朱永亮
中鐵大橋局武漢橋梁特種技術有限公司,湖北武漢 430000
根據(jù)廈門市仙岳路改造工程的總體布置,仙岳路主線采用全高架橋梁形式,即將現(xiàn)有的三座跨線橋經改造后通過高架連成整體;蓮岳路口跨線橋起于K1+872.840,終于K2+057.840,全長185m,孔跨布置為2×35+45+2×35,共一聯(lián),采用等高度連續(xù)鋼箱梁。
施工準備、施工區(qū)域封閉→拆除伸縮縫等連接構造→開挖基坑→支撐系統(tǒng)基礎施工→安裝臨時支撐鋼柱→安裝分配梁→安裝頂升系統(tǒng)(包括控制系統(tǒng)、泵站、千斤頂?shù)龋斏到y(tǒng)調試→安裝縱橫向限位→安裝監(jiān)控系統(tǒng)→預頂升→按設計圖紙要求對箱梁段進行切斷→每節(jié)段分別同步頂升→循環(huán)接高千斤頂支撐鋼柱和臨時支撐→橋梁頂升至設計標高→接高橋墩→焊接吊裝鋼箱梁→混凝土養(yǎng)護→安裝支座→落梁→恢復完善橋面系及伸縮縫。
基礎處理:蓮岳路跨線橋共計2個橋臺、4個墩柱,包括L0、L1、L2、L3、L4、L5,根據(jù)承臺尺寸大小, L2、L3墩臺處千斤頂支撐鋼柱直接安裝在承臺上,并通過鉆孔植筋用螺栓連接成一體;L1、L4采用承臺植筋、澆筑新混凝土進行承臺擴大后,安裝千斤頂支撐鋼柱。L0 、L5處采用增設一個條形基礎來安裝千斤頂支撐鋼柱。
2.2.1 安裝分配梁
本方案在梁底安裝分配梁用于頂升時使梁底均勻受力,蓮岳路跨線橋為鋼箱梁,可直接在梁底部焊接I36b分配梁。分配梁與箱梁底間用灌漿料抄墊平整,防止因橋梁縱、橫坡產生的梁底不平整造成分配梁傾斜。
2.2.2 鋼支撐安裝
鋼支撐采用精加工的工具式鋼管支撐等組成頂升體系,鋼管支撐底部用新植入的螺栓方式與基礎連接。安裝鋼支撐時要嚴格控制其垂直度不超過1%,防止在頂升時出現(xiàn)傾斜失穩(wěn)的情況。
P1-P2、P15-P16兩孔每孔約616t,單邊頂升重量為308t,經計算每單邊采用4根直徑609mm×壁厚16mm螺旋鋼管支撐作為千斤頂頂升支撐,每孔共8根,臨時支撐鋼管型號與頂升支撐規(guī)程、尺寸、數(shù)量相同。L1-L4墩柱原設計為3孔鋼箱梁,因頂升后調坡需要,被切割為P2-P15共6孔節(jié)段,切割后鋼箱梁最長為20.2m,重388t;最短為16.2m,重311t,單邊頂升重量最大為194t。經計算每單邊采用4根直徑300mm×壁厚12mm螺旋鋼管支撐作為千斤頂頂升支撐,每孔共8根,臨時支撐鋼管型號與頂升支撐規(guī)程、尺寸、數(shù)量相同。
蓮岳路跨線橋(P1-P2、P15-P16)兩節(jié)段縱坡較大,頂升過程中會產生一個很小的縱向位移,為防止切割后頂升施工造成梁體下滑,這兩節(jié)段頂升施工中必須設置縱向限位裝置。在L0和L5橋臺處分別安裝直徑609mm鋼管立柱,鋼管立柱側面焊接槽鋼,用H36型鋼一端焊接在已經切割開的鋼箱梁腹板上,另一側靠著槽鋼滑行。
PLC多點液壓同步控制系統(tǒng)通過計算機指令來控制液壓千斤頂,系統(tǒng)通過力的平衡自動調整各臺千斤頂?shù)膲毫?,這樣在頂升過程中保持各頂升力的平衡性,各頂升點所需的頂力值與實際提供值能夠相符。
同步控制系統(tǒng)均由液壓系統(tǒng)(油泵、液壓千斤頂、平衡保護閥、比例閥、進出油管等)、計算機控制系統(tǒng)(計算機、計算機軟件、操作臺、電控箱等)、PLC(可編程序控制器)、檢測傳感器(位移傳感器、力傳感器)等幾個部分組成。
根據(jù)設計圖紙?zhí)峁┑闹Х戳晚斏龂嵨?,蓮岳路跨線橋頂升千斤頂分為200t和100t兩種型號的液壓千斤頂。 千斤頂均配有液壓鎖,可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓問題,從而保證負載有效支撐。
蓮岳路P1-P16的頂升重量主要分為以下幾個標準,P1、P2、P15、P16分別為308t,P3-P6、P11-P14各墩處分別為156t,P7-P10各處分別為194t。綜合考慮后P1、P2、P15、P16鋼管支撐處分別布置4臺200t千斤頂,單排鋼管支撐處可提供800t頂力,安全系數(shù)為2.6倍;P3-P14鋼管支撐處分別布置4臺100t千斤頂,單排鋼管支撐處可提供400t頂力,安全系數(shù)為2.06~2.56倍之間,完全能夠滿足頂升墩位要求。
千斤頂上設置分配梁以分散集中力,千斤頂?shù)怪煤附釉诜峙淞荷希惭b千斤頂前在千斤頂?shù)撞堪惭b可傾斜式鞍座,鞍座最大傾角5°,可減小頂升過程中因梁體旋轉造成角度的變化。安裝時應保證千斤頂?shù)妮S線垂直,以免因千斤頂安裝傾斜在頂升過程中產生水平分力。
頂升時首先加載至理論頂升力的80%,再緩慢加載至根據(jù)位移傳感器確定各點已經分離,再頂升至各頂達到5mm垂直位移。停機10min后檢查橋梁各支頂部位和頂升支架有無出現(xiàn)變形和加載點有無局壓破壞。試頂升合格點方可進行正式頂升。
試頂升后,觀察監(jiān)測若無問題,便進行正式頂升,蓮岳路跨線橋所需的兩種型號千斤頂(100t、200t)最大行程均為140mm,每一頂升標準行程為100mm,最大頂升速度10mm/min。
采用“PLC多點同步液壓頂升控制系統(tǒng)”在頂升橋梁施工中,安全、操作方便,節(jié)省施工成本大大縮短施工工期,。該方法值得在國內高速公路橋梁支座維修和橋梁頂升改造工程中推廣使用。
[1]交通部行業(yè)標準.公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范(JTGH11-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.
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