桥梁顶升范文-盘古文库

桥梁顶升范文

来源：漫步者

作者：开心麻花

2025-09-19

桥梁顶升范文（精选8篇）

桥梁顶升第1篇

改革开放以来, 随着社会经济的快速发展, 我国进行了大规模的基础建设, 修建了大量的道路混凝土桥梁, 但是随着公路交通事业的迅猛发展, 公路工程建设里程逐年增加, 道路交通量快速增长, 以前修建的部分桥梁出现了各种缺陷, 已经不能满足目前的通行要求, 主要出现两个方面的问题:第一, 有些桥梁由于当时设计的局限性, 以前修建的桥梁, 桥面宽度或者桥下净空已经不能满足现在的通行要求, 需要对其调整桥面线型、或对桥梁进行拓宽、改造;第二, 有的桥梁经过了长时间的使用, 出现了各种各样的病害, 主要有桥梁支座出现病害、桥梁承载力不能满足通行要求等, 影响了桥梁的正常的使用, 必须要对桥梁进行支座更换, 或者进行加固, 改善桥梁的工作状况, 增加桥梁的安全性和耐久性, 提高公路桥梁车辆通行的安全性和舒适性。

桥梁顶升是指采用液压等顶升系统将桥梁的主要承重结构缓慢抬高的一个操作过程。不管是对旧的桥梁进行改造, 增加桥下净空, 还是对其进行维修加固, 都需要对桥梁进行顶升。

2 桥梁顶升的施工工艺

2.1 桥梁顶升施工方法根据对桥梁梁板的顶升方式和高度不同, 顶升施工方法主要有以下几种:

2.1.1 采用超薄千斤顶直接顶升法

当条件允许的情况下, 比如有足够的空间在盖梁与梁板之间安装千斤顶, 或者适当凿除盖梁顶面后能够安装千斤顶等, 可以采取直接在板梁肋板处安装超薄千斤顶, 以盖梁作为顶升的受力基础进行顶升施工。顶升施工全部完成后对盖梁进行修复。

盖梁顶面用25cm×25cm的薄钢板作为千斤顶整体顶升施工时的受力下支撑点, 梁板底部一般不需要处理, 如果相邻的两片板梁间存在高差, 则需要在较低的一片梁底垫设找平的钢板将梁板找平, 使高程处于同一个水平面, 然后再在铺设25cm×25cm的薄钢板作为千斤顶整体顶升施工时受力上支撑点。

2.1.2 牛腿反力顶升法

对于桥墩在河水中或者桥墩较高的桥梁, 直接搭设支架作为反力基础处理施工难度较大、费用较高, 或者盖梁与梁板之间的净空不够安装超薄千斤顶的桥梁, 采用做钢牛腿反力基础的方法进行顶升。牛腿反力顶升施工主要包括两种, 一是在原有桥梁盖梁上植钢筋, 然后做混凝土牛腿承载顶升反力基础 (适用于中、大跨度桥) ;二是制作钢结构的牛腿挂件直接安装在盖梁上承载顶升反力的方法 (适用于小跨度桥) 。

牛腿反力顶升施工时, 在现有盖梁外侧植筋 (膨胀螺栓) 作钢牛腿作为反力基础进行顶升。千斤顶布置在两片相邻板梁的板缝下, 板梁底部设有4cm厚的钢板以分散集中应力。牛腿抗剪主要由上部的抗剪钢板承受。在盖梁外侧植筋, 在不得破坏盖梁钢筋的前提, 可采用电锤打孔。

顶升完毕后拆除钢牛腿, 切割掉植入的钢筋, 并修补盖梁的表面。植筋牛腿法如图1所示。

2.1.3 搭设顶升支架法

该方法适用于桥梁下部地基基础承载较好, 采用直接对基础进行处理, 然后安装钢管支撑来承载顶升反力来达到顶升目的。顶升支撑体系的主体采用准600×12带法兰钢管作为支撑。梁板底部设置分配梁, 与千斤顶相连, 使千斤顶顶升体系与梁底紧贴, 在顶升过程当中顶升体系随着梁的升高而升高。在钢支撑搭设前, 根据顶升的高度及钢支撑长度、千斤顶高度等因素确定千斤顶支撑底的砼垫层厚度。顶升到设计高度后抽出墩顶下临时支撑, 千斤顶收缸后, 正好为设计顶升高度。在原地基基础满铺枕木作为受力基础, 枕木上放置750×750×40mm钢板 (或钢分配梁) 、立支撑、安装千斤顶、板梁底设置分配钢梁。从而形成顶升体系, 对桥梁进行顶升。

这种方法施工工期长, 速度较慢, 安装、到运支架费用高。

2.2 顶升控制系统

桥梁整体顶升一般采用采用PLC液压整体同步顶升控制系统。由于传统的顶升施工时, 由于荷载的不同和设备的局限性, 无法根本上消除油缸不同步造成的应力影响, 具有极大的施工安全隐患;采用PLC控制液压同步顶升于传统工艺不同, 这种控制方法, 建立在力和位移综合控制的基础上, 由液压千斤顶通过称重精确地按照桥梁的实际荷重, 平稳地顶举桥梁, 使整个施工过程中桥梁受到的附加应力最低, 同时液压千斤顶根据分布位置进行分组控制, 与相应的位移传感器组成位置闭环, 以此来控制桥梁顶升的位移和状态, 保证顶升过程的整体同步性, 确保盖梁、板梁等结构的安全。

PLC液压整体同步控制系统是由液压控制室、位移监控系统、液压千斤顶、液压泵站等构成;由液压控制室按照预先编制的控制程序输入液压、位移指令, 传输给液压泵站和位移监控系统, 液压泵站收到指令后, 输送相应的液压给千斤顶, 液压千斤顶根据液压值和顶力产生相应的位移;位移监控系统根据各液压千斤顶的位移情况, 及时将数据反馈回PLC液压控制室, 控制软件程序将根据收到的位移信息及时修正, 使各个千斤顶的位移在每个循环内的误差控制在2mm以内, 从而确保建筑物在位移过程中的安全、稳定。

2.3 千斤顶的布置

根据顶升的梁板重量布置相应数量的千斤顶, 顶升的安全储备系数可按1.6考虑。千斤顶基本布置在梁板的梁底, 以及板梁支座中间位置。

2.4 限位支架

桥梁整体顶升时, 特别是顶升高度比较大时。由于千斤顶安装时存在的垂直误差及顶升过程中其它因素的影响, 在顶升过程中可能会出现微小的水平位移, 为避免出现此类情况, 顶升时在桥墩或桥台侧面设置平面限位装置, 限制纵向和横向有可能发生的位移。限位装置采用角钢做的三角形悬臂支架。

2.5 顶升同步监测

桥梁在整体顶升施工时, 采用精度为0.01的拉线传感器监测位移, 相邻梁板的顶升高差控制在1mm内。

2.6 顶升准备

顶升施工前作好准备工作:检验顶升系统可靠性;成立施工领导小组;顶升液压系统的安装;测试顶升系统;布设施工观测点。

2.6.1 顶升系统的可靠性检验

设备、器具的可靠性检验:为了确保设备、器具的可靠性, 所有采用的设备和器具必须为国际或国内质量合格的品牌产品。在正式进行顶升施工前, 必须用70%-90%的控制顶升力在现场保持5小时以上, 以确定整个顶升系统的可靠性。

2.6.2 成立施工现场领导小组

顶升施工过程的施工现场设总指挥1名, 全面负责施工现场的指挥作业, 领导小组下设4个专业小组:测量监测组、过程控制组、液压系统组和操作作业组, 负责相关的工作。

2.6.3 顶升系统结构的检查 (1) 千斤顶的安装是否垂直牢固; (2) 千斤顶上下受力支撑点是否垫实; (3) 主体结构与顶升无关的一切荷载是否已消除; (4) 所有的设施是否已经全部拆除。

