廈門市仙岳路鋼箱梁整體頂升施工技術(shù)

朱永亮

中鐵大橋局武漢橋梁特種技術(shù)有限公司，湖北武漢 430000

1 概述

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(jīng)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。

2 蓮岳路鋼箱梁頂升施工工序

施工準(zhǔn)備、施工區(qū)域封閉→拆除伸縮縫等連接構(gòu)造→開挖基坑→支撐系統(tǒng)基礎(chǔ)施工→安裝臨時(shí)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(diào)試→安裝縱橫向限位→安裝監(jiān)控系統(tǒng)→預(yù)頂升→按設(shè)計(jì)圖紙要求對箱梁段進(jìn)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(shí)支撐→橋梁頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高→接高橋墩→焊接吊裝鋼箱梁→混凝土養(yǎng)護(hù)→安裝支座→落梁→恢復(fù)完善橋面系及伸縮縫。

2.1 臨時(shí)結(jié)構(gòu)施工

基礎(chǔ)處理：蓮岳路跨線橋共計(jì)2個(gè)橋臺(tái)、4個(gè)墩柱，包括L0、L1、L2、L3、L4、L5，根據(jù)承臺(tái)尺寸大小， L2、L3墩臺(tái)處千斤頂支撐鋼柱直接安裝在承臺(tái)上，并通過鉆孔植筋用螺栓連接成一體；L1、L4采用承臺(tái)植筋、澆筑新混凝土進(jìn)行承臺(tái)擴(kuò)大后，安裝千斤頂支撐鋼柱。L0 、L5處采用增設(shè)一個(gè)條形基礎(chǔ)來安裝千斤頂支撐鋼柱。

2.2 頂升體系安裝

2.2.1 安裝分配梁

本方案在梁底安裝分配梁用于頂升時(shí)使梁底均勻受力，蓮岳路跨線橋?yàn)殇撓淞?，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(chǎn)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(chǔ)連接。安裝鋼支撐時(shí)要嚴(yán)格控制其垂直度不超過1%，防止在頂升時(shí)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(jīng)計(jì)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(shí)支撐鋼管型號(hào)與頂升支撐規(guī)程、尺寸、數(shù)量相同。L1-L4墩柱原設(shè)計(jì)為3孔鋼箱梁，因頂升后調(diào)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(jīng)計(jì)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(shí)支撐鋼管型號(hào)與頂升支撐規(guī)程、尺寸、數(shù)量相同。

3 縱向限位裝置

蓮岳路跨線橋（P1-P2、P15-P16）兩節(jié)段縱坡較大，頂升過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(shè)置縱向限位裝置。在L0和L5橋臺(tái)處分別安裝直徑609mm鋼管立柱，鋼管立柱側(cè)面焊接槽鋼，用H36型鋼一端焊接在已經(jīng)切割開的鋼箱梁腹板上，另一側(cè)靠著槽鋼滑行。

4 PLC電腦控制液壓同步頂升系統(tǒng)

PLC多點(diǎn)液壓同步控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)指令來控制液壓千斤頂，系統(tǒng)通過力的平衡自動(dòng)調(diào)整各臺(tái)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(diǎn)所需的頂力值與實(shí)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(hù)閥、比例閥、進(jìn)出油管等）、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件、操作臺(tái)、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(gè)部分組成。

5 頂升設(shè)備安裝調(diào)試

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑闹Х戳晚斏龂嵨唬徳缆房缇€橋頂升千斤頂分為200t和100t兩種型號(hào)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(fù)載有效支撐。

5.1 千斤頂布置

蓮岳路P1-P16的頂升重量主要分為以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，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(tái)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(tái)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。

5.2 千斤頂安裝

千斤頂上設(shè)置分配梁以分散集中力，千斤頂?shù)怪煤附釉诜峙淞荷?，安裝千斤頂前在千斤頂?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(zhuǎn)造成角度的變化。安裝時(shí)應(yīng)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(chǎn)生水平分力。

6 試頂升

頂升時(shí)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(diǎn)已經(jīng)分離，再頂升至各頂達(dá)到5mm垂直位移。停機(jī)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(diǎn)有無局壓破壞。試頂升合格點(diǎn)方可進(jìn)行正式頂升。

7 正式頂升

試頂升后，觀察監(jiān)測若無問題，便進(jìn)行正式頂升，蓮岳路跨線橋所需的兩種型號(hào)千斤頂（100t、200t）最大行程均為140mm，每一頂升標(biāo)準(zhǔn)行程為100mm，最大頂升速度10mm/min。

8 結(jié)論

采用“PLC多點(diǎn)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn).公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范(JTGH11-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]吳定安.上海音樂廳抬升和平移工程[J].流體傳動(dòng)與控制，2005(4)：32-35.