引橋20m預應力空心板復位簡析

◎ 曹斌 劉志奇 寧波交通工程建設集團有限公司

?

引橋20m預應力空心板復位簡析

◎ 曹斌 劉志奇 寧波交通工程建設集團有限公司

摘 要：本文重點是空心板頂升復位工藝流程與注意事項分析。本工藝在人員組織與施工機械準備方面突出專業性與安全性，優化了施工過程中不必要工序減少了對碼頭停產時間的影響，施工流程主要為：工字鋼將空心板連成整體、千斤頂頂起空心板在空心板下方鋪設加鋼珠的槽鋼、放下空心板采用一側拉一側頂的方式將空心板水平位置復原-再次頂起空心板取出槽鋼更換橡膠支座、放下空心板拆除其他輔助設施。在質量控制過程中程序到位各項參數滿足設計與規范要求。

關鍵詞：施工 液壓頂升 平移 空心板復位

1.工程概況

1.1 工程概述

浙江舟山煤炭中轉碼頭工程位于浙江省舟山本島南部的六橫島東北岸石柱頭一側。建設15萬噸級、5萬噸級煤炭卸船泊位各1個，3.5萬噸級、2萬噸級、5000噸級煤炭裝船泊位各1個，設計年通過能力3000萬噸（裝船、卸船各1500萬噸），堆場容量310萬噸，陸域用地114.57公頃。

卸船碼頭至海堤由棧橋連接，棧橋總長度1280m，按其功能及布置的不同分為前棧橋、轉運樓平臺、后棧橋Ⅰ、后棧橋Ⅱ等4部分。其中，前棧橋在卸船碼頭至T1轉運樓（位于裝船泊位根部）之間，長635.25m，總寬15m，包括交通通道和輸煤通道。其中，輸煤通道寬10m，布置2條B=2000mm輸煤皮帶機，并考慮供電電纜、控制電纜、通信電纜、給水管和污水管布置，交通通道寬5m，為單車道。

前棧橋上部結構采用20m預應力空心板簡支結構，每跨布置14塊預應力空心板。

由于靠泊船只在靠泊過程中受海流及風速影響不慎與棧橋發生刮擦致使兩跨混凝土空心板發生位移。根據檢測結果，24#～26#排架區段的面板及鋪裝層向南位移，最大位移量為27.39cm。

根據現場位移情況制定了復位方案流程：①將24#～26#之間的皮帶機支腿與棧橋面預埋板斷開。②將24#、25#排架空心板頂部的鋪裝層斷開。③同步整體頂升24#與25#排架、25#與26#排架之間的空心板、鋪裝層及上部設施。④水平位移空心板至原位（其中，24#與25#排架間空心板的東端不移動、西端向北移190mm25#與26#排架間空心板的東端向北移190mm、西端向北移270mm。⑤更換不能繼續使用的橡膠支座。⑥落座空心板。

1.2 工程量

本工程共需平移復位的空心板及鋪裝層共有二跨，24#及25#排架間一跨，25#及26#排架間一跨。

1.3 工程氣象、水文條件

工程區域屬亞熱帶季風氣候區，四季分明，氣候溫和濕潤，氣溫年際變化小，濕度大，雨量充沛，風速風向季節變化明顯。

2.施工組織

本工程空心板及鋪裝層整體頂升平移復位施工由項目部全面負責、總體安排、統一指揮，公司總師室負責技術支持，公司工程部負責協調、調度，公司材料設備部負責材料設備調配、使用。

3.施工具體流程

3.1 施工機具準備

（1）配置50t油壓千斤頂18只，其中16只作為空心板底部頂升使用，2只作為橫向移動頂推使用，每4只千斤頂配備一臺油泵。

（2）20t手拉葫蘆4只，50t千斤頂一個。作為橫向位移拉動作用（設置滑輪后可當40t葫蘆使用）。

（3）每塊空心板下配備實心鋼珠12只，直徑76mm，共168只。

（4）千斤頂上部支承空心板用對拼28#工字鋼共60m。

（5）其他加固、支撐用材料。

3.2 施工步驟

（1）頂升千斤頂布置：在每個樁帽上部設置20mm厚400mm×400mm規格鋼板2塊（共8塊）作為千斤頂底部支墊使用。

（2）頂升界面型鋼布置：用2根16m長28#工字鋼對拼焊接，在棧橋兩側用手拉葫蘆提升至整垮空心板底部并移至放置千斤頂連接線位置處，用鋼板填塞工字鋼與空心板之間的空隙，避免頂升過程中受力不均。

（3）頂升施工：經過以上兩步，樁帽與空心板之間間距750mm還剩余410mm，因空心板與帽梁之間本身存在50mm間距，千斤頂需頂起高度為100mm左右即可滿足后續施工要求。擬選用的千斤頂理論最大起重量為50t，原始高度為338mm，理論最大頂升高度為200mm，可以滿足施工要求（經試驗，如千斤頂頂升高度達不到施工要求，可在下方加厚支墊鋼板）。按設計位置布置好后，每4臺千斤頂配一臺輸油泵，以保證千斤頂盡量能進行同步頂升。兩個排架共16臺千斤頂同時啟動與固定好的雙拼工字鋼頂實，之后在總指揮的指令下4名施工人員同步頂升千斤頂，空心板頂起20-30mm時暫停，復測事先在面層上做好的標高控制點，計算相對差值，如個別部位標高變化差異較大（控制在3mm以內），則作出適當調整后繼續進行頂升施工，如無問題繼續頂升，如此反復達到設計頂升高度。

