金碧
(盤(pán)錦市河閘管理處,遼寧 盤(pán)錦 124000)
雙臺(tái)子河閘左岸引橋工程是盤(pán)錦市雙臺(tái)子河閘除險(xiǎn)加固工程的一部分。
橋上下游兩側(cè)距離引橋25 m左右為深孔閘翼墻,由于施工場(chǎng)地十分狹小,且引橋周?chē)鷺?shù)木較多,加之引橋下有一處高壓電纜井和低壓電纜井,從深孔閘通往河心島調(diào)度管理中心方向的電纜沿著橋下鋪設(shè)。受上述條件限制,經(jīng)工程參建各方共同研究,最后決定采用整體頂升施工方案,將引橋結(jié)構(gòu)最低點(diǎn)整體抬升1.18 m,達(dá)到11.08 m高程。
1)頂升施工必須保證原橋結(jié)構(gòu)的整體性、安全性、可靠性。頂升過(guò)程中極易發(fā)生的水平偏位、扭曲、振動(dòng)、沖擊必須克服,確保新結(jié)構(gòu)安全可靠不低于原結(jié)構(gòu),因此頂升位移的同步性和受力均衡是施工控制的關(guān)鍵。
2)隨著橋梁的整體抬升,橋梁的軸線偏差、橋墩傾斜度、伸縮縫間隙以及基礎(chǔ)沉降都會(huì)發(fā)生變化,施工過(guò)程必須嚴(yán)密監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)收集整理數(shù)據(jù),以便指導(dǎo)糾正施工。
3)雙臺(tái)子河閘左岸引橋頂升工程工期緊,前期千斤頂支墩和臨時(shí)支墩施工,是控制整個(gè)工程質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)健,雙臺(tái)子河閘引橋頂升1.18 m是技術(shù)復(fù)雜難度大、精度要求很高施工項(xiàng)目。
用空壓機(jī)鑿開(kāi)伸縮縫拆除連接部分,根據(jù)該橋?qū)嶋H情況需要鑿除至少3道伸縮縫。檢查箱梁擋塊與空心板接觸情況,必要時(shí)也一并鑿除,確認(rèn)橋梁分離成為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
臨時(shí)墊高塊為C30預(yù)制混凝土矩形實(shí)心板、厚度4 mm鋼帶包邊。預(yù)制時(shí)要求嚴(yán)格控制表面平整度和四角偏差,成品件經(jīng)過(guò)試疊加后,如發(fā)現(xiàn)點(diǎn)接觸應(yīng)用磨光機(jī)磨平,合格的塊件按順序編碼堆放。
由于原橋墩周?chē)临|(zhì)松軟,地基承載力低,為了確保鋼結(jié)構(gòu)稱(chēng)重基礎(chǔ)穩(wěn)定,在原跨中橋墩周?chē)鷿仓? m×6 m×0.8 m的混凝土基礎(chǔ),靠河心島側(cè)邊跨位置澆筑2 m×6 m×0.8 m的混凝土基礎(chǔ),并布置上下兩層φ20、間距150 mm的鋼筋網(wǎng),混凝土標(biāo)號(hào)為C30。
頂升鋼結(jié)構(gòu)承重支架包括千斤頂支架、墊高塊支架,墊高塊支架用于頂升時(shí)替換千斤頂,設(shè)計(jì)時(shí)千斤頂支架頂端距梁體50 cm。
中間墩千斤頂、墊高塊兩者共用一個(gè)支墩,支墩設(shè)計(jì)成鋼結(jié)構(gòu)形式,采用20 a工字鋼焊接而成。對(duì)稱(chēng)縱橋向布置在原橋墩身兩側(cè),為了保證稱(chēng)重支架的整體穩(wěn)定性,要求工字鋼緊貼橋墩。頂端同樣設(shè)置20 a工字鋼與支墩頂面貼合。受橋梁縱坡影響梁底不水平,支承部位梁底需粘貼400 mm×400 mm×18 mm抗局壓鍥形鋼墊板,鋼板表面粘貼橡膠板。
邊墩頂升臨時(shí)支墩包括千斤頂支墩和臨時(shí)墊高塊支墩,皆采用鋼結(jié)構(gòu)承重支架,鋼結(jié)構(gòu)采用20 a工字鋼焊接而成。臨時(shí)墊高塊支墩與千斤頂支墩結(jié)構(gòu)形式相同,為了確保整體穩(wěn)定性,將兩個(gè)支墩并列互相連接一個(gè)整體。
根據(jù)該工程特點(diǎn),共需要布置3套鋼結(jié)構(gòu)頂升承重支架,根據(jù)計(jì)算分別安裝2個(gè)50 t千斤頂,共需要安裝6個(gè),即可完成頂升任務(wù)。
在架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)承重支架的同時(shí),還要采用腳手架鋼管,在每個(gè)支撐架周?chē)钤O(shè)人工操作平臺(tái)。平臺(tái)鋪設(shè)馬道板,確保操作人員的安全穩(wěn)定。
