桥隧工程Bridge&Tunnel Engineering 1 工程概况 某桥梁上部结构为(16+2x20+16)m钢筋砼连续 箱梁,桥长72m,双向横坡,下部结构中墩2号桥 墩为圆形独柱墩,墩梁固结成钢构,其余桥墩(1、 3号墩)为T形墩。本次施工桥梁上部施工与下部施 工同时进行,即在桥上混凝土防撞护栏防腐处治、 砂浆修补施T的同时进行桥梁支座的更换、裂缝修 补及砂浆修补的施工。 2 施工工艺 本桥梁工程通过顶升来更换支座的主要施工工 艺为:采用单向千斤顶及百分表配合支撑顶起桥跨 进行支座更换。支座更换时,直接将超薄千斤顶安 放在支柱墩帽上,以支柱墩帽为反力支撑。但通过 工程实践表明,需注意的是在顶升梁体作业中,应 对顶升千斤顶及配套设备进行试验检验,确保其性 能正常。 3 施工控制技术分析 3.1 顶升准备技术 本桥梁的顶升施工采用不断交施T方式,但同 样需要限制车辆行驶速度以有效地降低高速行驶的 车辆对桥面的冲击。在桥梁顶升过程中,主线采取 双向交通管制.以有效地确保施工空间及场地:同 时在桥梁的预抬升过程中,主线需要临时中断交 通,只有在确保抬升过程中的安全性、稳定性后, 才可在抬升过程中慢速通行车辆;对所用顶升千斤 顶及配套设备进行试验检验,确认其性能正常。选 用与原有支座同型号的新支座,并做好新支座的试 验检测工作。对支座处杂物进行清理,解除支座附 近的多余约束。 3.2 顶升梁体施工技术 3.2.1顶升系统设置 本桥梁工程顶升系统的主要设备控制系统采用 同步顶升控制系统(SPLC一4一l2),由液压系统 (油泵、油缸等)、位移数显传感器、力传感器、供 油管路、千斤顶等几个部分组成,实现力和位移控 制、操作闭锁、过程显示。通过对油缸进行特殊处 理.使千斤顶独特的支撑设计可承受油缸承灾能力 10%的侧向负载…。位移控制及设定,针对本桥梁 工程的实际情况,确定相对位移限值为2mm,升降 速度设定为lOmm/min,一般来说,纵向位移限值 可大于横向位移限值,取5rnm。 本工程的千斤顶在支撑体系上的位置,根据桥 7O l交通标准化 的结构和翼缘板的大小进行确定,先初步确定位 置,进行支座反力计算,符合安全储备系数时。进 行试顶称重,和理论计算不符时再行渊整。检查、 校正顶升设备并就位。预顶(称重)及抬升将顶升设 备及其施工机具准备就位,检查各项准备措施是否 完备。 3.2.2 试顶加载 顶升装置验收合格后进行试顶加载,顶至主梁 脱空2ram~5ram时停止,停放5rain~lOmin进行观察, 无任何异常后方可开始整体顶升。 2.3 同步顶升 千斤顶必须按设计的行程同步顶升,应控制 min左右,同时观测梁体起顶高度 和千斤顶的起顶力.实施双控。根据设计抬升吨 位,按要求检查抬升系统线路是否按线路图连接 作。 2.4 称重预压 打开电源箱,启动系统开始初步抬升,一次 顶升最大位移设为5ram.当通过位移传感器传到 显示器的显示位移为5ram时.系统停止,并通过 油泵对千斤顶停止供油,这时应通过压力传感器 传到压力表的数据来判断各个千斤顶的受力情况, 根据记录的结果,通过控制器设置,调整不同的 千斤顶的位移值。预顶按压力和位移双向控制, 并以压力控制为主,分j个阶段。每次预顶后, 对架子支承系统的沉降、变形进行检查和记录, 对各个千斤顶的位置、支撑架、传力设施的同定 和位置情况进行逐环检查,如有问题立刻调整, 再重复上一步操作。直到支座不再受力,整个.卜 部结构处于悬浮状态时,停止抬升,根据压力值 (可通过显示器度数或根据油压值计算确定),得 出梁体实际重量.再根据梁体实际重量确定顶升 力。 3.2.5 抬升 根据称重的结果.确定准确的顶升吨位,重新 确定千斤顶的个数和吨位,并在每个千斤顶的对 称位置设置一个自锁备用千斤顶,作为临时支撑 和预备千斤顶。