張 諫

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

空心板舊橋頂升施工技術

張 諫

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

在公路的改擴建過程中，對舊橋的利用能取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益，本文詳細介紹了簡支空心板舊橋的整體頂升施工工藝、控制要點、應急措施，為類似項目施工提供了一定經(jīng)驗。

空心板 舊橋 整體頂升 施工技術

1 工程概況

廣東珠海高欄港高速公路A1合同段為舊路改擴建工程，其中的李樹涌中橋為舊橋頂升利用，李樹涌中橋上部結(jié)構為3m×13m的裝配式預應力混凝土簡支空心板梁，空心板之間鉸接，混凝土整體化層上鋪設了瀝青混凝土路面，下部結(jié)構為柱式墩、座板臺，基礎為鉆孔灌注樁。橋梁全長39.7m，單幅橋面寬度為11.25m。經(jīng)專業(yè)機構檢測鑒定，該橋狀態(tài)良好，可以繼續(xù)使用，但為滿足改建后新道路的設計標高要求，需對該橋梁進行整體頂升，頂升高度為：0號臺0.382m，1號墩0.387m，2號墩0.387m，3號臺0.384m。頂升面積877.5m2，頂升重量1535t。

2 頂升方案

由于李樹涌中橋頂升高度較低，以蓋梁及橋臺為反力基礎，采用蓋梁(橋臺)——梁板直接頂升的方法，利用超薄千斤頂進行頂升，先用超薄千斤頂頂升橋梁上部結(jié)構的空心板梁，待頂升高度達到一定高度后，更換大行程千斤頂，采用計算機液壓同步控制系統(tǒng)頂升到設計高度，頂升時采用限位裝置。頂升后設置永久支撐墊塊及支座，澆筑混凝土接高蓋梁及橋臺結(jié)構，達到橋梁抬高的目的。

2.1 千斤頂

超薄千斤頂：本身高度3cm，行程1cm，頂力100t，底座直徑180mm，主要用在剛開始頂升時。

大行程千斤頂：本身高度14cm，行程4cm，更換超薄千斤頂使用。

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，從而保證負載的有效支撐。

2.2 支撐墊塊制作及安裝

由于千斤頂?shù)男谐逃邢蓿看雾斏谐淘?cm，而對于整體頂升38.7cm來說，需整體頂升10個行程。每頂升一個行程，千斤頂下需墊一個墊塊，墊塊根據(jù)頂升高度做成工具式墊塊。每個臨時支撐頂部均配置一對楔塊和一定數(shù)量薄厚不一的鋼板，以滿足不同頂升高度的要求。橋臺和蓋梁均采用永久性鋼墊塊，采用內(nèi)徑φ361×8mm鋼管，內(nèi)澆筑C30混凝土制作。

2.3 同步頂升控制系統(tǒng)

PLC液壓同步頂升控制系統(tǒng)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)、檢測傳感器(位移傳感器、力傳感器)等幾個部分組成。PLC控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎上。由液壓千斤頂，精確地按照頂升物體的實際荷重，平穩(wěn)地頂舉建筑物，使頂升過程中頂升物體受到的附加應力下降至最低，同時液壓千斤頂根據(jù)分布位置分成組，與相應的位移傳感器組成位置閉環(huán)，以便控制建筑物頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為±1.0mm，這樣就可以很好地保證頂升過程的同步性，確保頂升時梁板結(jié)構安全。

2.4 千斤頂布置

根據(jù)橋梁上部的頂升重量布置相應數(shù)量的頂升千斤頂，頂升安全儲備系數(shù)按1.6考慮，千斤頂布置在空心板梁底，梁板支座中間位置。

2.5 調(diào)坡頂升順序

本次頂升為調(diào)坡頂升，采用同步頂升，逐級到位的方法。頂升時各墩臺內(nèi)的千斤頂同步頂升，不同墩臺內(nèi)的千斤頂先整體同步頂升至較低墩的高度，然后再逐步頂升至最高墩的高度。

3 施工方法

3.1 頂升準備

在頂升前應對橋面各處的伸縮縫、橋面連續(xù)或其他設施進行拆除，解除聯(lián)系，以便頂升時橋梁能夠順利上升。瀝青混凝土全部清除，橋梁的整體化層保留，但需將橋臺及蓋梁處的整體化層、伸縮縫及防撞欄進行切除，重點清理橋面連續(xù)縫，使其梁板端頭處有大于2cm的足夠空隙，以保證梁體頂升過程中的梁端轉(zhuǎn)動變形需要，空隙不夠的部位采用線鋸進行適當?shù)牧浩祟^處理。并檢查抗震錨栓的活動套內(nèi)是否填滿了水泥混凝土，如有必須將其解除。

