橋梁托換頂升施工技術(shù)研究應(yīng)用

前言：想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了橋梁托換頂升施工技術(shù)研究應(yīng)用范文，希望能給你帶來(lái)靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：隨著社會(huì)交通建設(shè)的發(fā)展，橋梁建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求也在不斷提高，為了更好地滿(mǎn)足群眾出行需求，現(xiàn)役橋梁往往需要維修更換支座或增大橋下凈空高度，橋梁整體頂升技術(shù)的出現(xiàn)，避免了拆除重建，在保證不破壞橋梁主體結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行改造從而降低成本，綠色環(huán)保。文章依托工程實(shí)踐，在研究橋梁頂升的工作原理基礎(chǔ)上，介紹了一種基于可拆卸托換體系的橋梁頂升施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：橋梁；托換頂升；橋梁頂升；橋梁改造

前言

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，橋梁升級(jí)改造需求也在隨之增加。土地和空間資源相對(duì)緊缺，需要增加橋跨下部?jī)舾?，滿(mǎn)足同行通航需求，或者公路交通荷載加大，橋梁使用年限較長(zhǎng)，需要對(duì)支座維修更換。這些橋梁主體結(jié)構(gòu)大多仍可繼續(xù)服役，如果直接拆除重建，勢(shì)必造成大量人力物力浪費(fèi)，帶來(lái)環(huán)境污染。因此這就需要在確保不破壞橋梁主體結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)原先橋梁進(jìn)行抬升施工[1]。已有的橋梁頂升施工技術(shù)按是否斷柱，可分為斷柱式頂升技術(shù)和非斷柱式頂升技術(shù)[2-3]。前者主要有上、下抱柱梁式、下抱柱梁-蓋梁式、承臺(tái)-蓋梁式和承臺(tái)-抱柱梁式；后者包括直接頂升式和牛腿式施工技術(shù)。但現(xiàn)有的橋梁頂升施工均存在一定的缺陷，比如抱柱梁頂升施工，其作為反力平臺(tái)，承載力較小，無(wú)法應(yīng)用于自重大的橋梁結(jié)構(gòu)，直接頂升，對(duì)整個(gè)施工會(huì)帶來(lái)較大的工作量，與抱柱梁結(jié)構(gòu)相比，經(jīng)濟(jì)性較差。依托實(shí)際工程項(xiàng)目研究，本文重點(diǎn)介紹了一種新型的基于可拆卸式預(yù)應(yīng)力托換體系的橋梁頂升施工技術(shù)，克服已有技術(shù)的不足和缺陷，為橋梁“增高”提供一種現(xiàn)場(chǎng)施工效率高、施工工藝簡(jiǎn)潔、安全性高的工藝。

1技術(shù)原理

對(duì)一般橋梁而言，橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)僅與橋跨兩側(cè)支撐邊界的約束條件有關(guān)，而與橋梁的整體支撐高度則沒(méi)有必然聯(lián)系，這是橋梁頂升可行性的理論基礎(chǔ)。因此可以通過(guò)采用適當(dāng)?shù)呐R時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，替換原支座或橋墩的支撐作用，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)結(jié)合千斤頂和同步頂升設(shè)備對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)采取抬高移位操作，以進(jìn)行下一步改造[4-5]。本文提出的新型橋梁頂升施工技術(shù)，其整個(gè)頂升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由支撐用插接式施工架，可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)，定型化蓋梁接高支模體系、橫向限位裝置、PLC同步頂升系統(tǒng)等幾大部分組成，如圖1所示。支撐用插接式施工架固定在擴(kuò)大承臺(tái)上，利用預(yù)埋地腳螺栓連接，施工架通過(guò)連接套管，實(shí)現(xiàn)豎桿，橫桿以及斜桿的快速連接。利用兩塊雙凹形槽組成可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)，減少以承臺(tái)作為反力平臺(tái)的施工量。定型化蓋梁接高支模包括側(cè)模，端模和張拉槽口模板，通過(guò)凹凸企口和連接桿實(shí)現(xiàn)快速連接。橫向限位裝置設(shè)置在橋面板兩端，由限位桁架、支撐塊、供支撐塊滑動(dòng)的軌道、固定板以及橫向限位千斤頂組成，當(dāng)橋面板出現(xiàn)橫向偏移，依靠橫向限位千斤頂進(jìn)行逐步微調(diào)糾正。PLC同步頂升系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，監(jiān)控頂升速度、位移誤差、負(fù)載壓力，通過(guò)均衡油壓千斤頂自動(dòng)完成同步位移。

