多跨截柱整體頂升橋梁施工技術(shù)

車宗原、熊本冬

（江西省嘉和工程咨詢監(jiān)理有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

多跨截柱整體頂升技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備先進、易于操作，能夠在橋梁頂升工程中發(fā)揮重要作用?？紤]到橋梁頂升要求，在該技術(shù)應(yīng)用時需要做好地基穩(wěn)定性控制，同時做好設(shè)備頂升噸位的選擇，這樣才能滿足橋梁項目的施工需求。

1 橋梁頂升技術(shù)分析

橋梁工程項目為復雜空間結(jié)構(gòu)，分析其力學模型特點，上部橋跨結(jié)構(gòu)一般會采用合適的支撐結(jié)構(gòu)形式，以保證上部結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定運行。從理論角度進行分析，結(jié)構(gòu)受力條件只與支撐邊界約束條件存在直接的關(guān)系，和支撐高度方面并無直接的關(guān)系，這就使得橋梁頂升施工具備較高的可行性，以滿足工程的運行標準要求。

根據(jù)橋梁頂升施工的技術(shù)特點和要求，結(jié)合具體的情況，選擇合適的臨時支座支撐結(jié)構(gòu)形式，在原受力條件的影響之下，設(shè)置臨時橋跨或者結(jié)構(gòu)體系形式，將其制作為兩個支撐結(jié)構(gòu)形式，保證結(jié)構(gòu)的性能合格，提高橋梁運行的安全性。通過使用橋跨支撐，達到規(guī)定高度位置，然后升高各個制作，保證其豎向的位置得到提升。結(jié)合現(xiàn)場的施工特點和要求，了解橋梁頂升技術(shù)的特點和要求，保證頂升環(huán)節(jié)原有橋梁受力狀態(tài)基本穩(wěn)定，不會產(chǎn)生過大的變化。

對于目前比較普遍使用的橋梁結(jié)構(gòu)來說，如梁式結(jié)構(gòu)、鋼架橋結(jié)構(gòu)以及拱式結(jié)構(gòu)形式，頂升技術(shù)的應(yīng)用保證支撐約束作用，確保受力條件達到穩(wěn)定性要求。所以在實際操作中，應(yīng)該綜合分析橋梁頂升技術(shù)，以保證橋梁加高、支座更換或者頂升調(diào)坡等處理滿足項目需求。

2 技術(shù)特點

多跨截柱整體頂升施工技術(shù)，主要有如下特點：第一，鋼抱箍的組成結(jié)構(gòu)比較簡單，結(jié)構(gòu)受力比較均勻、明確，在運輸環(huán)節(jié)非常方便。第二，頂升設(shè)備非常先進。在系統(tǒng)的運行中，主要是通過進口PLC 系統(tǒng)同步頂升施工，利用計算機直接進行千斤頂頂升的控制，保證有效控制高度。并且，顯示器直接反映工作的數(shù)據(jù)，對于現(xiàn)場進行全面的監(jiān)控，實現(xiàn)自動化誤差的控制，以保證其運行標準要求。第三，操作比較簡單，并且各項數(shù)據(jù)能夠反復多次復制使用，簡單易學。

3 頂升施工工藝

3.1 工程概況

某橋梁項目經(jīng)過長期運行，需要進行擴建施工才能滿足當?shù)氐慕煌ㄟ\行要求。在橋梁施工中，實施引橋頂升施工，保證新舊橋梁可以同時進行頂升施工，新建設(shè)的T 梁結(jié)構(gòu)可以完成頂升技術(shù)應(yīng)用。在該次橋梁工程的擴建施工中，選擇應(yīng)用墊石加高或者立柱接長的施工方式。對于頂升高度不超過35cm 的要求，應(yīng)用墊石加高的方法；如果頂升高度在35cm 以上，需要應(yīng)用立柱接長的方法。通過對現(xiàn)場綜合分析，確定選擇應(yīng)用截柱頂升施工方式。

3.2 施工準備工作

3.2.1 水中施工平臺搭設(shè)

