跨營業線橋梁頂升施工工藝及操作要點

范 忠 明

(南京交通職業技術學院，江蘇 南京 210000)

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跨營業線橋梁頂升施工工藝及操作要點

范 忠 明

(南京交通職業技術學院，江蘇 南京 210000)

結合藍煙鐵路立交橋施工實例，闡述了橋梁頂升施工方法及操作要點，指出在既有線橋梁改造中，采用橋梁整體同步頂升方案，增大橋下凈空，既保證了橋梁結構的使用要求，又節約了投資，滿足了橋梁立體交通發展的需要。

立交橋，頂升作業，千斤頂，鋼支撐體系

1 概述

橋梁頂升改造技術，是采用千斤頂及輔助設備，在保持原來現有的橋梁主體梁跨結構不被破壞的情況下，將橋梁梁跨整體向上頂升一段高度，增大橋下凈空，以滿足橋梁立體交通發展的需要。橋梁頂升改造技術的應用，改變了既有橋梁整體結構正常，卻因橋下空間不夠，而被拆除的命運，避免了橋梁拆除重建的不必要浪費，有效節約了大量的重建資金。該技術適用于凈空不足的跨線立交橋梁、航道橋梁、線路整體改造橋梁以及橋梁支座更換等工程項目，本文重點闡述藍煙鐵路立交橋工程改造中，采用的橋梁整體同步頂升施工工藝及操作要點，可對既有立交橋梁施工改造起到一定指導性作用。

2 工程概況

中鐵一局五公司施工承建的青榮城際鐵路，在其里程DK94+515.8處，和現既有的藍煙鐵路公鐵立交橋相交叉，要求線路從其下穿過。藍煙鐵路的立交橋將跨越兩股正線，一股站線及兩股渡線，而由于原橋梁高度不夠，將影響青榮城際鐵路凈空高度要求。原初步設想為拆除既有梁跨后重建，但考慮到重建投資較大，后進一步根據新建青榮城際鐵路凈空要求，和橋梁結構特征、外觀環境因素等方面評估結論，最終決定對上跨藍煙鐵路(23+35+23)m預應力連續箱梁橋進行改造，采用梁跨整體頂升方案，以滿足下穿的新建青榮城際鐵路凈空要求。藍煙鐵路(23+35+23)m預應力連續箱梁橋，箱梁截面形式為單箱多室截面，一聯的混凝土約為831 m3(含橋面鋪裝、防撞護欄)，總重約2 161 t，采用梁跨整體頂升，頂升高度以橋梁中心處為標準0號臺頂升高0.828 m，1號墩頂升高0.636 m，2號墩頂升高0.331 m，3號臺頂升高0.137 m，工程由中鐵一局五公司承建施工。

3 橋梁頂升施工方法

藍煙鐵路立交橋橋梁整體同步頂升施工方法，是采用在原有橋墩臺上安裝千斤頂，以橋墩基礎為頂升反力，實施頂升箱梁作業。

頂升千斤頂和跟隨千斤頂安裝，在橋臺位置處，主要布設安裝在橋梁兩端的橫梁下部，在橋墩位置處，使用吊機將其吊放至橋梁中間橫隔梁的底部。頂升操作的控制系統是采用PLC液壓同步頂升技術，使用液壓變頻調速分兩個過程頂升。首先采用一定高度比例將橋墩臺各位置的千斤頂同步向上頂升10 mm，然后再將千斤頂按設計頂升值分步操作，最終使橋梁梁體頂升達到設計高度。橋梁梁跨頂升就位后，應立即鑿除橋墩臺原頂層部分混凝土至露筋，加設鋼筋，圍立模板，澆筑混凝土，以加高原有橋墩臺的高度。待墩臺接高混凝土強度達到設計要求后進行落梁。