橋面清理干凈后布置若干標高和中線觀測點，精確測量各點的標高值及橋梁偏移情況，并做好記錄，以便在頂升過程中及時監(jiān)控橋梁位移情況，及時進行調(diào)控。

3.2 成立現(xiàn)場領導組

現(xiàn)場指揮組設總指揮1名，全面負責現(xiàn)場指揮作業(yè)。指揮組下設5個職能小組，分別是結(jié)構組、監(jiān)測組、控制組、液壓組和作業(yè)組，負責相關的工作，各職能小組設組長1名。

3.3 頂升系統(tǒng)安裝調(diào)試

利用橋梁原有蓋梁(橋臺)作為頂升的反力基礎，蓋梁(橋臺)頂面用砂漿找平并墊上25cm×25cm的薄鋼板作為整體頂升千斤頂?shù)南轮吸c。在空心板梁底墊設3cm鋼板作為千斤頂?shù)纳现吸c。由于上部結(jié)構不平，所以在該處需準備一些超簿的楔形墊塊，以利墊平。

橋梁在調(diào)坡頂升過程中，板梁水平投影長度會發(fā)生變化，且會對蓋梁產(chǎn)生水平推力，但本次橋梁各墩臺的頂升高度較小，相鄰墩臺高差3mm～5mm，采用分次頂升，產(chǎn)生的縱向位移及水平推力較小，不用采取縱向限位措施。但橫向位移的限位措施仍然需要，在橋臺位置處設置鋼限位柱，限位柱通過植筋與橋臺連接。

頂升系統(tǒng)安裝完成后要進行檢查及調(diào)試，檢查包括千斤頂安裝是否垂直牢固、限位結(jié)構安裝是否牢固、影響頂升的設施是否已全部拆除、主體結(jié)構與其它結(jié)構的連接是否已全部去除。調(diào)試的主要內(nèi)容包括：液壓系統(tǒng)檢查、控制系統(tǒng)檢查、監(jiān)測系統(tǒng)檢查、初值的設定與讀取。

3.4 頂升前交驗點的確定

在每個橋墩處的橋面上取3個監(jiān)測點，兩點在橋面兩側(cè)，一點在中線上，分別用于監(jiān)測頂升過程中橋梁的標高及中線位置變化，并作為頂升結(jié)束后的交驗點。頂升前應測得標高點初始值，以便頂升完成后進行復核。

3.5 試頂升

為了觀察和考核整個頂升施工系統(tǒng)的工作狀態(tài)的校核，在正式頂升之前，應進行試頂升，頂升高度為10mm。試頂升結(jié)束后，提供整體姿態(tài)、結(jié)構位移等情況，為正式頂升提供依據(jù)。

3.6 正式頂升

試頂升后，觀察若無問題，便進行正式頂升，每次頂升的高度應稍高于墊塊厚度，能滿足墊塊安裝的要求即可，不宜超出墊塊厚度太多，以避免負載下降的風險；頂升關系到主體結(jié)構的安全，各方要密切配合；整體頂升過程中，認真做好記錄工作；在施工過程中，要密切觀察結(jié)構的變形情況。

3.7 頂升過程控制

整個頂升過程應保持頂升點處位移傳感器誤差小于設定值1mm，一旦位置誤差大于1mm，比例同步控制系統(tǒng)需對該點單獨調(diào)整。

每一輪頂升完成后，對計算機顯示的各千斤頂?shù)奈灰坪颓Ы镯數(shù)膲毫η闆r，隨時整理分析，如有異常，及時處理。頂升并固定完成后，測量各標高觀測點的標高值，計算各觀測點的抬升高度，作為工程交工驗收資料。

3.8 永久墊塊及支座安裝

頂升到位后，按照圖紙要求布置永久墊塊，將支座安裝在永久墊塊上，永久墊塊與支座下的鋼板粘結(jié)，最后取出千斤頂和千斤頂下方的工具式墊塊。

3.9 鋼筋安裝

鋼筋安裝前，要先對新老混凝土結(jié)合面進行鑿毛處理。鋼筋現(xiàn)場加工、制作、綁扎，將綁扎好的鋼筋籠安裝在橋臺及蓋梁上，現(xiàn)場綁扎時，鋼筋間的間距滿足設計要求，位置偏差控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。鋼筋的綁扎要符合設計規(guī)范要求，在靠近模板的鋼筋外側(cè)綁一定數(shù)量的墊塊，以保證澆筑混凝土時鋼筋的保護層厚度。擺放有焊接接頭和綁扎接頭的鋼筋時，其接頭位置同一截面接頭數(shù)量，搭接長度按現(xiàn)行施工規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。鋼筋交叉點采用鐵絲扎牢。所有箍筋與受力鋼筋垂直設置，箍筋彎鉤疊合處，沿受力鋼筋方向錯開布置。