2技術(shù)要點(diǎn)

為了確保現(xiàn)場(chǎng)施工順利進(jìn)行，項(xiàng)目技術(shù)人員編制相應(yīng)的施工方案，確保按如下流程進(jìn)行同步作業(yè)（見(jiàn)圖2）。

2.1橋梁基礎(chǔ)開(kāi)挖

對(duì)橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)挖，直至露出承臺(tái)底面。然后按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定，對(duì)開(kāi)挖區(qū)域進(jìn)行支模，對(duì)原承臺(tái)進(jìn)行鑿毛處理，徽建筑鋪設(shè)鋼筋籠，并在設(shè)計(jì)位置處提前安裝預(yù)埋地腳螺栓。待上述工作均完成以后，開(kāi)始澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)完成后得到擴(kuò)大承臺(tái)（見(jiàn)圖3）。

2.2搭設(shè)支撐用插接式施工架

搭設(shè)如圖4所示的支撐用插接式施工架，施工架底部與預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行固定，待底部施工架搭設(shè)完畢后，覆蓋上填土至原地面。豎桿是直接插入連接套管內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接，橫桿和斜桿在端部分別做了相應(yīng)處理，橫桿端部設(shè)置了橫桿L型接頭，斜桿端部設(shè)置了斜桿連接頭。連接結(jié)構(gòu)如圖5、6所示，共分上、中、下三部分，中部設(shè)置了L型槽，可以實(shí)現(xiàn)橫桿的快速連接，上、下兩部分結(jié)構(gòu)相同，各設(shè)置有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)內(nèi)嵌固定爪，通過(guò)高強(qiáng)螺栓實(shí)現(xiàn)固定爪的松緊調(diào)節(jié)固定，上方有齒口，配合固定爪進(jìn)行固定轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)。轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上還設(shè)有八字槽，可以連接斜桿連接桿，最終斜桿可直接與斜桿連接桿通過(guò)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接。當(dāng)施工架全部搭設(shè)完畢后，在每層表面鋪設(shè)鋼板網(wǎng)，以方便后續(xù)工人的施工。

2.3可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)施工

在支撐用插接式施工架上方施工可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)，采用雙凹形槽，在雙凹形槽安裝之前，先沿墩柱一周鋪設(shè)橡膠墊以增大摩擦。吊機(jī)將雙凹形槽吊運(yùn)至設(shè)計(jì)位置時(shí)，由工人實(shí)現(xiàn)初步固定，緊接著在雙凹形槽內(nèi)部安裝鋼筋籠和預(yù)應(yīng)力筋，利用先張法施工工藝提前張拉施工并利用錨具固定。緊接著往兩塊雙凹形槽中澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)后得到如圖7所示的可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)。

2.4解除橋面板和蓋梁之間的支座固定

按設(shè)計(jì)位置在可調(diào)抱箍預(yù)應(yīng)力支撐平臺(tái)上布置頂升千斤頂和隨動(dòng)托架，并在橋面板底面，與頂升千斤頂布置位置相對(duì)應(yīng)處布置橋底分配梁。千斤頂?shù)撞烤O(shè)有墊塊，隨著千斤頂頂升橋面板，每頂升一定距離，頂升千斤頂下方的墊塊和隨動(dòng)托架均需要進(jìn)行接高，利用法蘭盤(pán)進(jìn)行接高處理。

