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桥梁结构整体顶升施工技术探讨

2018-06-29 10:15:20 

2013年第l1期 (总第237期) 黑龙江交通科技 HEIL.0NGJIANG JlAOTONG KEJl No.11,2013 (Sum No.237) 桥梁结构整体顶升施工技术探讨 陈文芳 ,陈文霞 (1.江西省抚州市公路局临川分局;2.江西省抚州市公路局直属分局) 摘要:从工程实践表明,对于既有桥梁结构升降控制技术具有许多优点,可以使旧桥结构继续发挥作用,又 能满足新规范的设计要求。这项技术的施工工期较短,工程投资与重新修建新桥相比较小,符合经济性的原 则;鉴于此该施工技术的应用优势,本文通过结合笔者实践经验,对该施工技术进行详细探讨。 关键词:桥梁施工;桥梁顶升施工;盖梁施工 中图分类号:U445 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2013)11—0064—02 1 引 言 当前,已修建的桥梁中不管是采用预制装配还是整体现 浇,上部结构基本上是由T形粱、工字梁、空心板、实心板、小 箱梁组成。使用多年后,随着现代城市道路交通流量的增 大,需要改建。旧桥完全重新建设往住工程量大,而且费用 较多,这时就可以采用桥梁结构升降控制技术。这项技术的 升降工艺设计包括支撑体系的设计和液压体系的设计,其中 支撑体系是整个桥面升降技术的关键,还要采用合理的整体 升降施工以及完善的监测体系,来保证这项技术的顺利实 施。


2 桥梁升降施工措施 对支承体系和液压体系建立并调试、测试好后,即可切 割立柱。立柱采用钢筋混凝土钻石钢线切割机,通过采取切 割钢支管及扁担梁应当把盖梁托起,同时通过采用千斤顶来 顶紧扁担梁。同时应当采用钢筋混凝土钻石钢线切割机切 割,每根立柱的切割只需1.5~2.5 h,具有体积轻巧、切割速 度快、切割能力强的特点,切割时采用水冷印,无施工粉尘, 无噪声,切口平整。 为有效地确保盖梁桥梁顶升过程的平稳安全,采取30 s、 30 8、1 min、l rain、30 s、2 rain??逐步桥梁顶升,尤其是对于特别 是桥梁顶升初始阶段以30 s、30 8的问隔同步调整一组千斤顶。


当桥梁顶升盖梁到设计标高后,则应当合理地分析盖梁支撑点与 桥面标高之间的高差,通过调整支点杆的最后节高来实施控 制。调整时可采用薄钢板以及楔形钢板衬势垫实,来保证扁 担梁能全部均匀支承于支撑杆上。同时应当对其采取观测 24 h,待盖梁及桥面高程稳定后,扁担梁与支承杆焊接固定, 而且支撑系统全部加固完毕后,则可采取立柱更新接点。 根据现有立柱焊接所需长度,在原立柱截断处上、下端 允许长度范围内,应当凿除原混凝土,让原立柱露出坚向主 筋。施工中下端立柱混凝土全部拆除,为便于混凝土浇筑密 实,上端的原立柱混凝土按图1中阴影部分保留,露出所有 主钢筋。原立柱的新旧混凝土结合部分表面凿毛,以便于新 旧混凝土的连接。混凝土拆除后,须用水清洗,不得留有灰 尘及杂物。 结合设计要求,接高立柱部分应采用原同等规格立柱的 竖向主筋和加箍箍筋。通过采取双面电焊竖向接高主筋与 立柱两端露出部分的主筋。同时考虑到由于盖梁桥梁顶升后台 将会产生纵向位移,而造成立柱出现偏心,因此必须对其采 取加固处理。结合以往的工程实践经验,通常采取的加固处 理方法是在原立柱外侧种植16@150的竖向钢筋,种植深度 为48 cm,外侧并加钢护筒。钢护筒高度以立柱切割线以上 50伽为原则。接高立柱混凝土采用与原立柱同标号的膨 胀混凝土,在混凝土浇筑过程中须分层振捣密实。通过混凝 土用量,推算出浇筑混凝土高度,每隔30 em左右一层,须振 捣密实后,方可继续浇筑。接高立柱施工完成后应当对其采 取养护处理。 图1 立柱接高示意图 当混凝土达到设计强度时,可以进行上下横梁安装,准 备板梁顶升,调换支座,采取一跨板粱进行桥梁同步顶升(降)。 在进行支座安放前,首先在盖梁上铺设环氧砂浆,而且应当 控制固结时间6小时左右为宜,依靠板梁的自重来有效地压 实支座的空隙。支座安放完后,落梁并开始拆除顶升(降) 系统和支承系统。