3.10 模板安裝

模板采用專業(yè)廠家制作的精制木模板。木模在施工現(xiàn)場制作，木模與混凝土接觸的表面應平整、光滑，模板制造完成后要進行預拼檢驗，安裝前要進行模板打磨，并涂脫模劑。安裝側(cè)模時，應防止模板移位凸出，可在模板外設立支撐固定，模板設對拉桿固定。

3.11 混凝土澆筑

混凝土由攪拌車運送到施工部位，進行混凝土澆注，混凝土的運輸能力應滿足初凝和澆注速度的需要，使?jié)沧⒐ぷ鞑婚g斷，混凝土運到澆注地點后應保持良好的和易性和規(guī)定的坍落度。

4 頂升過程監(jiān)測

頂升過程中為保證橋梁的整體姿態(tài)需進行監(jiān)測，包括結(jié)構的平動、轉(zhuǎn)動和傾斜姿態(tài)監(jiān)測以及結(jié)構應力應變監(jiān)測。監(jiān)測貫穿于頂升全過程中。

4.1 監(jiān)測部位及監(jiān)測內(nèi)容

(1)墩臺沉降觀測：設置墩臺沉降觀測體系來反應墩臺沉降狀況，及時做出相應的措施。

(2)橋面標高觀測：設置橋面標高觀測點可以精確地知道每個橋墩處的梁板實際頂升高度，使頂升到位后橋面標高得到有效控制。

4.2 監(jiān)測方案實施

(1)監(jiān)測準備，主要是布置測點。

(2)施工前監(jiān)測，主要是對各監(jiān)測點取得各項監(jiān)測參數(shù)的初值，如觀測點坐標情況、標高等。

(3)整體頂升監(jiān)測，包括頂升、支撐、落梁等過程的監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容主要包括位移監(jiān)測、橋梁的整體姿態(tài)監(jiān)測、應力應變監(jiān)測等。

5 應急措施

5.1 電腦控制系統(tǒng)故障

電腦控制系統(tǒng)因意外撞擊而造成系統(tǒng)故障(死機、重啟或者程序無反應等)：將系統(tǒng)設定為一旦沒有電腦信號，整個系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，并且發(fā)出警報，千斤頂鎖死；在操作界面上設定專門的應急操作按鈕?？梢栽诰o急情況下啟動該程序，使整個工程進入事先設定的閉鎖狀態(tài)，經(jīng)過故障處理后，由總指揮決定是否繼續(xù)作業(yè)。為主控電腦配置專用的UPS，提供不間斷電源。

5.2 液壓設備故障

(1)泵站由于斷電等原因不能正常提供動力：千斤頂要具有自鎖功能，可以自動關閉均載保護閥，千斤頂?shù)捻斏Ρ３植蛔儭?/p>

(2)油管突然暴裂：在每個千斤頂上裝有均載保護閥可保證液壓千斤頂?shù)挠筒煌庑?，保證結(jié)構的決對安全。

(3)千斤頂不能正常提供壓力：事先多預備千斤頂和墊塊，可先用墊塊支撐，然后由液壓工程師維修或者更換千斤頂。

5.3 結(jié)構監(jiān)測值超限事故

(1)當結(jié)構出現(xiàn)變形或者裂縫：立即暫?；蛘咄Ｖ鬼斏?，組織有關人員對出現(xiàn)的異常情況進行評價分析，查找原因，根據(jù)評價結(jié)論采取相應的處理措施，同時加強監(jiān)測。

(2)梁板頂升速度不一致：立即停止頂升，組織人員分析原因。使梁板較高處千斤頂保持壓力不動，另一側(cè)緩慢加壓，使其上升；當兩端處于平衡位置時，停止“糾偏”，根據(jù)分析原因，兩邊同時加壓，壓力適當調(diào)整。

5.4 千斤頂發(fā)生內(nèi)泄

所有千斤頂在頂升前均需保壓；當千斤頂發(fā)生內(nèi)泄時，液壓泵站供油將加快，此時頂升速度將下降，通過此方法可及時發(fā)現(xiàn)千斤頂內(nèi)泄。同時頂升或下落時，采用輔助的隨動螺旋千斤頂跟進，保證頂升下落的萬無一失。

6 結(jié)語

橋梁頂升完成后，各空心板梁、空心板之間的鉸縫、橋面整體化層、橋臺及蓋梁均未出現(xiàn)裂縫等異常現(xiàn)象，同步頂升效果較好。舊橋頂升能同時充分利用原結(jié)構，在滿足結(jié)構安全的前提下合理降低改造工程的造價，大大縮短了工程工期，降低了環(huán)境污染。

張 諫(1985.11-)，男，四川南充人，本科，工程師，科員，主要從事公路工程。

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U445.6∶TH211.1∶U445.4

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2095-1809(2017)03-0048-03