在正式顶升前必须要进行试顶升工作, 其目的是为了消除支撑点存在的非弹性变形, 并保持状态进行数小时进行观察, 没有任何变化后才能开始正式的顶升施工。

2.7 正式顶升

在进行试顶升施工过程中, 通过观察, 如果没有出现问题, 就可以进行正式的顶升施工, 顶升速度最大速度控制在10mm/min以内。对于顶升高度在300mm以内的的可以一次顶升到位, 不需要再进行临时支撑, 将千斤顶保持压力后直接安装支撑垫石和支座, 然后进行梁板回落。对于大于300mm的顶升高度, 在第一次进行顶升完成以后必须要采取临时支撑, 然后进行第二次顶升, 顶升到设计高度后, 在原支座处放置预制的钢筋砼垫块进行接高, 将预制混凝土垫块与盖梁涂抹粘结剂进行粘结, 然后安装橡胶支座, 进行梁板回落, 完成整个顶升施工过程。

2.8 注意事项

(1) 顶升时, 由于桥梁的荷载不均匀, 油顶起顶速度不一致, 要对千斤顶进行分别编号, 分多组油路; (2) 在顶升过程中必须加强观测; (3) 顶升前, 要把千斤顶放置位置进行清除干净; (4) 为预防出现机械故障, 现场应准备备用的油泵和千金顶。

3 工程应用实例

阜 (阳) 周 (集) 高速公路地处安徽西部, 该公路是济广高速公路 (G35) 的重要组成部分, 属华东地区高速公路网骨架, 该公路为双向四车道平原高速公路, 全长83.57公里, 设计时速为120公里。本工程属在建高速公路改建工程, 采用桥梁顶升的施工方法对部分原有结构物进行改造和维修加固。本工程具有以下特点:

(1) 采用单跨顶升的施工方法, 顶升前需对现有桥梁铺装层进行分割处理, 以便能分跨顶升; (2) 桥梁、涵洞顶升要分跨分幅分期施工; (3) 部分桥梁桥下积水较深, 且与灌溉渠相交, 排水难度较大; (4) 为不破坏桥梁的现有结构, 对顶升的同步性要求较高。

由于全线结构物结构形式不尽形同, 具体的顶升方式也略有不同, 通过综合考虑顶升的安全性与性价比, 在施工过程中对于桥梁顶升采用用利用超薄千斤顶直接顶升法和牛腿反力顶升法进行施工, 对于明盖板通道全部采用牛腿反力顶升法进行施工。通过桥梁顶升, 对全线20多座桥梁和通道进行了施工, 效果良好, 目前, 该高速公路已正常通车。

4 小结

随着我国经济建设和交通事业的快速发展, 前期建设的很多桥梁, 很多已不能满足目前的通车需求, 很多的结构物需要进行维修、加固或者进行改造。采用桥梁顶升进行施工, 对原有桥梁结构破坏小, 施工方便, 效果良好, 是一种比较实用的工艺。

参考文献

[1]JTGH11-2004, 公路桥梁养护规范[S].

[2]GB50367-2006, 混凝土结构加固技术规范[S].

桥梁顶升第2篇

桥梁梁体顶升、平移复位维修方案及施工工艺

文章主要介绍了茂湛高速公路匝道桥桥梁体第一联和第二联绕固定支座发生了偏转,且固定支座所在墩柱均出现了环向裂缝.通过病害原因分析评价,采用桥梁梁体顶升、平移复位的方法进行维修.

作者：张伟明 ZHANG Wei-ming 作者单位：广东省高速公路有限公司湛江分公司,广东湛江,524300刊名：广东交通职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF GUANGDONG COMMUNICATIONS POLYTECHNIC年，卷(期)：8(3)分类号：U445.7关键词：桥梁梁体顶升平移复位

桥梁整体顶升施工技术应用第3篇

关键词：预应力混凝土连续梁,整体顶升,工程应用

在实际施工中, 由于种种原因, 可能出现预应力连续箱梁桥桥面横坡与两端路基横坡不顺接的情况, 为保证路面施工, 需要调整桥面横坡。某高速公路服务区ZK62+689=YK62+700 (9-20m) 大桥因各种原因在两端路基未施工的情况下单独成桥, 造成左幅桥面横坡与两端路基无法顺接。通过方案比选, 我们采用整体顶升的方案对该大桥左幅进行了整体顶升施工, 取得了良好的效果。

1 工程概况

大桥左幅桥跨组合为9m×20m, 分为两联, 其中1 ~ 4跨为第1联, 5 ~ 9跨为第2联。桥梁平面位于R=1800m右偏曲线上, 纵坡为0.82%, 墩台径向布置。由于C匝道起点位于桥梁第一跨上, 所以第一联桥面宽度从16.94m渐变至12m, 其余桥跨桥面宽度均为12m。

桥梁上部结构采用预应力小箱梁, 先简支后连续, 桥面铺装层为8cm厚钢筋混凝土+10cm厚沥青混凝土。在桥梁调坡施工之前除沥青混凝土铺装未施工外, 钢筋混凝土铺装和护栏均已经施工完成。

原设计桥面横断面见图1。调整桥面横坡后横断面见图2。

2 处理方案比选

临合高速公路设计车速80km/h, 设超高圆曲线最小半径为2500m, 本桥位于半径1800m圆曲线上, 曲线半径较小, 原设计的双向横坡与设计规范中一般条件下横坡的设置规定不符, 所以必须按规范要求设置成单向横坡 (图2) 。

经过反复论证, 确定了两个最有可行性的方案供比选:

2.1 整体顶升梁体旋转调整横坡

本方案主要通过程控的多台千斤顶同步顶升预制梁, 通过调整横向各个千斤顶的行程使梁体整体绕设计中线旋转, 将横坡由-2% 调整至2%, 然后加高垫石和挡块 (图3) 。本方案的优点是基本不影响原结构受力且完全满足规范要求, 可以将梁体完全调整至所需的横坡, 同时所需的人力、物力较少, 直接工程费较低;本方案的缺点是对同步顶升的同步性要求很高, 如果同步顶升出现个别千斤顶不同步的情形, 将产生很大的附加内力, 严重的可以破坏结构, 有较大的风险, 技术要求相对较高。

2.2 梁顶增加结构层调整横坡

该方案考虑在已经施工的混凝土桥面铺装顶面增加一层结构层, 以达到调整横坡的目的。考虑外侧最厚的地方需要增加高度达到64cm, 为降低自重, 采用框格梁形式的空心结构, 如图4所示, 且利用其隔热效果降低温度应力的影像来满足结构受力。

该方案共增加桥面铺装混凝土580m3, 缺点是造成箱梁极限富余承载能力降低, 同时造成箱梁外边缘感官厚度达到80cm, 外观效果较差;本方案的优点是施工简单, 施工技术成熟, 现有的施工作业队即可开展施工。

通过对两个方案的比选, 我们选定采用方案1进行处理, 并对方案1进行细化、优化, 并在桥梁内侧顶升量比较小的2号梁内侧增设小挡块一个。

3 箱梁整体顶升施工方案

3.1 桥梁整体提升处理方式

箱梁采用整体提升的方式进行逐步提升, 每一级提升100mm以内, 逐步加设提前准备好的钢管混凝土垫块, 连续5 ~ 6 个循环提升到位, 顶升到位后尽快连接支座下临时垫块与墩台, 使之成为一个整体, 并安装固定原有支座, 最后加高最外侧挡块, 并在内侧施工新增小挡块。

3.2 多点同步顶升控制系统工作原理

采用PLC计算机控制多点同步顶升系统, 该系统主要由液系统 (油泵、油缸等) 计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制, 可以自动完成同步位移, 实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;具有误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止等功能;油缸液控单向阀及机械自锁装置可防止任何形式的系统及管路失压, 从而保证负载有效支撑等多种功能。

3.3 千斤顶的选用

由于施工的情况比较复杂, 现场需要准备两种以上型号的不同千斤顶, 主要采用千斤顶的参数为:顶升力1500k N ;行程40mm ;高度:125mm。

3.3.1 具有液压锁定功能

必须保证桥梁顶升使用的千斤顶具有优越的密封性能, 可以确保在特殊情况下在数天内保持恒定的荷载和位移, 并能进行单个锁定和区域锁定。

3.3.2 具有机械螺旋锁定功能

长期在高压状态的顶升系统, 可能会出现千斤顶渗油、油管渗油、油管破裂等意外, 为保证桥梁的绝对的安全, 在提升高度较高、时间较长时, 千斤顶要具有机械锁定油缸的功能, 保证油缸有一个固定的几何高度, 无论顶升系统出现任何意外, 都会使桥梁处于一个安全的状态。

