升相對位移量不同，應(yīng)嚴(yán)格控制各墩臺頂升位移量，同步頂升時各墩臺換頂次數(shù)宜保持一致，以減小各頂點(diǎn)間的位移差。

頂升至設(shè)計高度位置過程中，臨時支撐超過20 cm以上時應(yīng)對臨時支撐進(jìn)行點(diǎn)焊連接，防止可能出現(xiàn)的失穩(wěn)及側(cè)傾斜撐現(xiàn)象。

4.6 臨時支撐的放置

臨時支撐的放置位置應(yīng)考慮支座墊石的安裝寬度，留出足夠進(jìn)口寬度以安裝對應(yīng)的支座墊石。

4.7 加鋼墊塊

千斤頂頂升位移量達(dá)到其安全行程后，取出原有支座，在原支座位置設(shè)置臨時支墊，支墊應(yīng)盡量楔緊，然后卸載千斤頂，在原安裝千斤頂下安放支墊鋼板，支墊后千斤頂頂面應(yīng)與梁體貼緊。

頂升專用臨時鋼墊塊分別用在千斤頂上和臨時支撐下。臨時鋼墊塊與頂升拖架體系相對應(yīng)，也采用400×400×20 mm方形鋼墊塊。鋼墊塊共有I、II、III三種類型，為適應(yīng)千斤頂?shù)捻斏谐?，鋼墊塊的高度分別為100 mm、200 mm、300 mm。每個臨時支撐頂部均配置一對楔塊和薄厚不一的鋼板，以滿足不同頂升高度為要求。

4.8 安裝新預(yù)制墊石及新支座

頂升就位后將原有支座位置鑿毛，墊石與蓋梁間采用環(huán)氧砂漿固結(jié)，并應(yīng)嚴(yán)格控制其安裝高度。用硬毛刷沾上高效洗滌劑，刷除支座處混凝土表面油垢污物后用清水沖洗，打磨梁體上預(yù)埋鋼板，進(jìn)行除銹，對銹蝕嚴(yán)重的鋼墊板予以更換。再涂刷兩遍環(huán)氧樹脂膠液做防銹處理，表面涂刷防銹漆。

對于在拆卸支座過程中原有墊石被破壞的，應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行修補(bǔ)處理，遵循原則為：面積小于5 cm×5 cm，深度小于3 cm的，可以采用高強(qiáng)速凝聚合物沙漿進(jìn)行修補(bǔ);對于大于尺寸規(guī)定的，應(yīng)采用速凝自密混凝土進(jìn)行灌注修補(bǔ)，待原有墊石修補(bǔ)完畢后再安裝新預(yù)制墊石及新支座。預(yù)制的支座墊石內(nèi)鋼筋均伸出模板，使在頂升完畢后新澆筑的混凝土與預(yù)制墊石形成一個整體，預(yù)制支座墊石尺寸為500×500×400 mm。

若出現(xiàn)新安裝墊石高度小于設(shè)計值時，應(yīng)在支座頂采用環(huán)氧樹脂黏貼鋼板進(jìn)行二次找平。對損壞的不銹鋼板進(jìn)行更換，四氟滑板支座安裝時需在不銹鋼板與四氟板之間涂刷硅脂油，以適應(yīng)梁體轉(zhuǎn)動，不影響橋梁上部結(jié)構(gòu)的水平位移。

4.9 落梁

支座更換完畢驗收合格后，進(jìn)行落梁。落梁過程中一定要保持同步，落至支座承載以后應(yīng)注意位移和壓力控制元件所示數(shù)據(jù)，各墩減速是否一致，位移變化是否一致，相差過大時應(yīng)找出原因處理后重新落梁。頂升后橋梁效果如圖所示。

5 結(jié)論

相比較拆除重建方案，同步頂升方案優(yōu)勢明顯。一是大大降低工程造價，減少國有資產(chǎn)流失;二是縮短改造工期，對當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊憰r間較短?，F(xiàn)今隨著車流量的不斷增加，將有許多高速公路需進(jìn)行改擴(kuò)建，橋梁同步頂升技術(shù)可以有效地解決高速公路改擴(kuò)建工程中老橋凈空不足，行洪標(biāo)準(zhǔn)不夠的問題，減少改造的費(fèi)用，具有積極的社會意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林耿雄，姜海波.橋梁頂升技術(shù)的探討[J].廣東建材，2008（10）.

[3]胡召青，李祎.淺析橋梁同步頂升支座更換技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（33）.