按照現(xiàn)場設(shè)計方案的要求，設(shè)置頂升承重橋臺腳手架與梁體觀測架。除了分析人體活動荷載外，還應(yīng)該對承載千斤頂支墊鋼板轉(zhuǎn)移、臨時支架轉(zhuǎn)移、千斤頂油管重量等要素進行分析。了解受力條件要素，根據(jù)需要應(yīng)用承重橋臺腳手架的施工方式，橫縱間距控制在0.5m。2 個橋臺都要布置腳手架結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置跳板，用鋼絲綁扎固定，并且在現(xiàn)場設(shè)置安全網(wǎng)以及警示標志，保證符合工程的安全性。

3.2.2 橋面梁板與臺背兩側(cè)伸縮縫清理

頂升施工前，進行伸縮縫切割處理。使用切割機將橋面鋪裝切割兩道縫，使切口達到平直度的標準。利用風鎬進行鑿除作業(yè)施工，用人工釬子清理施工，保證端頭、臺身等位置不會有任何垃圾。梁板端頭與臺背處于分離的狀態(tài)，并且通過空壓機、電吹風等全面清理干凈，達到潔凈的標準。對臺帽進行鑿毛施工，將梁底、臺帽頂部的雜質(zhì)、松散部位全部清除，符合高度的要求，頂升到設(shè)計位置，進行臺帽的修復處理。

3.2.3 橋面標高和中線觀測點布置

頂升施工之前，工作人員對每一片橋面與支座墊石進行布置，對標高以及中線進行檢查，各個結(jié)構(gòu)部分的尺寸精度符合要求，沒有任何偏移的問題。進行現(xiàn)場施工技術(shù)條件分析，保證符合設(shè)計標準要求，各個結(jié)構(gòu)部分都符合規(guī)定要求，促進項目效益提升。

3.3 頂升千斤頂?shù)倪x用和安裝

根據(jù)橋梁的情況，選擇最佳的千斤頂設(shè)備，具備液壓鎖裝置，防止管道在施工中出現(xiàn)失壓的問題，保證支撐的性能達到標準要求。頂升部位布置螺旋部件，在頂升到設(shè)計位置后，直接擰緊螺帽，保證其符合運行標準要求。在千斤頂安裝施工中，保證軸線是垂直的，不能發(fā)生傾斜的問題，提高結(jié)構(gòu)的性能。對各個加力點位置加強控制，保證千斤頂或者墊塊不會損壞。應(yīng)用帽（蓋）梁的反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對于頂部進行找平施工，把千斤頂直接安裝到頂面，與邊緣至少應(yīng)該有10cm 的距離，可以組合形成穩(wěn)定體系，千斤頂與梁板下部都要布置鋼墊板，達到找平的效果，符合尺寸精度要求。

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

在頂升結(jié)構(gòu)施工中，利用位移、頂升壓力等方法展開全面控制，通過電子傳感器收集各項數(shù)據(jù)信息，對現(xiàn)場項目指導產(chǎn)生積極的作用。頂升施工前，利用合理的方法調(diào)節(jié)系統(tǒng)，做好現(xiàn)場調(diào)控工作，促進系統(tǒng)運行質(zhì)量和效果的提升，滿足工程技術(shù)標準。監(jiān)測設(shè)備是必不可少的，對于提高現(xiàn)場施工的質(zhì)量水平有著重要價值，主要是壓力傳感器、百分表、位移傳感器等設(shè)施。在梁底設(shè)置位移傳感器，隨時掌握和了解位移變化的情況。通過百分表進行控制，保證偏移尺寸滿足要求。壓力傳感器也極為重要，檢測確定壓力參數(shù)，如果超出工藝技術(shù)標準要求，應(yīng)該及時糾正處理，以達到工程的標準要求。