3.3.3 顶部具有球面弧形设计

千斤顶的顶部应具有一个球面弧形的设计, 能接受桥梁15% 的坡度, 可以有效保证的千斤顶与桥梁底部的一个密贴状态, 保证桥梁底部混凝土的均布受力。

3.4 位移监控系统

提升过程用位移传感器全过程进行实时动态监控, 使用行程为300mm的拉线式位移传感器及数据采集系统。

3.5 顶升、监控系统布置方案

在每片梁下均布置一台千斤顶, 可以保证梁体、湿接缝等结构部件的安全;同时在边梁下设置纵、横向位移监控系统, 检测顶升过程中梁体实时位移, 确保顶升过程安全可控。

除了监控系统以外, 在施工过程中必须安排人员在桥面上对桥梁关键部位 (跨中、墩顶截面) 外观的观察, 一旦发现有裂缝等异常情况, 将及时报告顶升控制点, 停止施工并会同有关部门研究解决。必要时桥梁的关键部分设置应变检测器, 对顶升过程中桥梁应力的变化进行实时监控。

该同步提升系统, 可以保证在提升过程中, 各个墩之间提升过程中的相对高差可以控制在2mm以内, 各个分步落梁后的相对高差控制在4mm以内, 横向高差控制精度在1mm以内, 湿接缝两侧的顶升精度为0.5mm。

4 顶升调坡施工流程

4.1 液压系统的布置

千斤顶的吨位为150t, 平均每片梁下设置4个千斤顶, 顶升能力的冗余系数远大于2.0。

4.2 加高垫块的准备

在各个桥墩下施工平台上准备顶升和加高梁体必需的钢板垫块 (厚20mm) 、薄钢板 (厚2mm) 和支座等施工必需的材料, 为了适应调坡时各个梁体提升高度不一致的情况, 需要准备高度分别为100mm、80mm、60mm的三种型号永久垫块, 以适应不同的支垫高度需求。

4.3 顶升施工

各项准备工作完成后首先进行试顶升, 以此检验液压系统、锁止系统和梁体有无异常情况。各系统检验没有异常后方可开始正式开始顶升施工。

正式顶升采用整体提升, 逐步调坡的方式进行施工。千斤顶的行程为40mm, 每次千斤顶顶升30mm, 加设20mm厚的钢板, 然后缓慢落梁, 加高千斤顶下垫板, 再次进行顶升, 加设垫板, 第五次顶落梁循环后, 撤掉前四次加设的钢板, 垫设60 ~ 100mm厚的永久垫块。往复循环, 每次加设的永久垫块与之前的永久垫块进行焊接, 直到加设垫块 (垫板) 的高度等于桥梁设计增高高度。

由于箱梁横向是不等量提升, 每次加设的钢板高度会有不同, 施工中采用2mm薄钢板以及坡度钢板进行调整。随着梁体的提升和调坡, 支座与梁体下垫石平面将形成4% 的坡度 (原来为-2%, 调整后为2%) , 采用预先加工好的4% 的坡度板进行调整。

4.4 加高垫石及挡块

在梁体均顶升完成后, 撤除所有千斤顶和设备, 清理桥台并凿毛处理, 然后架设模板, 按设计要求浇筑混凝土, 将永久垫块使用混凝土包裹, 形成加高的垫石, 并施工加高或新增加的挡块。

5 顶升注意事项及准备工作

顶升时, 左右侧的提升精度控制在0.5mm以内。

安放千斤顶之前, 将墩顶的表面凿平, 并用快硬水泥进行找平或者用2 ~ 3mm厚的橡胶片垫在箱梁的下方, 以减小局部的应力集中。

顶升到位后, 并及时锁紧各个千斤顶处的分油阀, 以防止意外落梁情况的发生。

所有支座安装好, 落梁后都不得出现有脱空、倾斜、偏载等病害, 有垫石不平、开裂、做低等情况的, 应用快速垫石灌浆料进行修复, 使得安装好后的支座均匀受力。

新支座在安装上梁之前应进行力学性能检测。

顶升梁体, 所有独立工作液压系统单元进行力的控制和监测。

6 结束语

本工程在实施过程中严格按既定施工方案展开施工, 投入如表1所示的设备, 确保施工正常开展。经过15d施工, 完全达到预期目的, 取得了良好的施工效果。

同步顶升更换桥梁橡胶支座施工方法第4篇

关键词：同步顶升,病害支座

前言

桥梁支座是连接桥梁上下部结构的重要构件,其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥梁墩台上,同时保证上部结构在荷载、温度和混凝土收缩徐变等因素作用下自由变形,使结构的实际受力情况符合设计意图,并保护梁端、墩台帽等不受损伤。但是因为橡胶支座年久自身老化、超压偏位、支座钢板锈蚀及支座在安装使用过程中的不当行为,很容易造成支座的病害,从而直接影响到桥梁上部结构的安全。在这种情况下,病害支座就需要采取办法进行整修更换。如何在确保桥梁本身结构稳定安全、中断或尽量缩短交通时间的情况下,对病害支座进行更换,恢复桥梁原有的功能,是一个较复杂和困难的事情。笔者根据个人在石兖线蒙阴汶河大桥和临沂206国道跨铁路立交大桥支座更换施工中的经验,介绍一下梁体同步提升更换橡胶支座的施工方法。

1、病害情况

该两座桥上部结构均为30米预应力箱梁,橡胶支座分别为滑板式F425065和固定式37577支座。病害支座均位于桥台处的滑动支座。病害原因:①部分橡胶支座老化出现裂纹剪切变形,氟板与橡胶层出现剥离现象;②支座不锈钢有腐蚀现象,使支座滑动受阻,导致滑板支座剪切破坏。为此我们做出如下更换方案:充分利用梁体与墩台顶的空间,采用超薄单向千斤顶同步顶升桥台段梁体,进行支座更换。用高度为70mm,∅=300mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为50T-100T,最大行程为15mm)配电油泵同步进行桥跨顶升,以保证桥跨各梁体受力均匀,同步提升。顶升高度在510毫米,既保证支座更换的空间,也保证梁体整体性及梁体与桥台毛勒伸缩缝不受破坏。

2、实施方案

2.1、配载计算

根据一片边跨边梁重量(93t/块,共2块),一片边跨中梁重量(87t/块,共8块)以及桥面铺装和防撞护栏的重量,计算出顶升千斤的荷载量,以求得边跨梁与中梁梁体重量均衡,从而实现桥跨各梁体受力均匀,同步提升。

2.2机具设备

根据本项目工程的需更换支座的数量和实际情况,提前将所需机具进场,并进行了检查调试。共需圆形扁式油压千金顶(100t) 20台,同时配备相适应的液压泵、百分表、发电机及锤子凿子等辅助器具。

2.3实施准备

1、搭设施工平台;本方案中因桥台空间足够,特利用桥台作为施工平台。

2、将液压同步起重设备当中单动式液压千斤顶、逐一在压力机上进行压力测试,采集液压机10、20、24、30、36、40兆帕状态下在压力计上显示力的读数,同时记录、编号、

保存,并做出直线回归,掌握不同千斤顶的内摩阻值;

3、打磨桥台平面,清理洁净桥台部位;

4、落实施工荷载,选配施工设备;

5、检查机具。新支座的规格型号及数量、施工人员组成、交通控制设施、动力、信号系统,以及检查施工辅料等是否齐备;具体落实模拟演习实验的场地。

6、模拟演习。检查设备性能,修正施工参数,熟悉施工操作,检验施工方案,校正施工细节;

7、为防止操作过程中的不同步现象出现,将在每片梁下加设两块百分表,并且在相邻桥墩设百分表两块,用来监测在升高过程中存在的同步差异,以便采取相应措施。

2.4实施步骤

1、完成准备工作后,进行施工技术交底;

2、现场安装施工设备;每块梁板靠近支座处均匀摆放2台扁式千斤顶。

3、摆放好交通控制设施,封闭交通,保证桥下桥上通讯畅通,定岗定员,全面检查;

4、信号指挥员发出“预备”信号,各就各位,做好全面检查;