4 橋梁頂升技術操作要點

4.1 施工準備

橋梁頂升施工過程中，各作業工序可能對營業線行車及設備的使用造成一定的影響，應制定以下防護措施：

施工作業前，對營業線地埋纜線進行詳細的現場勘查，防止在基礎加固開挖時可能挖斷營業線地埋纜線，造成通信或信號中斷，影響行車。積極配合設備管理單位對施工范圍內的地埋纜線采用探挖的方式進行確認，明確地埋纜線的位置及埋深，并對影響施工的地埋纜線進行遷改保護措施。

在橋梁頂升作業進入既有線兩側段，要平行安設臨時塑鋼防護柵欄，臨時柵欄兩端與原防護柵欄連接形成封閉，在適當位置拆除原小部分防護柵欄作為施工通道，施工結束后拆除臨時防護柵欄，對原防護柵欄進行恢復。

由于既有線兩側回流線及架空地線距墩柱凈距不足，頂升鋼支墩支立可能危害回流線，造成電力中斷，影響行車安全。故作業前與地方供電段人員進行現場勘查，距離不滿足要求的，施工前必須對回流線進行落地，確保回流線安全。

墩柱與既有線外側鋼軌凈距較小，基礎開挖可能影響鐵路路基穩定，施工前在基礎外側澆筑混凝土擋墻，對既有鐵路路基進行加固，穩定后緊靠坡腳搭設鋼管腳手架，外側滿鋪竹膠板形成隔離墻進行防護。

4.2 反力基礎加固

一般將橋墩承臺作為頂升施工反力基礎，千斤頂鋼支撐錨固在承臺頂面上，如果承臺基礎因承載力不足或空間不夠，而達不到頂升時的承載反力要求，應考慮加寬承臺基礎。

由于橋臺端部安裝了千斤頂，其承載反力將改變橋臺端部位置的受力，造成橋臺基礎前端受力增大，為避免對橋臺造成損壞，需在原基礎前端進行混凝土加寬處理。

4.3 組合鋼支撐體系安裝

橋梁頂升組合鋼支撐體系是和頂升千斤頂相對應的，根據設計要求，橋臺處設置4臺千斤頂和3臺跟隨頂，橋墩處設置4臺千斤頂和8臺跟隨頂，故鋼支墩體系為橋臺處單排7個鋼支墩、橋墩處為雙排12個鋼支墩。在橋梁承臺上布置頂升支撐系統時要充分考慮頂升施工的需要，預留出足夠的施工作業空間。

組合鋼支撐體系主要采用φ609×16 mm鋼管立柱為其主要支撐結構，鋼管支撐的長度與千斤頂的行程相適應，剪刀撐和平聯材料選用槽鋼和角鋼與立桿焊接形成格構柱，確保結構整體穩定。

鋼支撐安裝前對安裝基礎進行找平，平整度控制在2 mm以內，鋼支撐安裝完畢對其位置、垂直度、與基礎間的密貼程度進行驗收，其中平面位置縱橫向不超過20 mm，垂直度偏差不超過0.5%。

4.4 千斤頂布置

在2個橋臺位置上，各安裝了4臺500 t的頂升千斤頂和3臺500 t的機械跟隨頂，在2個橋墩位置上各安裝了4臺500 t的頂升千斤頂和6臺500 t的機械跟隨頂。頂升千斤頂采用同步PLC液壓頂升系統控制，機械跟隨頂采用一套同步跟隨系統控制。

4.5 橋梁整體頂升

初步頂升，為了檢查千斤頂在整個頂升施工系統的工作狀態，以及對橋梁重量結果的校核，在正式頂升之前，應進行初步頂升操作，初步頂升高度為10 mm。在初步頂升前，先對原橋梁結構進行全面測量，記錄原始數據,作為正式頂升數據的計算和監測依據。初步頂升時先將荷載加載到設計值的80%，觀察各千斤頂油壓等工作是否正常，然后逐步緩慢加載，當各千斤頂頂升高度達到10 mm后，停機10 min，讓各千斤頂保持支頂受壓狀態，全面檢查橋梁線形變化情況，鋼管支撐架有無變形，千斤頂支頂部位有無滑移，混凝土局部有無裂紋等破壞現象發生。初步頂升合格后才能進行正式頂升。