2.5頂升施工

如圖8所示，為控制頂升施工的豎向位移，在橋面板上表面設(shè)置了水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而根據(jù)連續(xù)梁受力的特點(diǎn)，在橋面板底部隨動(dòng)托架作用處以及跨中位置布設(shè)了應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以便隨時(shí)監(jiān)控頂升施工期間橋面板的情況。而為了控制橋面板頂升施工期間的橫向位移，在橋面板兩端面安裝如圖8所示的橫向限位裝置。其結(jié)構(gòu)包括限位桁架、支撐塊、供支撐塊滑動(dòng)的軌道、固定板以及橫向限位千斤頂。限位桁架固定在蓋梁上；橫向限位千斤頂設(shè)置在支撐塊和固定板之間；固定板安裝在橋面板兩端面。當(dāng)橋面板在頂升期間出現(xiàn)橫向偏移時(shí)，軌道和限位桁架均會(huì)受力，此時(shí)依靠橫向限位千斤頂進(jìn)行逐步微調(diào)糾正?？刂魄Ы镯旐斏捻斏刂葡到y(tǒng)安裝在施工架上，待上述施工完畢后，按規(guī)定要求逐步開(kāi)始頂升施工。正式頂升時(shí)應(yīng)控制頂升速度和頂升壓力，由于邊梁本身自重及橋面附屬設(shè)施，（如護(hù)欄、分聯(lián)處連接件）的影響，與中梁在頂升力上差異較大，在頂升時(shí)，一定要壓力與行程雙控制，并以行程為最終控制，避免由于起頂不均勻而造成橋面的剪切破壞。頂升到位后，統(tǒng)一在梁底安放預(yù)先準(zhǔn)備好的楔型枕木及預(yù)制鋼板進(jìn)行臨時(shí)支墊，支墊要求牢固可靠，支墊過(guò)程不可放松千斤頂。由于頂升高度有限因此必須在更換支座處劃十字線(xiàn)精確定位，新支座更換可按圖紙推算，橋梁縱向距離以橋臺(tái)（蓋梁）邊緣到支座邊緣，距離為準(zhǔn)，橫橋向距離以梁邊緣到支座邊緣為準(zhǔn)，施工前應(yīng)對(duì)照?qǐng)D紙對(duì)應(yīng)算出縱橫向距離，多數(shù)橋梁中這兩個(gè)距離是相對(duì)固定的，可采用預(yù)制鋼模板將支座勻速，緩慢地推到指定位置。

3結(jié)束語(yǔ)

橋梁整體頂升技術(shù)在確保不破壞橋梁主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁的維修改造，符合綠色節(jié)約環(huán)保的技術(shù)發(fā)展理念，同時(shí)大大縮短了工期，減少了對(duì)城市交通運(yùn)行的壓力，其所蘊(yùn)含的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，進(jìn)一步探索研究加以運(yùn)用十分有必要。本文提出的可拆卸式預(yù)應(yīng)力托換體系的橋梁頂升施工技術(shù)克服了現(xiàn)有頂升施工的缺陷，工藝操作簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量可靠、安全性高，經(jīng)實(shí)踐證明具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]沈?yàn)?橋梁同步頂升技術(shù)在大型橋梁改造中的應(yīng)用[J].磚瓦世界,2020(16):225.

[2]郭殿忠.橋梁結(jié)構(gòu)整體頂升施工技術(shù)探究[J].四川建材,2019,45(09):162-164.

[3]吳二軍,楊洋.橋梁頂升技術(shù)發(fā)展概況和展望[C].//第十一屆全國(guó)建筑物鑒定與加固改造學(xué)術(shù)交流會(huì)議.2012:286-291.

[4]聶金龍,李廣,劉興峰.同步頂升技術(shù)在橋梁工程中的研究與應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2020,5(12):80-81.

[5]王艷.橋梁頂升施工技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2017,40(3):146,148.

作者：常乃坤 單位：安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司