3.5 試頂升

為了充分掌握頂升系統(tǒng)的條件和運行情況，頂升作業(yè)前，需要進行試頂升，其高度為5～10mm 左右。在試頂升環(huán)節(jié)，加強頂升系統(tǒng)檢查，了解其運行的效果，分析是否滿足安全性標準，消除頂升系統(tǒng)可能存在的問題，如接頭漏油、油泵壓力不足等，還要預防出現(xiàn)非延性變形的問題。試頂升環(huán)節(jié)需達到千斤頂設(shè)計荷載的要求，避免荷載過大而導致結(jié)構(gòu)變形損壞，隨時進行橋梁監(jiān)測，通過分級設(shè)置的方法，保證頂升點作用力符合要求，直到梁體能夠直接轉(zhuǎn)移到千斤頂表面。此外，在操作環(huán)節(jié)，現(xiàn)場施工階段，梁體同步頂升施工，該階段持荷時間超過5min；卸載后要進行系統(tǒng)控制，了解運行情況，如果有異常的問題，需要分析形成原因，對后續(xù)頂升施工處理產(chǎn)生積極作用。

3.6 正式頂升

結(jié)合預荷載的要求進行加載與頂升施工，在頂升階段，通過PLC 系統(tǒng)對實時千斤頂運行情況進行監(jiān)測，做好全面控制，并且在底部設(shè)置精度較高的鋼墊塊結(jié)構(gòu)，避免操作方面的問題。頂升工作完成后，坡度極易出現(xiàn)變化，為了避免出現(xiàn)位移偏差嚴重的問題，可以在現(xiàn)場設(shè)置限位塊，保證縱、橫向的精度合格。限位裝置應(yīng)用三角牛腿結(jié)構(gòu)形式，采取植筋的方法，將其植入臺身塊與擋塊結(jié)構(gòu)。將橋梁同步頂升到設(shè)計的位置，并且加強千斤頂?shù)男谐炭刂?，分為多次頂升施工，單次頂升施?5cm 為宜，并且需要塞入鋼板以防止發(fā)生回落的問題。重復上述步驟，循環(huán)、反復多次頂升，直到達到最終的施工標準要求，且頂升速度不超過10mm/min。

3.7 同步實施監(jiān)控

在每一次頂升施工結(jié)束后，計算機顯示器直接反映頂升位移、千斤頂壓力等參數(shù)，以檢查是否符合工藝技術(shù)標準要求。頂升支架結(jié)構(gòu)承載性能合格，了解板的變化情況，一旦存在任何異常的問題，要及時采取處理措施，并且開展后續(xù)頂升施工。同時，在頂升時應(yīng)該做好各個作用力的監(jiān)控，了解千斤頂承載力參數(shù)，對后續(xù)頂升施工順利進行起到積極作用。在頂升環(huán)節(jié)，實際頂升力與設(shè)計頂升力偏差控制在5%以內(nèi)，如果超出該標準，應(yīng)該及時停止頂升施工，并且隨時做出調(diào)整。位移監(jiān)控也極為重要，利用位移傳感器獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并且利用百分表監(jiān)控位移參數(shù)變化，保證2 個橋臺位置的偏差不超過2mm，只要超出該要求，應(yīng)該及時停止頂升作業(yè)。根據(jù)偏差的情況，做出改進和調(diào)整，消除誤差過大的情況。在具體的頂升環(huán)節(jié)，利用位移傳感器隨時掌握和了解位移變化的情況，優(yōu)化與改革各項措施，促進頂升施工質(zhì)量效果的提升。對頂升的位移情況做好全面控制，確保頂升間距誤差不超過2mm；對橋面高程進行監(jiān)控，在橋臺、橋跨部位設(shè)置監(jiān)測點，利用全站儀進行高程測量，臺頂豎向誤差不超過2mm，如果超出該標準，要及時停止施工。

3.8 臨時支撐墊塊的放置

在每次頂升施工后，及時塞入鋼板與預制墊塊結(jié)構(gòu)，確保臨時支撐的質(zhì)量和性能合格。臨時支撐面積合格，能夠達到承載性能的要求，局部荷載完全符合運行標準。在臨時支撐下部的安裝施工中，確保和臺帽有穩(wěn)定的連接，上側(cè)與梁體穩(wěn)定連接，防止發(fā)生回落的情況。臨時支撐墊塊應(yīng)用鋼筋混凝土預制塊的形式，兩側(cè)需要預留鋼筋材料，確保和相鄰結(jié)構(gòu)形成整體結(jié)構(gòu)形式。在臨時支撐設(shè)置中，保證新墊石寬度符合要求，有足夠的作業(yè)空間，位置精度合格。

