城市橋梁頂升改造設計與施工工藝

田 昱

(中國市政工程西北設計研究院有限公司武漢分院，湖北 武漢 430560)

城市橋梁頂升改造設計與施工工藝

田 昱

(中國市政工程西北設計研究院有限公司武漢分院，湖北 武漢 430560)

城市高架橋成為了城市一道亮麗的風景，但是隨著城市化進程的加快，城市人口和車輛的增多，很多與原有的橋梁很難滿足交通需求，但是又不能拆除，此種情況下，需要對橋梁進行改造設計。本文從支撐反力系統主體、液壓千斤頂、頂升同步控制和頂升監測方面分析橋梁頂升改造設計，在此基礎上分析橋梁頂升改造施工工藝。

城市橋梁 ；頂升改造設計；施工工藝

1 橋梁頂升改造設計

1.1 支撐反力體系主體

橋梁斷柱頂升墩主要由支撐鋼管、墊塊和連系桿三個部分組成，每個墩的支撐鋼管采用的都是16根精加工φ609mmX16mm鋼管，為了提高鋼管連接的可靠性，上下兩端焊接了法蘭，側面則用構件進行焊接，下部與承臺之間則采用錨栓連接方式，此外支撐鋼管上面還要放置千斤頂和跟隨裝置。鋼管接高通過法蘭采用螺栓連接，再通過角鋼、連系鋼管形成水平連桿和剪力桿最終組合成具有相應剛度的穩定結構。

整體頂升蓋梁的部分分配梁安裝在蓋梁底部頂升部位，要先將分配梁用螺栓固定在蓋梁底部，用灌漿料填實兩者之問空隙。分配梁倒置千斤頂，采用螺栓連接。直接頂升上部梁體的部分的分配梁錨用栓安裝在梁底部位；首先嚴格控制支撐鋼管、剪力撐、法蘭等構件質量，同時對其垂直度和水平度、焊接、錨固、螺栓連接質量嚴格檢查。

1.2 液壓千斤頂

安裝千斤頂的時候要保證軸線垂直，這樣能夠避免千斤頂因為升降過程中的傾斜造成水平分力。

千斤頂的設置一般為：上下設置為鋼墊板，并且要均勻分散受力點，保證結構不會受到損害，千斤頂吊頂的鋼板和梁底要用楔形鋼板墊牢靠，梁底要用高標號砂漿找平。

1.3 橋梁頂升同步控制

為了保證橋梁結構的安全，在頂升過程中，要嚴格按照操作規范，將千斤頂和頂升進行同步推進，尤其是在橋梁頂升過程中要對頂升系統進行控制，采用PLC控制液壓同步頂升系統。這種液壓系統是一種將位移和力量相結合的綜合性控制頂升方法，是將用力和位移進行雙向閉環控制操作方法，利用高壓液壓千斤頂進行精確算取橋梁的實際載荷，平穩的推進千斤頂橋梁，在頂升過程中讓附加的內應獲得最小的力量，它會根據分布位置分成組，與橋梁兩側的傳感器形成閉合回路，準確的計算橋梁升降的位移和受力點，同步精確計算為±2.0 mm。

1.4 橋梁頂升監測

橋梁頂升過程是一種動態的過程，隨著橋梁不斷加高，其縱向、橫向偏差、立柱傾斜度、伸縮縫處的板梁間隙都會隨著變化，要做好一些檢測性的工作。

2 施工工藝

(1)橋下頂升基礎性操作施工。對于橋墩的提升，要保證靠近橋墩的地方采用澆筑專門的千斤頂操作。

(2)拆除橋梁上部構造和橋上的軌道設備。

(3)安裝鋼限位裝置，為了保證橋梁頂升過程中不變形和位移，要采用橫向和豎向進行。

①橫向限位：在橋臺處設置限位位置，橋臺兩側植入錨固筋，再用鋼桁架限位固定安裝在橋面兩側，橋墩處設置方法是在墩頂兩側植入錨固筋再用鋼桁架進行限位安裝在橋臺兩側梁板位置。

②縱向限位：在橋面兩端植入鋼筋。焊接鋼板并且固定在焊接感結構限位位置，在橋墩處是將橋面鋪裝鑿開，采用鋼結構定位方法。

限位裝置采用在現場加工制作、安裝的方法完成。

(4)截斷立柱，采用新型的無振動直線切割技術對立柱進行切割，位置一般處于承臺150 cm處。

(5)橋梁頂升。做好以上工作后，開始橋梁頂升，施工中嚴格按照千斤頂同步方法，對橋梁位移和頂升力進行監控。

(6)橋梁頂升到一定位置的時候，要保證梁體和基礎連接處理，連接方式有：

方法一是梁體頂升到一定的位置后，采用支座墊石加高的方法連接。就是講梁體頂升帶高于設計之初的高度時，然后落到臨時支墩上，將原來的橋臺鑿開提出外側的鋼筋后，在內測和原來橋臺植入鋼筋，將預設的鋼筋混凝土墊塊放置，并把墊塊中的鋼筋和原橋臺剔除的鋼筋和膨脹螺栓焊接住，灌入C40混凝土，灌注前要進行配置添加早強劑和微膨脹劑，鋼筋混凝土和預設強度達到之后放入橡膠支座，將梁落在支座上。

方法二是采用立柱切割的頂升蓋梁的方法。主要是對立柱進行切割植入鋼筋加固的工作。做法是：首先對上下截面鑿開各30 cm的鋼筋混凝土圓錐體，將立柱新老混凝土進行表面鑿毛處理，用水清洗干凈橫截面，接柱的部分要在承臺上植筋，采用墩柱豎向主筋等方式進行加固，滿足橋墩升高后的承載重量。立柱橫截面一般要加大150 mm，根據設計圖紙，立柱加高的部分采用和原立柱相同的規格主筋，箍筋間距要密集一些，加固的主筋和立柱上的主筋要進行雙面搭接焊，并且能夠在原立柱外側承臺上植入φ20豎向鋼筋，按照施工的標準，對高立柱采用C30以上的膨脹混凝土，澆筑過程中緩慢放料。分層澆筑密實，分層厚度在30 cm，立柱要加固并且達到強度，支撐體系拆除，混凝體澆筑前要保證上下截斷面圓錐體頂面之間要大于10 cm空隙。

施工中，要嚴格按照實驗階段的配料和數據，采用現場小型攪拌機攪拌，混凝土要采用手推車和人工作業方式進行澆筑。混凝土灌注要一次性完成，要分層搗實，整個過程要派專人負責施工，做好混凝體試塊工作。

3 總 結

綜上所述，城市橋梁頂升改造設計有利于緩解城市交通壓力，改善城市交通運行狀況，橋梁頂升改造設計是橋梁設計史上的一項重大突破，該項技術所帶來的經濟和社會效益遠遠超出了技術應有的價值。隨著科學技術的進步，橋梁頂升改造設計水平的不斷提高，我國城市橋梁建造水平也會得到很大提高，會給人們的出行帶來很大便利，有利于促進城市發展和社會進步。

[1] 游煒.城市橋梁改造中的既有連續梁橋頂升技術改造[J].福建建筑,2015，(5):78-100.

[2] 邱湯彬，劉世忠，李麗園.頂升技術在城市橋梁改造中的應用[J].施工技術,2013，(5):62-66.

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1008-3383(2017)09-0148-01

2017-07-11

田昱(1989-)，男，助理工程師，主要從事橋梁、道路的設計工作。