楊 帆

(貴州虎峰交通建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 工程概況

某大橋始建于2010年，為7×30 m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。主梁間距為2.25 m，翼緣板問(wèn)留有0.5 m濕接縫。主梁肋厚0.2～0.5 m，馬蹄寬0.5 m。橫隔板連接采用現(xiàn)澆濕接縫形式，以保證梁的整體性。由于工程周邊工況發(fā)生巨大變化，加上橋下河水常年暴漲對(duì)公路及橋梁進(jìn)行沖刷，橋梁連續(xù)梁底控制標(biāo)高無(wú)法滿足水位設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，2018年上旬，通過(guò)對(duì)橋梁整體狀態(tài)和周邊環(huán)境進(jìn)行充分勘測(cè)，決定對(duì)橋梁使用豎向變高度等速率抬升技術(shù)進(jìn)行整體抬升。

2 抬升施工設(shè)計(jì)方案

2.1 施工流程設(shè)計(jì)

根據(jù)橋梁具體情況、周邊環(huán)境特點(diǎn)以及現(xiàn)有技術(shù)工藝條件，規(guī)劃整體施工流程見(jiàn)圖1。

圖1 施工設(shè)計(jì)流程方案

2.2 連續(xù)箱梁變高度等速率抬升要點(diǎn)

(1)準(zhǔn)備階段

本案例大橋改造項(xiàng)目重點(diǎn)在于調(diào)整橋梁各墩臺(tái)頂升高度以及縱坡高度，因?yàn)闃蛄罕旧碜灾睾涂鐝蕉挤浅４?，進(jìn)行頂升的時(shí)候需要對(duì)執(zhí)行設(shè)備及支撐性能進(jìn)行充分考慮，確保安全順利完成頂升作業(yè)。

另外，因?yàn)闃蛄涸陧斏^(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)情況，加上梁體頂升過(guò)程因熱脹冷縮出現(xiàn)微量變化，會(huì)導(dǎo)致頂升系統(tǒng)和梁體發(fā)生相對(duì)滑移情況，未解決該情況出現(xiàn)產(chǎn)生的安全隱患，需要設(shè)置縱橫向限位裝置。

(2)支撐系統(tǒng)安裝

首先，在橋梁梁底位置安裝墊塊，這是集中頂升力傳遞給橋梁主體的關(guān)鍵設(shè)施，墊款尺寸和材料特性都需要沖考慮橋梁受力和其自身受力。需要注意的是，在進(jìn)行頂升過(guò)程中，梁底墊塊會(huì)和梁體一起發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需要用楔形鋼板調(diào)整角度。梁底墊塊施工方法為，用高強(qiáng)度無(wú)收縮灌漿料，采用澆注工藝，用植筋連接法來(lái)連接墊塊和梁底，并用鋼筋加固。

其次，將分配梁固定在箱梁底部，連接千斤頂。施工工藝為，用工字鋼進(jìn)行焊接，隨后利用起重機(jī)設(shè)備將分配梁安裝到兩地預(yù)埋鋼板上，并進(jìn)行加固處理。

然后，設(shè)置支撐系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由墊塊、支撐鋼筒燈組成。每個(gè)墩柱頂升支撐主體用精加工Φ500×12 mm鋼管作為支撐桿?？紤]到項(xiàng)目現(xiàn)有材料，使用1 m、2 m級(jí)配鋼管來(lái)實(shí)施出時(shí)段連接。在頂升段用1 m鋼管材料為頂升節(jié)，并按照2 m一段標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置轉(zhuǎn)換連接系統(tǒng)，用方鋼裝配式桿件作為支撐系統(tǒng)，最終形成拆卸方便且可循環(huán)使用的結(jié)構(gòu)設(shè)施。

