桥梁加固改造中的整体顶升施工

单成林1 , 奉　翔2 (1. 华南理工大学交通学院, 广东　广州　510640 ;

2. 四川省遂宁市交通发展公司, 四川　遂宁　629000) 【摘　要】　针对大量中小桥加固改造时常需要将整孔梁抬升,结合加固改造实例,对整体顶 升施工工艺作一介绍。

【关键词】　加固改造　整体顶升　桥梁　施工

1 　概述 现已修建的砼中小桥中,不管是采用预制 装配还是整体现浇,上部结构基本上由T 形 梁、I 字梁、空心板、实心板、小箱梁组成,使用 多年后有些桥梁出现病害,加固改造时,往往 需要更换支座,调整桥面线形等施工。由于各 主梁的横向连系将上部承重结构连成了整体, 要想不破坏桥面及横向连系将梁顶起,就需要 整体顶升,否则工程量较大,费用较多。而中 小桥梁的支座大多使用板式橡胶支座,梁(板) 底面与墩(台) 帽顶面之间的空隙往往不到5 cm ,一般的千斤顶放不进去,施工空间还受到 端横隔板、台背或邻跨梁端的限制。针对梁底 支座处空隙高度较小这一难题,人们想出了多 种办法: 桥梁顶升①如果桥下净空不高又允许搭支架 时,可直接紧靠墩(台) 搭支架作为顶升的支撑 架; 桥梁顶升②如果桥墩处不能搭设支架,就以墩帽为 支撑点纵向两侧设置反力架,即配骑马架的方 式作为千斤顶的支撑架; 桥梁顶升③设置操作平台,用 特制的橡胶气囊垫冲气顶升。 前两种方法既耗材又耗力,而且大多一次 性使用。后一种方法采用的特制橡胶气囊垫 制作成本高、稳定性不如液压千斤顶。为此, 研制了一种钢制圆形液压扁形千斤顶,其总高 度不超过5 cm、直径12 cm 左右,顶升重量30～ 50 t ,一次顶升行程1 cm ,可单个操作,也可将 各千斤顶的油路连接到控制箱上同步操作。 下面结合广东省南海市谢叠大桥加固改造工 程对这一施工工艺作一介绍。

2 　工程实例 2. 1 　桥梁顶升工程概况及施工方案比较 谢叠大桥的主桥为一悬臂长度52 m 的带 挂梁的T 型刚构桥,桥宽21 m ,挂梁由10 片16 m的T 梁组成,1994 年建成通车,使用不久就 发现T 构的两悬臂端部牛腿处有下挠现象,到 1999 年3 月加固施工前,牛腿处已下挠22 cm , 从上、下游方向均看到明显的干挠,从桥面上 看去,牛腿处的桥面及护栏均明显凹陷,车辆 通过时也感到较大的上下起伏。在对T 型刚 构进行一系列加固后,为恢复桥面的设计线 形,牛腿处纵向两侧的挂梁和T 构将有较厚的 三角填平层(见图1) ,这将加大T 构的恒载负 担。为了减少这一桥面恒载负担,决定将挂梁 抬高到桥面只保证铺装磨耗层厚度的高度,这 样挂梁上将不再填筑为调整桥面线形而增加 的铺装层厚度,大大减轻了T 构的恒重负担。 接下来的关键问题是怎样将10 片挂梁抬升起 来,由于挂梁支撑于T 型刚构的牛腿上无桥墩 支撑、作业面小,难点还在于挂梁用板式橡胶 支座,梁底空间高度不超过5 cm ,一般相应吨 位的千斤顶放不进去, 考虑的顶升方法有3 个:桥梁顶升 ①桥下搭架作为支撑架顶升挂梁; 桥梁顶升②凿除 桥面铺装和各T 梁间的横向连系,用吊机将梁 依次吊离,加高支座后重新安放T 梁,并恢复 横向连接等; 桥梁顶升③牛腿处设置吊篮作人工作业平 台,用扁形千斤顶顶升挂梁。对几种方法进行 比较后认为:第①种方法由于桥下空间有12 m 高,桥下又为通车繁忙的公路,搭设支架耗材 较多,且要中断桥下交通,涉及面广很麻烦;第 ②种方法由于要凿除桥面和各梁间的横向连 系,势必对梁有一定程度的损坏,最后还要恢 复这些连系和桥面,并且T 梁截面形状不稳 定,拆吊过程中的稳定措施麻烦、费用高;第③ 种方法制作吊篮耗材少,安装也不复杂,关键 是要有合适的千斤顶。决定采用第③种方法。 经与相关厂家协商,研制30～50 t 的液压 扁形千斤顶是能够实现的。而且这一产品在 许多场合都用得上,能带来相当的效益,有一 定的市场,值得生产。为此定做了11 个顶升 重量30 t ,高度5 cm ,顶升行程1 cm ,直径12 cm 的扁形液压千斤顶。这种千斤顶可单个人工 操作顶升,也可将油管都连接到控制箱上,电 动同步顶升。为了增加千斤顶的适用范围,采 用了方便灵活的单个人工操作千斤顶。