5、“开始”信号发出后,每台油泵同时缓慢、均匀的供油,按信号指挥,以顶举高程(百分表)和油压两项指标进行双控,按每顶起2mm为活塞行程步长,4mm为一个控制步阶,垫一次钢板;4mm为一个控制步阶,垫一次钢板;每到一个步长,步阶均停留1-2min,由技术员全面检查,比较每片梁工作油压及高程变化,以便下一步顶举时进行适当调节,(高程误差不大于2mm;油压误差不大于0.5MPa,但边梁除外),逐步顶升各片梁体,当达到每级指标后立即将结果回报指挥组。安全巡视员同时把责任区内的安全信息也通报指挥组;

6、在顶举过程中,注意及时垫好支撑垫块(钢垫板口200mm-300mm,垫在桥台顶面箱梁端横隔板之下紧靠垫石两侧,还应结合支座取出时所需预留的进出空间进行考虑),保证每块垫板无翘角,歪斜等不良现象;若一个活塞行程不够,应在确保垫块稳固、到位(顶紧箱梁)以后,让活塞回油回程,取出千斤顶,在千斤顶底座位置,用钢板垫高至所需高度,重复步④⑥步骤相关顶举操作;

7、每级操作都必须同步进行,高差、油压误差必须严格控制在误差范围内,上一级操作的误差可在下一级操作中进行调整,直到箱梁整体脱离支座顶面,继续提升,使得支座顶面具有5-10mm的施工空间;

8、及时垫好端横隔板处的支撑垫块,确保每块垫板稳固,并支垫到位,保持住千斤顶的油压;

9、迅速取出原有支座,把不需要更换的旧支座清理干净,并在四氟板的凹槽内均匀涂抹一层硅脂;同时新支座的四氟板凹槽内也要均匀涂抹一层硅脂;清扫干净垫石表面。

10、快速将涂好硅脂的支座准确放回拟定位置,支座安放完毕并检查合格后,开始落梁。落梁采用与提升相逆的工艺法,亦按顶举时同一步长,步阶缓慢降落同一副的每片箱梁。(这样有利于主梁就位准确且与支座密贴。若主梁与支座密贴不好,应查明原因,采取有效措施予以纠正或重来。)

11、检查更换后的橡胶支座,合格后拆除顶升设备并清理打扫干净现场。

3、结束语

同步顶升更换橡胶支座一般要求在短时间临时封闭交通的情况下进行的,因此交通疏导和安全工作不容忽视,同时还要确保桥梁结构不受损害。这需要细致做好施工前的准备工作,配备足够的设备和人员,以确保在最短的时间内完成更换所需的全部工作。在顶升和落梁时,有专人指挥,多方面配合协调,确保施工质量和交通安全。

地铁穿越桥梁主动顶升监测系统研究第5篇

在地铁隧道穿越施工过程中, 常见的针对桥梁下部结构的加固措施为注浆加固、桥桩托换以及隔离桩等[27]。这类措施在实施过程中, 必要时需封路, 并且工期长、费用高;另一方面经过长期的运营, 既有桥梁已经积累一定沉降, 施工期间无法准确评估桥梁的损伤情况。为了保证桥梁在运行过程中的绝对安全, 技术人员通过实践提出了一套桥梁主动顶升技术[8], 并在北京轨道交通建设中进行了成功应用, 在技术上取得一定的成果[911]。但针对主动顶升理论及主动顶升监测系统等方面的研究鲜有报道。

主动顶升的核心在于控制既有桥梁上部结构在顶升过程以及地铁穿越过程中的安全性。在向上的顶力的作用下, 既有桥梁上部结构受力会产生明显变化, 同时由于顶升系统本身存在的误差以及桥梁的自重可能的不均匀性所产生的不均匀的顶力亦会使桥梁上部结构受力不均匀, 严重时会使桥梁受损。虽然顶升系统自身会配有一定的传感器, 但是这些传感器只能监控千斤顶的受力和位移情况, 无法直接监测桥梁的受力变形情况。因此, 建立地铁穿越既有桥梁主动顶升监测系统是十分必要的。

基于主动顶升技术, 结合相关工程实际情况, 对该桥梁结构监测项目的选取、断面的布设、方案的制定进行专门的设计、研究, 为类似工程施工提供可供借鉴的经验。

1 既有桥梁主动顶升技术概述

桥梁主动顶升技术指的是利用计算机控制的千斤顶体系, 在地铁穿越既有桥梁工前及在施工过程中既有桥梁变形超标时, 将其上部结构整体抬升到安全设计高度的一种主动防护措施。在地铁穿越既有桥梁过程中, 根据上部结构沉降或位移变化情况, 随时顶升或调控, 确保桥梁上部结构相对位置始终在安全可控的范围内。这种技术从根本上保证了既有桥梁在地铁施工期间的安全运行[12]。

1.1 主动顶升适用范围

1.1.1 适用的桥梁类型

公路桥梁主要分为板式桥、梁式桥、钢筋混凝土拱桥、斜拉桥、悬索桥, 其中前三种桥梁结构形式最为常见[13]。地铁穿越工程经常涉及到的桥梁类型为梁式桥, 穿越施工会使桥梁产生沉降, 可以采取主动顶升方法来控制桥梁上部结构的沉降。

1.1.2 适用的施工阶段

地铁穿越桥梁一般分为三个阶段:第一阶段为隧道掌子面在桥梁的前方;第二阶段为隧道掌子面在桥梁的下方;第三阶段为隧道掌子面完全通过桥梁。第二阶段和第三阶段施工对桥梁产生的影响最大, 桥梁的沉降可能会超过控制值, 这时可通过主动顶升技术保证桥梁上部结构的稳定。在第一施工阶段, 可通过桥梁提前顶升来增加桥梁安全储备。

1.1.3 适用的场地条件

地铁穿越既有桥梁常见加固措施为打设隔离桩以及桩基托换。由于桥梁的净空不够或者桥梁周边管线密集, 所以常见的隔离加固措施很难正常施工。对于主动顶升技术来说, 其不受场地的限制, 可以随时进行顶升施工, 适用范围较广。

1.2 主动顶升技术要求及内容

既有桥梁主动顶升技术主要采用PLC控制液压同步顶升系统对桥梁进行主动顶升, 其主要的技术要求及内容如下。

1.2.1 分散布置

考虑到桥梁的支座形式和受力方式, 需要将千斤顶对称布置在支座的四周, 不可能只布置一个顶力点。因为一个顶力点会使桥梁上部结构受力不均匀, 产生附加弯矩, 使结构发生破坏。因此在顶升过程中, 应采取多点分散布置的方式。

1.2.2 统一操作

每个千斤顶都是通过油压来控制的, 因此需要相应的油缸保证供油量。顶升油路系统是由多个油缸组成, 油缸均匀分布在整座桥梁。如果各个油缸的供油量不一致, 那么千斤顶的顶力会不一样, 会使桥梁产生附加变形, 严重时桥梁会发生破坏。所以需要通过传感器控制油缸进行统一操作。

1.2.3 同步升降

由于桥梁的质量分布不均匀以及油缸的供油量不可能完全一样, 因此每个千斤顶的顶力有一定的差异, 会发生“虚腿”现象。为了消除“虚腿”现象, 应该在支座附近布置多个千斤顶。为了确保同步顶升, 可以采用位移控制模式, 即保证每个千斤顶的行程一致。

1.2.4 实时监控

每组千斤顶需要布置位移和压力传感器, 以便对每组千斤顶的位移和压力进行实时监测, 发现问题及时调整。同时也应该对于整个液压系统各阀件进行实时监控, 这样可以了解它们的工作状态, 便于故障的发现和排除。

1.2.5 智能管理

智能管理包括两方面的内容, 一方面对所有千斤顶进行同步控制;另一方面是对单个千斤顶进行单独控制。这就要求在硬件系统不变的基础之上, 对千斤顶进行任意分组布置, 以及千斤顶和位移传感器任意关联。

2 地铁穿越既有桥梁主动顶升监测系统

桥梁综合监测技术随着现代检测技术和计算机通信技术的发展而不断进步, 越来越趋向于自动化、实时化和网络化[14]。主动顶升监测系统是在桥梁综合监测技术基础之上发展起来的。

2.1 主动顶升监测系统设计原则

主动顶升监测系统的设计首先要结合主动顶升过程中桥梁的现场实际情况, 明确监测的目的, 提出合理可行的监测方案;其次要针对桥梁的结构和受理特点, 从项目的选取、测点的布置、线路的设置等技术角度出发, 提出有针对性切实有效的监测方案, 确保监测数据有效性。最后在保证监测项目基本要求的基础之上, 提出经济适用的监测方案, 避免监测点过多产生过高的费用。