（4）安裝滑道：達到頂升高度后撤掉帽梁上全部橡膠支座。在帽梁上放置1根25#槽鋼，然后布設實心鋼珠，實心鋼珠用固體黃油定位，用水平尺檢測鋼珠是否相平，如需要通過局部調整槽鋼使鋼珠基本處于同一水平面上，在鋼珠上倒扣18#槽鋼作為支承空心板受力平面。之后緩緩回放千斤頂直至平穩擱置在18#槽鋼上。

（5）橫向位移施工：單跨總重按600t考慮，因開始啟動時摩擦力最大，鋼材之間靜摩擦系數取較大值0.12，所需橫向拉力理論上為72t。滾動摩擦系數取0.01，所需橫向拉力理論上為6t（見附后取值表1）。在棧橋南側擬復位排架兩側設置固定手拉葫蘆位置，利用頂升用工字鋼為橫向位移托架，北側設置放千斤頂位置，作為推力裝置。理論上橫向推、拉力可達到20+20+50+50=140t，完全可以滿足施工要求。

計劃26軸一側偏移270mm處先進行橫向移位，首次移動80mm，使第25、26#排架兩側剩余位移量均為190mm。再同時進行兩側位移直至達到設計要求位移位置。

（6）重復頂升作業：空心板復位到設計位置后，按前面方法頂升整跨空心板，移出鋼珠、槽鋼。更換新橡膠支座后緩慢放松千斤頂至空心板重新就位。至此，25-26#排架空心板整體復位施工完成。恢復皮帶機與鋪裝層預埋件連接。

重復上述施工步驟完成24-25排架頂升、復位施工。

4.難點及注意事項

（1）平移施工前將空心板簡支處的面層混凝土剝離，注意剝離時混凝土渣經常掉落至接縫處，如混凝土塊過大卡在接縫處則會給平移施工帶來很大難度，如不慎掉落大塊混凝土應采取方法進行破碎。以便面板頂起后采用空壓機進行吹掃保證橡膠支座安放平整。為保證面層美觀應采用人工切縫鑿除。

（2）面板頂起后應馬上采用限位型鋼代替千斤頂進行支撐，一方面可避免由于千斤頂誤操作與失靈而導致面板突然落下風險，另一方面避免在安裝平移滑道過程中碰撞千斤頂以及其他外部干擾。

（3）千斤頂到場使用前應進行各項參數檢驗及維修，安裝千斤頂應輕拿輕放檢查油路管線連接及液壓油供給情況。正式頂升前可試頂1-2次以檢驗千斤頂的性能以及是否有其他干擾情況。

（4）頂升及平移過程中面板頂面禁止人員進行活動。

5.質量及安全保證措施

（1）復位施工前組織技術交底，明確施工順序、質量要求，使施工有關人員心中有數，按要求操作。

（2）在擬復位棧橋鋪裝層上設置網格狀標高控制點，測出原始高程，以便在復位施工過程中隨時監測是否有局部上升或下降不均勻現象。

（3）設備進場后逐臺檢測其性能是否滿足施工要求，如發現不合格情況，及時更換。

（4）施工過程中及時做好施工記錄。

（5）水上施工作業人員，須穿救生衣，嚴禁酒后上崗作業，嚴禁船員在船期間飲酒。

（6）水上施工作業船舶，須按有關規定在明顯處設置晝夜顯示的信號及醒目標志（錨球及旗）。

（7）按海事部門確定的安全要求，設置必要的安全作業區或警示區，設置有關標志并配備警戒船。

（8）施工船舶配備有效的通信設備并在指定的頻道上守聽，主動與過往船舶聯系溝通，將本船的施工、航行動向告知他船，確保航行和施工安全。

6.結束語

本工程采用人工與千斤頂相結合方法施工，合理布置支點使得工程的順利進行得到了業主及監理部門的一致好評，經自檢及監理工程師抽檢，該分項優良率為98%，有效地保證了工程的質量，并且有以下幾個方面的優點：

（1）占用時間少對業主生產影響小。

（2）施工時減少了大型機械的投入、成本，實際成本比測算成本節省。

（3）有效地保證工程質量及結構的整體性。

參考文獻：

［1］王文忠.頂升技術在施工中的應用.［J］.民營科技.2011（01）.

［2］冀鴻飛.浙江富春江第一大橋橋梁頂升技術中關鍵技術的研究.［D］.西華大學，2012.

［3］韓振勇.同步頂升技術在舊橋改造工程中的應用［J］.城市道橋與防洪.2006（05）.

［4］任縣剛.液壓同步頂推頂升技術在橋梁施工中的應用［J］.科技創新導報.2011（08）.

［5］趙威.同步頂升技術在橋梁支座更換中的應用［J］.山西建筑.2014（02）.

［6］交通部第一航務工程局.水運工程混凝土施工規范，人民交通出版社.2003.