因雙臺(tái)子河閘左岸引橋上部為連續(xù)梁,頂升過(guò)程中某個(gè)點(diǎn)不同步都會(huì)對(duì)梁體產(chǎn)生重要的影響,導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn),甚至破壞梁體結(jié)構(gòu),所以頂升對(duì)梁體的整體性、同步性要求很高,為此擬采用6臺(tái)50 t千斤頂組成同步頂升控制系統(tǒng)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件,總控制室吊放在高橋門(mén)方向橋頭右側(cè);千斤頂布置根據(jù)橋梁荷載并考慮了3倍的安全儲(chǔ)備,中間跨橋墩兩側(cè)各布置2臺(tái)50 t千斤頂,左岸靠河心島側(cè)邊跨布置2臺(tái)50 t千斤頂。所有千斤頂支承位置都選在箱梁的縱橫向肋板或中、端橫梁位置,千斤頂上方放置一道20 a工字鋼,以擴(kuò)大局部受壓面積防止局壓破壞,確保結(jié)構(gòu)受力的整體性。并且在頂升的過(guò)程中,測(cè)量人員需要對(duì)頂升過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),確保頂升同步。
1)拆除橋面連接處的任何障礙,去除與頂升無(wú)關(guān)的一切荷載。
2)對(duì)頂升支撐進(jìn)行檢查驗(yàn)收,確保其有足夠的承載力和穩(wěn)定性。
3)對(duì)控制及液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,確保其在頂升過(guò)程中的安全性和可靠性。
4)梁體各個(gè)控制部位設(shè)置固定標(biāo)記,以實(shí)時(shí)確定梁體的空間位移。
正式頂升前必須進(jìn)行預(yù)頂,確保頂升支架、千斤頂?shù)妊b置在穩(wěn)定狀態(tài)下工作。根據(jù)現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)圖確定荷載大致分布圖,計(jì)算每頂?shù)睦碚撎?。每頂首先加載至理論抬升力的80%,再緩慢加載至根據(jù)位移傳感器確定各點(diǎn)已經(jīng)分離,再抬升至各頂達(dá)到5 mm垂直位移。停機(jī)10 min后檢查橋梁各支頂部位和頂升支架有無(wú)裂縫、變形和加載點(diǎn)有無(wú)局壓破壞。
按150 mm一步階,每5 mm為一個(gè)步長(zhǎng)。每步長(zhǎng)(5 mm)頂升完成后及時(shí)在原支座位置安放5 mm厚鋼板作為臨時(shí)保護(hù)支撐,當(dāng)頂升到150 mm再抬升3 mm后,應(yīng)及時(shí)在臨時(shí)墊塊支架上安放鋼制墊塊(150 mm厚),緩慢回油落梁作為一個(gè)抬升階段。全部頂升系統(tǒng)須進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,頂升中千斤頂須緩慢加力,豎向抬升速度應(yīng)小于5 mm/min,特別是第一步階頂升過(guò)程中,注意巡視梁底和橋面,如果出現(xiàn)裂縫應(yīng)立即停止頂升,待分析原因并作出妥善處理后,才可以繼續(xù)。
橋梁頂升完成后進(jìn)行墩柱接高。原橋墩鋼筋剝出,加高部分新增鋼筋與之逐根雙面焊接。該部位施工時(shí)需特別仔細(xì)小心,因橋墩附近有承重頂升支架緊挨著,作業(yè)空間較狹小且不能有較大震動(dòng)。
接高部分的混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝新支座、落梁。
落梁控制點(diǎn)與頂升大致相同,但為使落梁后梁的受力狀態(tài)符合自重彎矩和反力,落梁時(shí)應(yīng)以控制支座反力為主,適當(dāng)考慮梁底高程。
截至目前,雙臺(tái)子河閘左岸引橋經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行,未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷,達(dá)到了預(yù)期的效果。與拆除重建相比,整體頂升在該工程中具有明顯優(yōu)勢(shì),一是節(jié)省了投資,該工程總投資為56萬(wàn)元,比拆除重建節(jié)約了近100萬(wàn)元;二是節(jié)省了時(shí)間,該工程僅用了45 d,大大縮短了工期??梢哉f(shuō)這次的引橋整體頂升技術(shù)是工程施工中一次成功的典范,值得借鑒和推廣。