既有人行天橋分次同步頂升施工技術研究

（中鐵十六局集團第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

0 前言

隨著中國城市的快速發展，城市中各種車輛越來越多，特別是對于一些發達城市堵車已成常態化[1]，為了在城市狹窄的空間創造更多的道路資源，各大城市修建了大量的人行天橋，但也帶來了許多問題，一些人行天橋由于不能滿足現在通車高度的要求，需要進行加高或拆除，如果采取直接拆除的方式將極大地浪費資源，因此對既有橋梁頂升將有效的節約資源[2-4]。目前在橋梁頂升施工中，為了不破壞既有橋梁墩柱，大多采用搭設臨時支撐的方式進行頂升，但這種方法對橋下地基要求較高，且對交通影響較大，因此本項目通過方案比選，采用了橋墩墩頂直接頂升法對梁片多點同步進行頂升[5-6]，通多墊高鋼板對墩頂及梁片進行保護，順利完成人行天橋頂升任務。

1 工程概況

本天橋位于豐城市龍光中大道與洪洲窯南路口。龍光中大道成東西走向，為豐城市新城區的主要交通干道，該道路路線長，車速快，交通繁忙。龍光中大道大道路寬約32 米，兩側人行道寬度均為9 米，非機動車道寬度均為8 米，工程所在位置企業較多，還有公交車站帶來的人流量，人行過街需求很大。目前由于交通部門要求，該位置的人行天橋需要升高，橋下凈空有原來的5m增加到5.5m，因此需要對該橋進行改造。

2 橋梁頂升設計方案對比

根據該人行天橋的結構特點及頂升要求，提出搭設臨時鋼管支架和在橋墩頂部直接頂升2 種方案，如圖1所示，搭設臨時鋼管支架方案主要是在原橋墩附近搭設鋼管支架頂升平臺，鋼管采用常規 609 鋼管，橫橋向每排3根，在鋼管頂端鋪設I40 雙拼工字鋼，3 個千斤頂放置在3 根鋼管對應工字鋼上。橫向鋼管之間采用 125x10 等邊角鋼連接以保證支撐體系的穩定。鋼管支撐系統采用混凝土擴大基礎。

圖1 搭設臨時支架頂升法示意圖

如圖2所示為橋墩頂部直接頂升法示意圖，該方法主要特點是以既有橋梁橋墩為頂升平臺，在原橋墩支座內側設置兩個千斤頂和兩個臨時支撐，千斤頂頂升完成后，采用臨時支撐頂起上部梁片，如此和實現千斤頂多次小距離頂升，最終使橋梁得到提升，下部空間變大。

圖2 橋墩頂部直接頂升法示意圖

根據原橋設計計算，頂升梁總重約420t，兩種頂升方法千斤頂個數不同，各頂升點受力大小也有所不同，由表1可知臨時鋼管支架頂升法總共采用了12 個千斤頂，其中0、3 號墩每個千斤頂需要16t頂升力，其中1、2 號墩每個千斤頂需要54t頂升力；橋墩墩頂直接頂升法總共采用了8 個千斤頂，其中0、3 號墩每個千斤頂需要24t頂升力，其中1、2 號墩每個千斤頂需要81t頂升力。

表1 頂升數據表

通過上述兩種頂升方案的對比不難發現，在千斤頂設置及受力方面，兩種方案都可以滿足現場施工要求。但從現場施工特點來看臨時鋼管支架頂升法需要搭設臨時支架，且支架底部需要澆筑擴大基礎，同時還應對原地面進行處理，滿足中墩地基承載力不小于250kPa，邊墩不小于100kPa的要求。但由于該橋橫跨市區繁忙的快速路，臨時支墩搭設嚴重影響交通，交通導改困難，且當地交通部門要求施工盡量不要影響交通。鑒于此種情況，項目技術人員提出橋墩墩頂直接頂升法，該方法可以很好的避免搭設臨時支墩的一系列麻煩，只需對既有橋墩進行簡單處理即可，同時頂升過程注意對橋墩頂面的保護，因此該橋最終采用橋墩墩頂直接頂升法。

3 施工方法

3.1 施工工序

采用橋墩墩頂直接頂升法主要通過頂梁準備、同步頂升、落梁三步完成，其中頂梁準備分為搭設腳手架平臺、鋪設跳板、制作鋼板墊塊、安裝液壓千斤頂、清除橋臺、蓋梁上堆積物、準備臨時支撐墊塊、安裝頂升監控百分表、制作支座墊石等步驟；同步頂升分為頂升監控、頂升后臨時支撐，鑿除生銹鋼板銹蝕、取出支座、預制墊塊支座墊石增高、安裝支座、支座高差調整等步驟；落梁施工通過落梁監控、拆除千斤頂、拆除腳手架等步驟完成。通過對上述各施工步驟的嚴格控制即可完橋梁頂升施工。