综上所述, 在综合考虑系统的基本功能和经济两方面要求的基础之上, 提出了主动顶升监测系统的设计原则, 即“合理可行、切实有效、经济适用”。

2.2 主动顶升监测系统基本内容

监测系统包括三方面的内容:施工前的检测与评估、施工中的监测与控制和施工后的诊断与评价。

2.2.1 施工前的检测与评估

利用对既有结构的振动、应力、变形和裂隙等进行测量, 来判断其目前的工作状态, 对桥梁的现状进行评价。同时, 结合相关的规范与数值模拟的计算结果, 提出桥梁的顶升及控制标准。

2.2.2 施工中的监测与控制

通过安装在桥梁上的数据采集系统和测试仪器, 对顶升过程中的桥梁各项参数进行采集, 将每次顶升结束后数据传输到系统的控制中心。然后对获得的原始数据进行反演分析得到桥梁结构的具体状况, 对下一步施工进行指导, 达到动态控制的目的。

2.2.3 施工后的诊断与评价

施工结束后综合分析桥梁是否受损、损伤的部位、损伤的程度等, 对桥梁的整体或者局部的状况做出评价, 并对桥梁的养护决策做出指导和提供科学依据。

2.3 监测系统设计流程

一般而言, 进行主动顶升监测系统设计, 可按图1所示流程进行。

2.4 监测重点

2.4.1 位移监测

在全桥主动顶升过程中, 由于顶升系统自身的误差, 桥梁很难保证绝对均匀同步整体顶升, 必然会使各个千斤顶的位移出现偏差, 从而使桥梁受力不均产生加内力, 对桥梁安全运营产生不利的影响。相关研究表明[12]桥梁顶升过程中, 这种不均匀的受力严重时会造成结构损伤, 影响桥梁的使用功能, 缩短使用寿命。因此有必要对桥梁的位移进行动态监测。

位移监测主要包括梁底绝对高程变化量、墩柱沉降及倾斜、梁底与墩顶相对位移以及盖梁位移监测等。通过全方位的位移监测, 明确了桥梁上部结构实际升高或降低的高度, 为顶升到设计高度提供依据;掌握顶梁和落梁过程中对墩柱产生的影响, 避免由于墩柱位移或倾斜过大对桥梁产生的伤害;可以知道预应力盖梁在卸载状态下是否会出现两端上翘的现象, 避免盖梁底部发生开裂。

2.4.2 应力监测

桥梁在顶升过程中避免不了会产生附加应力[15], 当附加应力与原有内力之和大于桥梁结构材料的设计强度时, 结构会发生破坏。因此需对桥梁的主控截面的内力变化进行实时监控, 主控截面包括产生负弯矩的截面及跨中截面。

通过监测梁体各主控截面应力分布规律, 明确顶升过程中结构内力变化的规律, 及时发现不均匀顶升对梁体造成的危害并采取相应的措施消除这种危害, 确保应力变化幅值满足设计要求和梁体不出现损伤。

2.4.3 裂缝监测

混凝土桥梁的病害发展、性能退化及结构失效通常源于裂缝的发生和发展[16]。因此, 裂缝监测是主动顶升监测系统中的重要内容。

在梁体顶升前后以及整个顶升施工过程中, 从中跨跨中、边跨跨中及顶升部位的底板、腹板和桥面选择有代表性的裂缝, 并详细记录裂缝的位置、宽度、深度及走向, 便于观察裂缝有无开展。通过实时监测裂缝宽度的变化, 为评价顶升对桥梁的损伤程度提供依据。

2.4.4 临时支撑体系监测

在主动顶升过程中桥梁的恒载、施工荷载以及行车荷载全部是由临时支撑系统承担, 那么其强度和稳定性决定了施工的安全性, 因此临时支撑体系的监测也是十分重要的。

钢支撑组成的是一个空间结构体系, 其受力十分复杂, 若各千斤项顶力不同, 那么其传给钢支撑的反力就会不同, 使钢支撑系统受力不均。监测的目的就是及时了解刚支撑体系的受力和变形情况, 以便在体系的变形超过允许值的情况下, 采取措施增加体系的刚度, 保证桥梁顶升顺利进行。

3 工程应用

3.1 工程概况

某城市立交主桥横向为东西方向, 纵向为南北方向。全桥梁分东西两幅, 桥梁全宽为28 m, 全长为317 m, 共12跨。全桥由南向北上部结构形式为预应力简支T梁 (522 m) 、预应力连续箱梁 (27 m+35 m+27 m) 和预应力简支T梁 (427 m) 。桥梁上部采用单箱三室结构, 纵向设有黏结预应力束。桥梁下部结构属于柔性墩设计, 简支T梁部分 (南起1~5跨和8~12跨) 左右幅分别为双柱盖梁式桥墩, 采用板式支座;连续箱梁部分左右幅分别为独立柱式桥墩, 采用盆式支座。

地铁区间隧道正交下穿该桥, 从7#、8#轴之间通过, 该隧道采用矿山法进行施工。隧道结构外边线直径6.2 m, 隧道结构左右线中线距离17 m, 隧道右线结构边缘距8#墩桩外侧最小水平距离3.17 m, 隧道左线结构边缘距7#墩桩外侧最小水平距离为3.50 m。隧道内底高程为9.38 m, 7轴桩底高程为6.12 m, 8轴桩底高程为6.12 m和3.12 m。隧道底部距桩底距离大约为1.98~4.98 m。隧道与桥梁的位置关系如图2所示。桥梁断面形式如图3所示。

已建地铁线路以及市政工程已导致该桥6~9轴产生了一定程度的沉降, 该累积沉降已无法掌握, 既有桥梁安全储备已大幅下降, 因此在地铁隧道通过前需要对桥梁进行主动顶升。

通过对桥梁进行工前的检测及评估, 确定了该桥的主动顶升控制值以及桥梁变形控制标准, 即第一步采用PLC控制系统分别将桥梁的7#和8#轴抬升2.5 mm, 第二步将6#~9#同时顶升2.5 mm。主动顶升总布置图如图4、图5所示。

3.2 结构受力分析

3.2.1 主梁受力分析

根据该主动顶升方案, 采用Midas/Civil建立主梁实体模型, 各顶升点位置建立0.5 m0.5 m0.05 m的钢板实体单元, 模型全长89 m, 共68 421个实体单位 (含顶升力的钢垫板单位) , 20 940个节点, 主梁实体单元模型见图6。模拟按照实际顶升情况, 对顶升过程中主梁出现的应力变化进行分析。考虑桥梁结构的对称性, 这里只给出了主梁应力云图、6#和7#轴附近箱梁应力云图, 如图7~图9所示。

(1) 顶升过程桥梁纵断面应力变化具有对称性的特点, 即6#轴和9#轴、7#轴和8#轴应力分布基本相同。

(2) 6#轴和7#轴、7#轴和8#轴中间箱梁底部会产生负弯矩, 因此需要对这些部位进行重点监测。

(3) 7#轴横断面应力变化很大, 在箱梁横截面中间的两个腹板附近出现应力集中现象;在体自重应力的作用下, 靠近外侧的1、3箱室中部会产生负弯矩。综合考虑桥梁自重不均匀性, 至少对箱梁横断面底部的5个点经行监测, 即断面中部, 中间两个腹板底部和1、3箱室中部。

(4) 6#轴横断面的应力变化不大, 因此不需要布置监测点。

3.2.2 盖梁受力分析

采用上面提到的相同的建模计算方法, 可以得到盖梁在恒荷载 (上部恒载及盖梁自重) 作用下的弯矩图。计算模型如图10所示。在原有计算模型基础上, 删除大桩号预应力混凝土箱梁传递的恒载 (自重及二期荷载) 和活载反力, 并删去小桩号方向T梁传递的活载反力, 保留小桩号方向先简支后连续T梁的恒载 (自重及二期荷载) , 盖梁自身的自重及预应力荷载, 计算结果如图11所示。