3 升降控制技术措施 为有效地确保桥梁顶升质量,应当对升降的每个环节采 取严格的控制。 (1)合理地确定桥面的升降高度,对于桥面每次升降高 度如太小,则会影响作业效率,增加劳动强度;如太大,则稳 定性和安全性则会受到较大影响。结合工程实践经验,笔者 总结出应当结合以下因素来确定出升降高度。以升(降)盖 梁上两跨土梁下降转动时不发小碰撞为条件,计算时应当结 合实测粱间隙及端成形角度,同时考虑纵向稳定,确定每次 升(降)最大高度。从施工组织角度来分析,应当结合工期 要求,确定每次升降最小高度。同时应当适当地考虑施工人 员的安全心理对梁倾斜的直观感受,一般每次下降15— 30 em为宜。 收稿日期:2013—07—11 作者简介:陈文芳(1979一),女,江西抚州人,工程师,从事公路桥梁技术工作;陈文霞(1977一),女,江西抚州人,工程师,从事公路桥梁 技术工作。 · 64 · 第11期 陈文芳,陈文霞:桥梁结构整体顶升施工技术探讨 总第237期 (2)切断立柱后,桥面全部重量将会由顶降系统的钢管 支撑,理论上处于不稳定的机动状态。在多次循环顶降过程 中,盖梁易产生纵桥向和横桥向的偏位;因盖梁下缘的千斤 顶为单点支承,当盖梁上缘上部荷载的等效合力与千斤顶不 在同一条力线上时,盖梁将在竖向平面内产生转动。结合二亡 程实践经验,笔者认为为有效地避免上述情况,可采取如下 措施:(1)为防止桥纵向偏位,每次升降高度应当不宜太大, 一般控制在15—30 cm,且适宜取小值。(2)为防止桥横向 偏位,应确保同一盖梁下的所有千斤顶在同一轴线上并同时 升降。在立桂外侧配以标尺,用水准仪正确读出盖梁实际升 降高度并及时调整。另外,应根据上部荷载大小及支座位 置,通过计算确定千斤顶支点位置,并经试顶观察盖梁是否 转动,可采取经纬仪检测立柱的垂直度来确认。


4 工程实例 为了不影响正常交通,在不封路的情况下完成新建高架 桥的凌空跨跃,工程采用了向空中借地——大型钢箱梁整体 顶推滑移的施工方法。本工程共四孔钢箱梁,采用顶推施工 法拼装施工。即连续钢箱梁在拼装平台上拼装后,用自动连 续顶推设备,顺着道路方向在拼装好的桥面上沿着轨道滑 行,把箱梁自动连续顶推到移动桁架上。该工程将顶推滑移 施工方法的基本步骤归纳为“首联拼装,桥面组装,滑移就 位,液压下降”。其意思是指在东、西跨端原位拼装首联钢箱 梁;然后以该钢箱粱为组装平台,在其上进行其他分段的组 装;以三孔(最大)连续钢箱梁,在已经施工好的桥面上滑移 (滑移最大单元132 m x29 m,重约1 800 t)至滑移桁架的移 动台车上,继续纵移至安装位置上方;再由液压同步下降装 置将钢箱梁同步下降至设计位置。 本工程顶升方法采用直径为580带法兰钢管作为支撑 杆,通道扁担梁、上横梁、下横梁、剪刀撑杆等制成顶升支撑 体系,形成一个稳定结构,并支承于旧桥墩上,确保顶升体系 的稳定。这套顶升支撑体系既能顶升盖梁,又能顶升板梁 盖梁顶升液压系统采用6组(一组为4台500 kN千斤顶)千 斤顶;板梁的顶升采用27台500 kN千斤顶。立柱采用钻石 钢线切割。上部结构降升到位后进行立柱加固,原立柱的竖 向主筋采用双面绑焊,并在原立柱外侧承台上种植坚向加固 钢筋。 开始进行桥梁顶升盖梁时,首先采取一组千斤顶供油,缓慢 地递增千斤顶的压力以及流量等。但值得注意的是应当对 千斤顶采取检查,检查时间适宜选取在把千斤顶压力桥梁顶升到 计算值的85% 时,则采取停止供油,然后进行千斤顶的检 查。当检查后确保各个部位正常后再继续进行供油,在供油 过程中还应当继续对千斤顶观测,对于存在相对误差大于 3 mm情况时应当立即停止供油,通过采取不断的调整来控 制各个千斤顶的上升速度的一致性。 对于本工程来说,在顶升板梁施工中采取27台500 kN 的千斤顶,组成两组,前面一组采用13台,后面一组采用14 台,把27台千斤顶均匀分布于上下横梁之间。桥梁顶升盖梁的 施工过程,结合实践经验,笔者总结如下:首先应当对千斤顶 采取调整处理,确保各组的千斤顶其桥梁顶升速度应当一致,然 后再采取桥梁顶升施工。在顶升过程中适宜采取桥梁顶升速度为 3 mm/min,而且每桥梁顶升50 rain就应该停顿进行观测,如此直 至桥梁顶升至250 mm为止。