正式頂升，先由主千斤頂開始頂升，當主千斤頂頂升達到一個行程后停止，這時提升跟隨千斤頂上升至和主千斤頂同一個頂面位置，然后主千斤頂緩慢回油，逐步下降落頂，而跟隨千斤頂逐漸受力支撐梁體重量。然后在主千斤頂下加設臨時鋼墊塊，操控主千斤頂開始第二個行程的頂升，當主千斤頂頂到梁體開始受力后，可使跟隨千斤頂緩慢回油逐步落頂，之后在其下也加設臨時鋼墊塊。千斤頂每次頂升的行程要能滿足加設鋼墊塊的厚度安裝要求，但也不能頂升過高，以免支承不穩而造成安全事故。每次頂升要控制拉線傳感器誤差小于2 mm，一旦超限，應立即停止控制系統頂升，以確保梁體安全。

4.6 頂升作業中橋梁整體監測

在橋梁頂升作業過程中，隨著梁體上部結構的頂升，全橋梁體的縱向偏差、梁縫寬度等都會發生一定的變化，梁體頂升支承點的相對位置變化對連續梁受力狀態將會產生一定的影響。為此在頂升作業的同時，要及時對箱梁梁體的縱橫向位移、箱梁梁體的應力變化、橋面標高和橋墩臺的沉降等進行全面監測，并及時將監測數據反饋，以利于及時采取措施調整施工加載過程，消除不利因素的影響，確保橋梁結構的安全。

4.7 加高墩臺及墊石施工

當梁體頂升到設計高度后，由跟隨千斤頂受力支撐梁體重量，即可拆除頂升主千斤頂。然后人工使用風鎬對墩臺頂混凝土表面鑿除浮漿,露出鋼筋或粗骨料,并對鑿除面用水沖洗干凈,不留有雜物和灰塵,墩柱頂混凝土鑿除作業中，要注意避免對頂升支撐系統的擾動。然后按設計圖紙布置接高鋼筋并與原墩臺鋼筋焊接，模板采用鋼板模，其加工設計要按現場實際情況布置，要充分考慮支撐系統對模板安裝的影響。根據現場實際情況，采用直接將支座固定于梁底，現場綁扎墊石鋼筋，現澆墊石混凝土方式，加快了施工進度。

4.8 落梁

在墩臺頂增高混凝土強度達到設計要求后，檢查墊石、支座的標高，然后控制主千斤頂緩慢降低梁體落到新支座上，對梁體與支座間的空隙，采用楔形鋼板塞填調整。

5 結語

藍煙鐵路立交橋橋梁梁體頂升作業施工歷時70 d，其梁體到達頂升設計位置后，經測量平面誤差小于5 mm，梁體線形平順，橋梁整體結構沒有任何損傷，施工質量滿足設計要求，在不影響既有線交通情況下，不僅保證了施工工期，增大了橋下凈空，較好地解決了原有橋梁結構的功能性改造，避免了橋梁拆除重建的不必要浪費，而且也取得了較好的社會經濟效益，為今后跨營業線橋梁頂升施工提供了寶貴的經驗。

[1] 趙新征.高速公路橋梁頂升施工工藝及應用技術[J].公路交通科技,2011(5)：42-43.

[2] 林 杰，寇永增.橋梁頂升工程施工工藝及關鍵技術[J].遼寧省交通高等專科學校學報,2013(2)：80-81.

Discussion on construction technology and operation key points of bridge lifting in crossing business line

Fan Zhongming

(NanjingVocationalInstituteofTransportTechnology,Nanjing210000,China)

In this paper, the construction method and operation key points of the bridge jacking are expounded in the light of the example of the construction of the Lan-Yan railway interchange bridge, point out in the reconstruction of cable bridge, the overall bridgehead lifting scheme is adopted to increase the clearance under the bridge, which not only ensures the use of the bridge structure, but also saves the investment and meets the needs of the development of the three-dimensional traffic.

interchange, lifting operation, jack, steel support system

2016-11-22

范忠明(1963- )，男，副教授

1009-6825(2017)04-0178-03

U445

A