3.9 臺帽接高

落梁在到達設(shè)計位置后，進行臺帽接高部位鋼筋綁扎、模板設(shè)置、澆筑施工，保證鋼筋網(wǎng)片符合要求，墊石、臺帽組合形成整體結(jié)構(gòu)，并且對頂部鑿毛施工，新舊混凝土連接效果符合要求，完全達到工程技術(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

為了使得整體頂升施工有效進行，反力架基礎(chǔ)下部地基持力層滿足承載性能標準，變形控制在合理的范圍內(nèi)，支架位移符合要求，穩(wěn)定性達標。

根據(jù)橋梁加固施工標準要求，在整體頂升施工中，必須嚴格控制地基持力層。一旦持力層承載性能不合格，在頂升時會導致垮塌事故的發(fā)生，影響人們的生命健康安全?？紤]到橋梁加固施工標準的要求，對加固環(huán)節(jié)嚴格控制。在整體頂升施工中，地基持力層必須符合承載力標準。根據(jù)工程的要求，結(jié)合現(xiàn)場情況，展開承載力試驗檢測，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)持力層性能達標，完全符合設(shè)計方案標準。如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)不符合工程標準要求，要及時進行持力層加固施工，達到承載性能標準要求。因此，在頂升環(huán)節(jié)，要加強持力層承載性能檢測，對于提升工程的總體質(zhì)量和水平產(chǎn)生積極的作用。

4.2 所用千斤頂噸位要高于設(shè)計噸位

在頂升施工中，保證千斤頂額定噸位在設(shè)計方案要求的兩倍以上，也就是說，安全系數(shù)必須超過2。千斤頂使用前，要及時調(diào)試處理，保證頂升行程是相同的，且要設(shè)置備用千斤頂裝置，使得頂升作業(yè)施工連續(xù)進行，達到穩(wěn)定、可靠的要求。

綜合分析橋梁加固改造施工標準要求，保證結(jié)構(gòu)部件實際重量超出設(shè)計重量要求，頂升環(huán)節(jié)嚴格控制?？紤]到項目的具體情況，適當?shù)財U大千斤頂噸位，確保應(yīng)用的效果滿足要求，千斤頂噸位高出設(shè)計噸位的要求，有足夠的頂升力，不會對工程項目運行產(chǎn)生負面的影響。加強細節(jié)方面的設(shè)計，千斤頂承載性能符合要求，頂升作業(yè)達到標準，消除各種垮塌的問題，達到工程現(xiàn)場施工要求，徹底解決承載性能不合格的情況，為項目施工奠定基礎(chǔ)。

4.3 頂升過程注意統(tǒng)一協(xié)調(diào)

在頂升施工作業(yè)中，協(xié)調(diào)和統(tǒng)一是關(guān)鍵，組織專人進行現(xiàn)場全面監(jiān)控，隨時掌握和了解橋板結(jié)構(gòu)的具體情況。如果存在異常的問題，要立即采取措施調(diào)控和處理。在現(xiàn)場的施工中，頂升作業(yè)階段，由專人對現(xiàn)場監(jiān)控和管理，確保橋面和橋板結(jié)構(gòu)的速度、力度統(tǒng)一。防止因為某個部位頂升速度過快或者過慢，導致結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂損壞的問題。同時，組織專人管理橋板結(jié)構(gòu)的變化情況，如果存在不良情況，要及時采取必要的應(yīng)對措施，確保能夠有效監(jiān)控橋面和橋板，位移量合格，防止發(fā)生位移過快或者過慢變化的情況，對橋梁產(chǎn)生很大的影響。因此，在具體的施工環(huán)節(jié)，做好統(tǒng)一協(xié)調(diào)處理，保證各個部位協(xié)調(diào)施工。與此同時，由專人監(jiān)控整個施工過程，協(xié)調(diào)處理各項工作，對施工進度進行全面控制。

5 結(jié)語

多跨截柱整體頂升橋梁施工技術(shù)有很高的先進性，操作簡單、施工方便，工藝技術(shù)水平較高，降低項目成本。在多跨截柱橋梁工程施工中，能夠促進施工速度的提升，從而帶來更高的經(jīng)濟效益，對橋梁事業(yè)全面發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。