2. 2 　施工方法 首先用钢管焊制带有围栏的桁架式吊篮, 长度超过桥宽,平台上固定有木板,在桥面上 钻几个小孔用钢丝绳挂住吊篮,通过手动葫芦 吊起吊篮于T 构牛腿支座下方。将扁形千斤 顶安放于紧靠支座前方的梁底面中心线处,以 免顶升时受力不均。同时确保千斤顶放平,避 免顶升时产生水平分力使梁跨横向错位。桥梁顶升千 斤顶上、下面均应垫抗滑动的橡胶垫。顶升 前,每个支座处应准备好多块不同厚度、大小 合适的钢垫板及薄一点的钢楔板。并配置两 人,一人按口令操作千斤顶,一人观察梁底顶 升情况并负责加放钢垫板。桥梁顶升各人明确自己的 责任,熟悉操作方法。桥梁顶升准备工作就绪后,由一 专人指挥,每个操作人员按统一的号令同步操 作将梁顶升至刚离开支座时停止,观察千斤顶 上下接触面砼有无局部受压破损迹象,T 梁的 横隔板及翼缘板连接处有无裂缝产生。桥梁顶升静置 几分钟若均无异常出现,继续顶升一个行程后 停一下,观察千斤顶持荷是否稳定,各梁顶升 高度是否一致,若一切正常再同步落梁至支座 上。桥梁顶升试载过程中若发现问题,应解决后重试, 直至一切正常。顶升时,各千顶操作人员服从 指挥员的口令同步操作几次停一下,观察各受 力部位无异常时再继续顶升一个行程,将适合 厚度的钢垫板垫于紧靠支座后方的梁底中心 线下,按口令将千斤顶回油至无顶升状态,梁 临时支撑于垫块上,再将千斤顶用钢垫板垫高 至紧抵梁底面,完成一个行程的顶升。桥梁顶升重复以 上过程,直至梁底略高于预定的高度 整个顶升过程中,钢垫板都要垫平、楔紧, 并还要有人监控桥面各处的上升高度是否一 致及T 梁连接处有无纵向裂缝,若发现问题要 立即停止作调整。顶升完毕后凿除旧支座,略 微凿毛垫块位置,并用空压机吹干净,涂上一 层换环氧树脂,放上预制好的钢筋砼垫块,调 整好高度及位置并保证顶面水平,再在垫块上 抹砂浆、安装橡胶支座。支座安装完成后,依 口令先操作千斤顶使梁底面略高于临时支撑 的钢垫块,逐渐抽出垫板,同时缓慢回油落梁, 当各梁同时落于支座上时,最后一次详细检查 垫石及支座是否坚实,梁是否有位移,桥面和 横隔板接头是否出现裂缝,若无问题,即完成 了顶升施工,可撤除钢垫板和千斤顶,卸下吊 篮。

3 　结语 谢叠大桥T 构挂梁顶升施工完成后已通 车两年多,未发现异常。事实证明只要千斤顶 质量可靠,操作程序正确,这种桥梁整体顶升 方法既方便,又节省施工成本,还可大大缩短 工期,对于车流量大的旧桥加固改造工程来说 经济效益明显。

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