确定顶升力及支架与系统连接万 无一失后.正式抬升。完成顶升作业后,启动油 泵.通过控制器和换向阀,调整双作用千斤顶, 使千斤顶在缓慢上升后,撤出临时支撑体系,开始 3.起梁速度在lmm/好,逐个环节进行检查,确认无误后方可进行操 3.Bridge&Tunnel Engineering桥隧工程 缓慢同步落下,下落时操作步骤及位移量控制同抬 升时。最后拆除传力体系及固定体系,并拆除支承 系统等.进行施工现场的彻底清理,恢复正常交 通。 表1 支座安装规定值或允许偏差 检查项目 支座中心与主梁中心线/am r<2 规定值或允许偏差 应重合.最大偏差 3.3 更换支座 高程 支座四角 高差/ram 符合设计要求 <1 <2 本桥梁工程顶升完毕后,撤下保护顶,在保护 顶位置设置临时支座。对于1#、3#桥墩拆除墩顶临 时支座,凿除原墩顶部砼,接高原墩柱,并在桥墩 接长处加钢板箍加固,最后安置支座。在安放新支 座前,还应对原支座位置进行十字定位,保证支座 更换后位置准确。 3-4 落梁 承压力≤5000kN 承压力>5000kN 支座上下各部件纵轴线 顺桥向最大位移/mm 双向活动支座横桥向最 必须对下  ̄250 ±25 大位移/mm 在混凝土强度达到100%后,降低临时支座, 活动支座 横轴线错位距离/mm 根据安装时的温 度与年平均最高最 低温差计算确定 支座上下挡块最大偏差 的交叉角 各孑L随主顶逐渐下落,落梁控制与顶升相同。千斤 顶顶起主梁,逐步撤除钢垫板,同步缓慢回落梁板 至更换好的支座,详细检查垫石及支座,确认压紧 密贴、位置正确后,撤除顶升系统。在各部工序 必须平行<5 中,应派专人对起顶梁体等有关构件进行观察,发 现任何异常,均应立即停止操作,找出原因并解决 问题后方可继续操作。 4 施工监控 4.1 监控体系 5 安全措施 鉴于桥梁顶升更换支座施工的复杂性,对其在 施工过程中采取安全措施是相当有必要的。根据安 全措施要求和现场实际情况,各级管理人员需亲自 逐级进行书面交底【31。开工前要对全体施工人员进 行技术安全、消防保卫等交底,做到班前班后总 结,对工程结构详细了解,全员明白清楚后方可施 工。同时对班前检查与隐患实行整改制,每天要组 织班前安全检查,对查出的安全隐患必须马上制定 针对桥梁顶升更换支座施工的复杂性.对其 在施工过程中采取全程监控是相当有必要的。监 控的主要目的是根据计算得出的主要指标数据和 实地检测的数据进行对比,来控制抬升作业在可 控、安全状态下施工。此项工作由专门仪器进行 监控和传统的人工精密水准仪双结合的方法进行 控制,由熟练的技术员进行操作,此项工作直接控 可行的整改措施。一旦出现现场危及职工生命安全 的险情,要立即停工,同时即刻报告公司.及时采 取措施排除险情。 6 结论 制着抬升是否在可控状态下操作,保证桥梁结构不 受破坏 4.2 控制要点 结合某桥梁实际情况,对该桥梁采取的通过顶 升技术来更换支座的详细过程进行介绍。同时针对 桥梁顶升更换支座的复杂性,提出了可行的施工监 控方案以及安全措施,有效地确保桥梁支座更换的 安全实现,可为同类工程提供参考。 支座在安装前,应检查产品合格证书中有关 技术性能指标,不符合设计要求的应停止使用[21。 同时由于边梁本身自重及桥面附属设施的影响, 与中梁在顶升力上差异较大,在顶升时一定要采 取压力与行程双控制,并且应当采取行程为最终 控制。同时本工程为了能有效地避免由于起顶不 均匀造成桥面的剪切破坏,施工中要确保支座安 装规定值和偏差在允许范围内,结合本工程.笔者 总结了其允许偏差范围(见表1),供同类工程参 考。 作者简介:孙泽良(1962一),男,工程师,从事公路与桥梁 工程施工工作。 收稿日期:2012—06—13 2012年1O月第19期J 71