桥梁上部结构的顶升过程对于盖梁来说就相当于卸载的过程。综合考虑盖梁的预应力结构形式, 可以得出顶升过程中盖梁的弯矩变化情况与其在恒荷载作用下的弯矩变化相反, 因此, 需要对盖梁的上部进行重点的监测。

3.3 监测方案的确定

根据上述分析, 结合本工程的实际情况, 可以确定监测断面布置、监测项目、监测点及使用的仪器。

3.3.1 梁底绝对高程变化量监测

在7#-1轴原主墩对应的梁底布置1个高程监测点, 用全站仪+贴片或棱镜方式进行测量, 全桥共1个测点。

3.3.2 墩柱沉降及倾斜监测

桥梁6#、7#、8#、9#桥墩的沉降点和倾斜点的平面图如12所示。采用精密电子水准仪监测顶升、复位过程中墩底高程变化, 每个墩柱2个测点, 全桥共16个测点;采用倾斜仪对桥梁墩柱进行倾斜监测, 每个桥墩布置两组倾斜测点, 全桥也是16个, 测点布置如图12所示。

3.3.3 梁底与墩顶相对位移监测

在6#、7#、8#、9#墩每个主墩的顶面与梁体之间布置位移计 (承台处布置在桥墩正上方) , 每个主墩布置4个, 测点共计32个。

3.3.4 梁体主控截面应力监测

主梁应力监测采用应力计, 实时采集频率为每秒1次。在顶升前读取初始值, 各级顶升后、顶升结束卸载稳定后读取变化值, 采用数据采集仪进行应变采集。全桥共布置5个断面, 两幅共30个测点, 布点形式如图13所示。

3.3.5 盖梁应力和位移监测

在6#-1轴盖梁上部布置应力和竖向位移监测点。应力监测采用应力计, 实时采集频率为每秒1次, 全桥共4个测点;竖向位移监测采用精密电子水准仪监测, 全桥共5个测点。具体布设位置如图14所示。

3.3.6 桥梁结构裂缝监测

采用现场巡视的方式记录裂缝发展变化情况, 全桥共5个断面, 如图15所示。

3.3.7 钢基梁竖向变形监测

为了掌握顶升过程中钢基梁的竖向变形规律, 需对6#轴处的钢基梁底部进监测。监测采用的仪器是精密电子水准仪, 全桥共5个测点。

在实际的桥梁主动顶升及穿越过程中, 通过实际数据的收集及反馈, 及时分析桥梁的受力状态, 必要时采取一定的应急措施, 一定程度上实现对既有桥梁的动态控制。施工结束后对既有桥梁进行后评估, 对桥梁的整体或者局部的状况做出科学的评价。

4 结论与建议

(1) 主动顶升技术是一种有效的控制地铁施工造成桥梁上部结构沉降的方法, 它使用范围广, 施工成本较低, 核心技术为“分散布置、统一操作、同步升降、实时监控、智能管理”。

(2) 主动顶升监测系统主要包括施工前的检测与评估、施工中的监测与控制和施工后的诊断与评价。监测系统的重点在于监测实时动态桥梁的结构应力、应变的变化情况, 及时掌握桥梁结构的安全状况, 以便采取动态控制措施, 确保桥梁结构的安全使用。

(3) 监测的重点在于位移、应力、裂缝监测和临时支撑体系监测等, 因此在顶升过程中要对这些项目进行实时监测。

整体顶升更换桥梁支座施工技术第6篇

随着桥梁使用时间增长, 我国公路和城市道路桥梁破坏越来越多, 对于桥梁各种破损和老化维修加固已成为道路主管部门日益重视的问题。桥梁支座的剪切破坏和老化是其中常见的病害, 通过采用整体顶升技术可以解决在狭小空间更换大体积桥梁的支座的问题。

1 施工准备

1.1 更换支座前要对桥梁整个结构进行全面检查, 包括基础、墩台、梁体和挢面系等, 并做好记录。

1.2 对有病害的部位进行处理, 确定桥面系和附属设施的去留部分。

1.3 对桥梁结构进行计算, 分析梁体在自

重荷载下各个支座的反力大小和分配比例, 进而确定所需要的千斤顶型号和数量, 制订合理的千斤顶布置方案, 进行施工组织设计, 并对千斤顶和油泵配套标定。针对不同的桥梁结构形式和施工条件, 千斤顶的布置也有不同的方法, 大致分为以下3种情况:

(a) 墩台结构完好无病害, 能够保证足够承载力并且具有足够作业空间 (放置顶升设备、临时支撑以及更换支座所需空间) 的, 可以在墩台盖梁顶面布置顶升设备。

(b) 墩台顶部没有足够作业空间的, 可利用扩大基础和承台搭设顶升支架进行作业, 顶升点尽可能靠近原支点。

2 拆除约束构造及梁体限位

顶升前对桥梁上部结构存在的约束构造进行拆除, 解除伸缩缝之间的橡胶条和连接构件, 使伸缩缝完全断开, 对梁体上的防撞护栏和扶手进行解固作业, 切断约束的梁体横向连接构造 (比如钢板、钢筋等) , 保证梁体能够自由顶升。需要采用梁体限位措施, 以防止梁体在顶升过程中产生侧向移动。桥纵向限位可以把与伸缩缝同样厚度的橡胶块放入伸缩缝内, 在梁体两侧设置侧向支撑, 以防止梁体倾覆, 侧向支撑应具有足够的刚度和防侧移顶推力。

3 选择和设置顶升设备

3.1 选择顶升千斤顶, 根据梁体的自重和

承受活载, 配置一定数量的千斤顶, 保证足够的顶推反力, 一般保证1.5倍系数。根据顶升的高度选用足够行程的千斤顶。

3.2 千斤顶布设, 按照设计方案在梁底纵

轴线两侧对称布置千斤顶, 布置时应考虑更换后支座所占位置和旧支座取出时的作业空间, 并保证千斤顶放置的平整度。在千斤顶的上下方放置能满足净空要求的钢板, 为避免在千斤顶上下部位出现应力集中对混凝土造成局部损伤, 最上层和最下层所用钢板厚度应大于2cm, 面积要加大。

4 预顶升

整体顶升更换桥梁支座对顶升过程中千斤顶操作的同步性要求较高。一殷要求千斤顶顶升高度差≤2mm, 否则会由于千斤顶反力不均在梁体控制截面产生较大应力而导致梁体结构受到损伤。采用位移和压力双控的自动同步顶升方法, 位移传感器采集位移, 压力传感器采集压力, 结合数据软件分析处理等控制系统可保证工程精度和安全。

在顶升设备和控制系统安装完毕后进行统一调试, 保证各部件正常运行后进行梁体预顶升。预顶升的目的是为了避免全套顶升系统可能出现的问题, 同时消除同步顶升过程中可能出现的非弹性变形。

5 更换支座

预顶升顺利完成之后可以进行桥梁的顶升和支座更换。利用同步顶升系统, 按照规定分级加载控制程序将梁体顶起到控制高度之后。及时放置由不同厚度累积的钢板组成的临时支撑。临时支撑放好之后可由控制台统一缓慢落梁至临时支撑上, 落梁是以千斤顶恢复零荷载为标准。然后进行支座的更换。

5.1 同步顶升。

由于墩台顶部至梁体底部高度较小, 桥梁的同步顶升工作多采用扁式千斤顶进行顶升工作, 千斤顶顶升行程较小, 并且顶升时千斤顶不宜超过极限行程的80%。有时为更换支座提供充足的作业高度或要进行桥面提升等因素影响, 梁体顶升高度会出现超出千斤顶顶升行程的情况, 这就需要在顶升过程中多次顶升。多次顶升需要把千斤顶用钢垫板垫高后再次进行顶升, 千斤顶和临时支撑之间相互承压转换, 直至梁体上升到控制高度。顶升时荷载位移分阶段控制, 每到一个阶段暂停一下, 检查梁体和顶升设备以及数据无异常后继续进行顶升。当千斤顶达到极限行程的70%-80%时, 将临时支撑设置到适当高度, 控制台统一操作千斤顶回油至无顶升状态, 梁体落在临时支撑上后, 将千斤顶用钢垫板垫高, 进行下一部顶升操作, 以此反复把梁体顶升至控制高度。

5.2 支座更换。

当梁体稳妥降落在临时支撑上之后, 可采用手工工具将原有支座取出。支座取出过程应注意轻取轻放, 避免产生大的振动, 同时严禁有物品碰撞到临时支撑和千斤顶, 尽量保持原有支座下方垫石的完整性和持续承载能力。