3.2 頂梁準備

在頂梁工作開始前需要在墩柱周邊搭設簡易腳手架作為施工操作平臺，操作平臺滿足施工要求即可。頂升過程中用到鋼墊板，根據計算提前準備好160 塊50×50×3cm的鋼板。如圖3所示為滿足現場需要施工中準備8 臺YDTB100-30A臺座式千斤頂，有關技術指標：設計最大頂升力100.5 噸/臺，油頂幾何尺寸為：直徑189mm，高度90mm，行程30mm，適合于頂升重量大間歇較小的物體位移，同時配足相應安裝頂升監控百分表。

圖3 千斤頂和百分表

由于梁片較重且處于人流車流較大的街道，因此頂升過程中遵循小間距、多次、同步頂升的方法進行頂升作業，這樣可有效保證頂升過程可控性，因此對墊石也進行分塊制作，如圖4（a）所示預制墊石標準尺寸采用0.5mx0.5mx0.11m，如圖4（b）所示每塊墊石中含有24 根Φ80 的鋼筋。

圖4 預制支座墊石示意圖

3.3 同步頂升

在每個橋墩頂部支座內側設置兩個千斤頂和兩個臨時支撐，如圖5所示頂升施工開始前，確保8 個千斤頂底面水平放置，且頂部與梁片秘貼，在千斤頂底面和頂面都放有預制鋼板，預制鋼板主要為防止頂升過程中因局部受力對梁片、墩頂的破壞，同時可為千斤頂墊高，最終完成頂升施工。準備完成后開始他進行同步頂推，第一次頂推距離達到20cm 以上停止頂推，如圖6所示，此時放入臨時支撐，臨時支撐采用鋼板進行墊高，當臨時支撐與梁片秘貼后，再進行千斤頂回油操作，從而釋放頂升力，此時可由臨時支撐頂起上部梁片。

圖5 千斤頂頂升

圖6 臨時支撐

第一次頂升完成后，開始進行原有支座的拆除，將原有支座拆除后，對支座墊石進行鑿毛處理，然后將預制墊石放在原來橋墩墊石上，墊石之間采用環氧砂漿進行連接。重復上述頂升步驟，將梁片頂升55cm 后停止頂升，此時支座墊石如圖7所示，總共進行5 次頂升加高，每塊預制墊石高11cm，經過5 次加高后即可進行梁片支座的安裝施工。根據設計相關要求，安裝過程中一定要保證支座呈水平狀態，且支座四個角的高差控制在2mm 內，同時支座中心線必須同上部梁片中心線在一條直線上，上下中心線的偏差不能大于2mm。安裝過程中墊石和支座下鋼板之間采用加環氧樹脂的方式進行連接，從而支座與墊石形成一個整體，從而完成整個墊石與支座的安裝。

圖7 支座墊石示意圖

3.4 落梁

橡膠支座更換完成后及時落梁，落梁前對脫空支座用不銹鋼板墊實調平，各支座調整標高按原設計值取（包括縱橫坡）。落梁過程中一定要確保各千斤頂同步回落，保證梁片在回落過程中橫向高差控制在1mm內，梁端2側高差控制在2mm內。如落梁后發現橫隔板出現局部0.2mm以下裂縫用建筑結構膠進行封閉處理即可。

4 注意事項

（1）在每個橋墩上部布置兩個千斤頂，在千斤頂布置過程中一定要確保上下平整，在局部不平整區域采用薄鋼板墊平，確保千斤頂與梁板秘貼。

（2）在布置其他輔助設備時，注意不要將相關設備放置在梁板上，這樣可以有效減少頂升力，減輕千斤頂的額外負擔。

（3）在頂升前必須對記錄儀器進行校驗，確保儀器的精度，在儀器搬運及操作時必須派專人負責，以免儀器出現損壞。

（4）頂升過程一定要控制速度，緩慢進行，派專人看守千斤頂，從而確保每個千斤頂同步頂升，頂升過程中如有異常應立即停止頂升作業，檢查設備情況，設備正常后繼續施工。

5 結論

（1）由于該橋橫跨城市快速路，人流車流較大，通過方案比選的方式選擇了橋墩墩頂直接頂升的方式對橋梁進行加高，該方法大大減少對現場交通的影響，同時減少了材料及人工費，有效節約施工成本，

（2）在頂升施工過程中，采用了多次、小距離、同步控制相結合的頂升方式進行頂升，使整個頂升施工過程得到有效控制，安全高效的完成頂升任務，最終達到使既有橋梁穩定增高的目標。