5 结语 由于交通运输迅速发展,已经开始大规模采用这项技术 进行旧桥梁的改建设。文章介绍已建桥梁结构升降控制技 术;最后结合具体的工程实例进一步阐述这项技术,为同类 工程提供参考借鉴。 参考文献: [I] 王青松。韩智层.狮子林桥整体顶升工程中水平价移的控制 [J].建设科技,2009,(22):30—31. [2] 施驾俭,孙泰周,刘根吕.T型梁桥整体抬升施工工艺[J].中 南公路,2008,(9):28—34. (上接第63页) 2.3 隧道施工中围岩渗水、涌水控制 隧道施工中围岩渗水、涌水是正常的,即使是较集中的 涌水也不可怕,只要有准备。问题就是管理人员不搞好技术 交底,不超前预报,也不检查超前探孔,施工人员不按要求施 工,主要是不打超前探孔,一炮放开突水突泥,造成人员、设 备的损失事故。因此主要的防范措施是搞好超前预报和超 前探孔,防止突发事件。至于发现有水有泥的情况如何应 对,就是根据围岩、水量、泥量、位置等具体情况作出正确的 判断,具体情况具体对应,排水堵水,措施总是有的,打反坡 隧道必须具备排水设备,长大隧道的中间开下坡横洞,必须 有排水管道和设备,开工时就应检查。目前还没有那条隧道 通不过去的。 2.4 洞身初期支护 初期支护表面应平整,无空鼓、裂缝,并用喷混凝土(或 砂浆)对基面进行找平处理,平整度用2 m靠尺检查,表面平 整度允许偏差:边墙5 cln、拱部7 em,表面平整度应符合下 式要求 D/L≤ l/6 式中:三为初期支护表面相邻两凸面间的距离;D为初期支 护表面相邻两凸面凹进去的深度,外露锚杆做切除处理,并 用砂浆抹平,局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水 到边墙底纵向透水管。


2.5 其它不安全因素的防治 进洞必须戴安全帽,特殊情况的低压照明,不允许采用 裸露线、明接头,防止触电伤人和静电引爆,大量采用新化工 材料(如防水板、风筒等),要严格控制火源,如电焊、电线短 路起火、抽烟点火等。汽车运输堆渣不能太高,防止掉渣伤 人;开挖、挂板、衬砌台车属高空作业要注意台车的稳定性和 围栏防护;风枪工要经过培训,安全操作,防止高压伤人和风 枪冲倒伤人;高压冲孔用弯管,人员不要站在孑L正面等。放 炮要按操作规程,火药的领、退、保管按规定办;敲帮问顶、瞎 炮处理的安全。 3 结束语 综上所述,在隧道施工过程中一些环节一旦存在施工不 当就极易引发安全事故,因而在隧道施工过程中应当做好每 一方面的工作,从隧道的设计到施工,做好每一项准备工作, 并且加强对于施工过程的管理,确保施工的安全。在隧道施 工设计之前还应当做好施工设计的准备工作,对于施工区域 的地质状况进行细致的勘探,对于存在地质问题的区域应当 及早提出并制定相应的解决方案,以确保工程能够顺利的开 展,确保整个工程的施工质量。 参考文献: [1] 浅谈隧道施工过程控制[J].沿海企业与科技,2008:12—15. [2] 试论大跨度隧道工程施工技术[J].经营管理者,2010:22—25. [3] 浅谈超前管棚支护技术在隧道工程中的应用机理[J].中国集 体经济,2009:12—17. · 65·


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