支座取出过程中如出现垫石局部破坏的情况, 可用高强聚合物砂浆进行修补找平。对于需要调节垫石高度的, 精确计算出所需增加高度, 用合适厚度的钢板来调节, 调节完毕后安装新支座。如果原支座存在抗震锚栓, 应采用冷切割的方法处理, 对突出于梁和墩台混凝土表面的锚拴头, 要进行打磨与混凝土面找平, 处理过程中不能损伤混凝土。

5.3 新支痤安装。

新支座的安装要保证位置和高程的准确性, 并对安装的新支座采取定位措施, 以免再次落梁时新支座产生位置的移动。更换支座和落梁的工序间隔应尽量紧凑, 应用临时支撑作为持续承载支撑。支座应尽量水平安装, 当桥梁纵坡超过2%时, 应采取措施 (如在梁底加设楔形垫块) 使支座平置。落梁程序与顶升程序相反, 严格按照预定程序分阶段落梁, 落梁后检查支座和梁体是否压紧, 梁体位置是否正确等。新支座的安装是支座更换施工中的重要环节。当支座安装工序不合理、支座垫石处理不当或支座中心线与设计位置中心线不重合时, 落梁后支座将会受力不均, 出现偏压或不符合要求的初始剪切变形, 影晌到支座和梁体的使用效果和寿命。

结语

在桥梁工程中, 支座尤其是橡胶支座的使用寿命往往远低于桥梁主体结构的使用寿命, 成为影响桥梁使用性能的重要原困。对现有桥梁加固改造, 提高挢粱的技术等级和服务水平已经成为公路管理部门的一项重要任务。

利用整体顶升更换桥梁支座, 既可以合理利用性能尚好的桥梁主体结构, 节省大量资金;又可以缩短工期, 减少对通行道路交通的影晌, 具有良好的社会效益和经济效益。

摘要：运用整体顶升对不满足使用要求的桥梁支座进行更换, 可恢复桥梁的使用性能。本文介绍了整体顶升更换桥梁支座的施工技术, 以及施工准备、拆除约束构造及梁体限位、顶升设备、预顶升、更换支座、施工监控等方面的质量控制要点。

关键词：整体顶升,桥梁支座,施工技术

参考文献

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[2]董春红, 黄晓龙, 尉旭光.简支梁支座整体更换措施.山东交通科技, 2006 (1) 82～83.

[3]鲍卫刚, 郑学珍, 李秉秋.公路桥梁板式橡胶支座的应用.公路, 2006 (5) 49～51.

[4]岳鹏.不中断交通条件下更换桥梁支座.交通世界2007 (1) :82～84.

某公路桥梁顶升更换支座项目研究第7篇

关键词：超薄单向千斤顶,桥梁支座,顶升

1 概述

对该桥梁检查结果表明支座存在变形、脱空、裂缝 (纹) 、破损、缺失等缺陷、必须及时进行维修, 更换破损支座, 以改善桥梁的受力性能。在破损桥梁支座更换时, 我们采用超薄千斤顶进行顶升, 现介绍其施工过程及其要点, 供同类工程参考。

2 支座损坏原因分析

通过对橡胶支座损坏的原因进行分析, 认为有以下4个方面的原因:

2.1材质不均性。支座本身材料不均匀, 个别支座采用再生橡胶。

2.2部分滑动支座安装时未涂抹硅脂油, 导致滑板支座剪切破坏。

2.3在支座安装过程中支座垫石标高控制不好, 单片梁四个受力支座受力不均衡, 造成个别支座脱空, 从而导致受力大的支座变形超出规定值。

2.4在桥梁伸缩缝未完成之前, 未完全封闭交通, 部分社会重车通过时刹车导致支座受剪力较大, 从而产生损坏。

3 支座更换施工工艺

3.1 施工准备

该桥梁与道路中心线斜交成35°。0.5m防撞护栏、14.5m车行道、2m分隔带、14.5m车行道、0.5m防撞护栏, 全宽32m。桥梁上部结构采用两跨跨径16m的预制预应力大孔板, 横桥向布置32块, 板高0.7m。桥墩、台分2幅, 每幅采用3根直径为1.2m的钻孔灌注桩。顶升施工梁体受力比较复杂。

运用Ansys通用有限元软件分析选用超薄千斤顶作为顶举梁幅的关键设备完全符合梁底承载力的要求。模型选用右幅梁体作为研究对象 (见下图) 。

选YBD-1000扁形千斤顶高50mm, 每台顶升力50t, 顶升行程20mm, 配备手动SYB-2液压油泵, 用油泵控制千斤顶, 千斤顶数量根据上部结构总量选取, 同时充分考虑结构在顶升中出现的传力不均现象, 保证千斤顶顶起吨位有2倍以上的安全储备并满足施工规范要求, 并保证油路通畅, 工作状态正常, 每台千斤顶均配百分表测量顶举位移。施工方案制订后应提交有关部门审核, 必要时先进行试验找出其存在问题, 经修改后再进行全面施工, 由指挥部牵头召开交通管制协调会, 准备实施交通管制, 考虑尽量减少对交通的影响, 选用借道行使方法。

3.2 施工步骤

3.2.1认真对照设计图纸和检测报告, 报出需更换支座的准确位置, 再会同各部门进行现场检测。

3.2.2搭设脚手架工作平台, 遇桥下为河道时则搭设吊篮。

3.2.3清理干净桥台工作点, 用红漆在旧橡胶支座四周板台上作标记, 作为安放新橡胶支座的位置。

3.2.4检查桥台顶面和板梁有无破损, 表面松散粘结物或油污等, 并及时清除处理后再进入下道工序, 对松散粘结物或油污可用刀片刮净或丙酮清洗。

3.2.5由于台帽与梁底间隙狭小, 难以安放千斤顶。在台帽上布置千斤顶的部位用取芯机并排钻孔, 清理平整后作为千斤顶支撑平台。

3.2.6将千斤顶与油泵管接好并检查无误后, 等待指挥信号发出, 在顶举过程中各油泵操作员应根据指挥长的口令进行操作, 以每5mm为一级。千斤顶到达设定高程时停顿, 待每台千斤顶均到达同一高程时, 再由指挥长发出下一级操作指令, 重复上述步骤直至将连续梁顶起10cm左右。

3.2.7采用多台油泵同时给多台YBD扁型千斤顶等高顶举同一截面的简支梁, 通过对千斤顶采用顶举高程与油压双控予以同步控制, 能使整个顶举过程平稳、同步、无冲击颤动。考虑各简支梁之间湿接缝的受力情况, 各顶在顶举与落梁时高程差小于0.5mm。

3.2.8使用支撑钢垫块临时支撑板梁, 保证每块垫板稳固, 且支垫到位, 保持千斤顶油压, 取下原支座并换上新的橡胶支座。为使桥面横纵坡度不发生变化, 且支座更换后保证各支座共同受力和共同工作, 必须用同一规格型号的新橡胶支座予以更换。新橡胶支座应按相应规范进行抽样试验, 安装时支座位置按十字中心线对中, 控制纵横向误差小于5mm。

3.2.9支座垫实时应根据其磨损情况, 确定采用钢板加环氧砂浆或无收缩砂浆, 但支承垫实顶面标高力求准确一致。

3.2.10支座重新安放完毕后, 应及时进行检查验收, 合格后用YBD扁型千斤顶缓慢卸压落梁到位, 落梁时注意避免碰撞支座, 以保证支座位置准确, 采用逆顶升法缓慢降落同一幅的每片梁, 按顶举时同样的步长步阶缓慢进行, 有利于梁准确就位和与支座密贴, 若就位不准或支座不密贴则应查明原因并采取有效措施予以纠正, 再重新进行调整。

3.3 施工中应注意的问题

3.3.1正式顶升前应进行试顶, 以消除支撑本身的非弹性变形或沉降, 但在主梁尚未完全顶起时即可停止, 停放数小时后观察无任何变化后才整体顶升。

3.3.2在整个顶升、落梁施工过程中, 必须进行跟踪监控, 且顶升和落梁时千斤顶应缓缓上升和下降, 要求同一截面主梁相邻高差小于0.5, 采用拼积木 (垫或拆与步阶等厚钢板) 方式, 以5mm作为活塞行程步长和控制步阶, 逐步顶升或下放梁体, 使其同步。

3.3.3在顶升梁体时, 要确保被顶起的梁体同步提升, 若某跨内仅有一个桥墩需更换支座, 只需将更换支座的一侧半幅顶起。若两桥墩均需更换, 则需将梁体整跨半幅同步顶起。

3.3.4顶起过程中对重点部位进行监控, 观察在顶升过程中各部位的应力、跨中挠度变化, 确保在施工过程中顶升均匀, 上部结构纵横向不开裂, 梁体整体结果良好。

3.3.5落梁时, 注意避免碰撞支座, 保证支座位置准确。落梁采用与提升相逆的工艺方法, 按顶举时同一步长、步阶缓慢降落同一幅每片箱梁, 有利于主梁就位准确且与支座密贴。

3.3.6在安装新橡胶支座时, 为达到新支座安放平整、密贴、梁板横坡平顺的目的, 施工中我们根据纵横坡情况, 对支座上承面可提出调整纵坡或横坡补充设计, 对支座下承面通过垫石标高及几何尺寸的事先精确计算来指导和控制施工。

3.3.7在新支座安装前, 应在实地重新精确确定各支座中心及摆放位置, 测定标高误差, 安装支座标高应符合原设计要求, 平面纵横两个方向保持水平。当支座底面标高不足时, 需在支座下方用高标号环氧树脂砂浆找平, 精确计算出需要增加的高度, 垫一块相应厚度的钢板来调整 (钢板须做防锈处理) , 钢板尺寸应比支座周边各宽3cm以上。

3.3.8查看垫板与支座间的平整密贴度, 支座四周不得有0.3mm以上的缝隙, 否则需顶起重新安放。

需要指出, 在施工过程中, 保证桥梁任何部位不得有丝毫附加损坏;对于旧支座拆除和新支座安装 (安装前涂满硅脂) , 工序要紧凑, 时间不得超过30分钟;需复位的旧支座必须拿出并清理干净, 且涂满硅脂后才能进行复位。经更换、复位后的支座, 正交方向中线偏位不得大于2mm。

4 结语

采用超薄单向千斤顶顶升法更换公路桥梁受损支座是一项重要的工程实践。通过应用该项技术不仅更换了有问题的支座, 也找到了支座损坏的原因和解决问题的对策措施, 因而总结施工经验有实用参考意义。

参考文献

[1]姚玲森.桥梁工程.北京:人民交通出版社, 1984.

[2]郭雨东, 赵翠红.浅谈桥面伸缩缝和支座的质量通病及预防措施.交通科技与经济, 2002 (2) :29-30, 33.

[3]公路施工手册 (桥涵) [M].北京:人民交通出版社, 1999.

[4]邵容光.结构设计原理 (高等学校教材) [M].北京:人民交通出版社, 1987.

桥梁顶升第8篇

1 顶升技术

大型构件液压同步顶升技术作为一项新型的工程建筑施工安装技术,其有别于传统顶升方法,依托刚性立柱承重、计算机控制、顶升器集群及液压同步顶升等新型原理,依据现代化施工手段,把巨大重量的构件全面顶升至预定高度安装完备[2]。在顶升期间,一方面可对构件运动状况、应力分析予以控制,一方面可将结构构件于空中长时间滞留及开展微动控制,达成倒装施工、空中拼装,使过去人力、设备无法实现的任务目标变成可能,促进大型构件起重安装进一步简便迅速、安全可靠。

2 顶升技术在城市桥梁改造中的应用

2.1 工程概况

某城市桥梁上部结构为五跨简支梁桥,跨径组合92m。桥面总宽度14m,横断面分别为人行道(3m)、车行道(8m)、人行道(3m),上部结构选取后张法预应力砼空心板梁,变板宽度1m,中板宽1m,两侧选取弧形板装饰。下部结构选取桩柱式桥墩,桩身直径1.2m,桩嵌入岩层超过3m;桥台选取重力式桥台,桩身直径1m,桩嵌入岩层超过3m。当前桥梁设计荷载等级达到城-B级,人群荷载为4.1k Pa,全面通车时间为2005年年底。结合城市发展规划方案,当前桥梁下净空无法达到河道游船通行高度要求,因此要对原本桥梁开展全面抬高改造,全面抬高K3跨3.42m,达到桥梁下超过4.5m净空的要求。

2.2 桥梁改造方案

对桥梁现场开展全面系统勘查,当前桥梁桥面系无破损,板梁结构形态良好。桥梁上部结构抬高改造经由方案对比选择,基于经济适用原则,对将桥梁上部结构全面抬高3.42m方案予以了确立。该桥梁改造方案对当前桥梁板梁、铺装、铰缝、人行道结构予以留存,选取液压千斤顶对K3跨全面同步顶升[3]。顶升流程环节经由计算机调节顶升抬高,实现桥梁经千斤顶全面同步顶升。经改造桥梁立面图,如图1所示。

桥梁下部结构改造选取全面借助原桥梁墩台、桩基,就改造跨桥墩墩身开展局部凿毛,增添钢筋并提升墩身高度。

2.3 桥梁结构改造整体顶升

流程I:原盖梁上顶升85cm,具体而言:选取千斤顶于原盖梁升全面顶升85cm。该流程全面顶升高度取决于流程II盖梁牛腿部位装置钢分配梁及千斤顶对应需求总高度。千斤顶横桥向作用于两块梁板相互铰缝部位,于千斤顶处应用临时垫板,开展一次顶升循环。首先选取千斤顶把上部梁板顶升到距离盖梁15cm处,再选取千斤顶循环顶升到距离盖梁38cm处,后通过千斤顶顶升到80cm位置,锁上。

流程II:牛腿上顶升164cm,具体而言:于新施工牛腿部位全面顶升钢分配梁到164cm。该流程全面顶升高度取决于流程III便捷施工接高盖梁及千斤顶对应需求总高度。将混凝土牛腿灌注入盖梁内侧。于牛腿位置桥梁板下装置双工字钢分配梁、纵横向限位配备。等到牛腿砼强度满足方案需要时,将流程I选取的千斤顶拆下置于砼牛腿部位,通过千斤顶全面顶升钢分配梁到距离盖梁164cm处。千斤顶移位、顶升循环选取临时垫板开展转换。

流程III:引入新盖梁,具体而言:于原盖梁上方位置、空心板梁下方位置,开展混凝土新盖梁浇注,同时对于新盖梁张的接高混凝土柱钢筋进行预留。等到新盖梁混凝土强度满足C30时,拆下牛腿部位的千斤顶,并装置于新盖梁底部,横向预留出新盖梁立柱空间,经由全面顶升新盖梁达成顶升空心板梁任务[4]。

流程IV:顶升新盖梁342cm,具体而言:选取千斤顶对新盖梁进行全面顶升。该流程千斤顶移位、顶升循环通过牛腿部位放置临时支撑开展转换。等到满足方案高度时,将新盖梁下千斤顶及支撑垫块拆下,再于原本盖梁相关部位添加钢筋,并与新盖梁中预留接住钢筋焊接,灌注混凝土接高柱。等到接高混凝土柱强度满足设计强度后,将牛腿混凝土凿除,对原盖梁开展修复,将横纵向、工作台拆除,操作脚手架,清理工作面,桥梁结构改造整体顶升完成[5]。

3 结束语

总而言之,对当前桥梁开展顶升改造,不仅合理而且经济,还可为今后旧桥改造开辟了新径。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识顶升技术,强化顶升技术在城市桥梁改造中的应用,积极促进城市桥梁改造工程有序开展。

参考文献

[1]韩振勇,张振学,张玉明,等.桥梁改造工程中同步顶升技术的应用[J].中国市政工程,2007,02(01):24-25.

[2]游炜.城市桥梁改造中的既有连续梁桥顶升技术改造[J].福建建筑,2015(05):78-81.

[3]廖玉珍.钢箱梁和混凝土箱梁连续梁桥顶升技术在城市既有跨线桥改造中的应用[J].施工技术,2014(17):77-81.

[4]吴巨贵,丁晓峰.整体顶升技术在城市桥梁改造中的应用[J].现代交通技术,2013,10(03):54-56.