最后，安裝千斤頂組?？紤]到該頂升技術(shù)操作便捷性，千斤頂系統(tǒng)都采用向下方向安裝方式，具體方式是將各個(gè)千斤頂?shù)鬃潭ㄔ诜峙淞合路?。在安裝過(guò)程中需要保證設(shè)備軸線垂直度，如果安裝角度出現(xiàn)偏差，會(huì)導(dǎo)致在頂升過(guò)程中千斤頂錯(cuò)位，影響頂升精準(zhǔn)度，甚至出現(xiàn)安全問(wèn)題。另外，在安裝千斤頂時(shí)需要充分考慮到梁體伸長(zhǎng)情況，需要對(duì)梁體頂升操作工藝進(jìn)行數(shù)學(xué)驗(yàn)算。例如，可以設(shè)定當(dāng)偏移量超過(guò)20 mm時(shí)，將千斤頂撥回旋轉(zhuǎn)軸方向20 mm左右。而梁體旋轉(zhuǎn)伸長(zhǎng)、溫度變化造成的熱脹冷縮情況出現(xiàn)時(shí)，千斤頂中心容易發(fā)生偏移，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)準(zhǔn)該區(qū)域支撐設(shè)計(jì)點(diǎn)中心位，此時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整千斤頂位置，確保在梁體頂升過(guò)程旋轉(zhuǎn)時(shí)，千斤頂組與梁體支撐點(diǎn)保持相對(duì)靜止，此時(shí)可以在千斤頂尾部家裝楔形塊，以便調(diào)平千斤頂組。

(3)抬升技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

①采用型號(hào)規(guī)模相匹配的PLC液壓頂升系統(tǒng)，使用前沖檢查系統(tǒng)各部分功能是否正常，并確保支撐系統(tǒng)、油路、傳感器等處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)。

②正式操作前，注意要對(duì)梁體進(jìn)行整體頂升試驗(yàn)，頂升速度設(shè)置為1 mm/min，試驗(yàn)高度約10 mm，該過(guò)程是在安全前提下檢查設(shè)備性能和狀態(tài)，特別是油路、電路是否有破損泄露情況。在試運(yùn)行高度達(dá)到10 mm后，仔細(xì)檢查橋梁梁體位移是否存在偏差和傾斜，以及確定是否符合設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

③整個(gè)橋梁進(jìn)行變高度等速率抬升時(shí)，將橋梁按照橋墩氛圍左右兩組，利用兩組部位千斤頂系統(tǒng)進(jìn)行交替抬升，當(dāng)其中一組頂升高度達(dá)到100 mm后，對(duì)另一組千斤頂進(jìn)行收缸操作，同時(shí)在下方加墊100 mm鋼制支撐墊塊。在交替頂升過(guò)程中需要重點(diǎn)觀察千斤頂組狀態(tài)和橋梁整體狀態(tài)，保證整個(gè)過(guò)程平緩穩(wěn)定。頂升達(dá)到目標(biāo)高度之后，鎖定千斤頂組。

(4)頂升完成后下部結(jié)構(gòu)加高

根據(jù)本案例大橋改造項(xiàng)目實(shí)際情況和施工條件，下部結(jié)構(gòu)加高主要采用墊石加高工藝，其主要流程如下：

①待梁體頂升到目標(biāo)位置之后，先拆除支座及相關(guān)混凝土材料。

②根據(jù)工程圖紙種植鋼筋，或者在原有鋼筋基礎(chǔ)上連接加長(zhǎng)，并在基座內(nèi)預(yù)埋螺栓。

③使用鋼制墊石代替原有墊石，安裝到位，再安裝鋼板加固。

④將鋼板焊接完成之后，在內(nèi)部關(guān)注高強(qiáng)度專用灌漿料。

(5)重置支座并調(diào)整到位

①先根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)采用環(huán)氧砂漿對(duì)支座墊石實(shí)施找平工藝。

②在原支座調(diào)平鋼板基礎(chǔ)上用楔形鋼板進(jìn)行焊接，強(qiáng)化支座強(qiáng)度和穩(wěn)固性。

③安裝好支座，并擰緊加固事先預(yù)埋的螺栓。

(6)回落梁體

待施工現(xiàn)場(chǎng)墊石、支座等系統(tǒng)抗壓強(qiáng)度達(dá)標(biāo)之后，便可以實(shí)施梁體回落步驟。該過(guò)程需要做到緩慢勻速，有條件的話可運(yùn)用傳感器和監(jiān)控設(shè)備對(duì)梁體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果回落過(guò)程中梁體本身或整體角度出現(xiàn)問(wèn)題，須立刻停止落梁，進(jìn)行精確調(diào)整之后再繼續(xù)操作。需要注意的是，如果落梁完成之后，出現(xiàn)支座脫落情況，需要再將梁體抬高約10 mm，在脫落位置利用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠填充，確保梁體保持水平。

(7)后續(xù)維護(hù)與觀測(cè)

梁體落位后，需要組織專業(yè)小組對(duì)橋梁各個(gè)位置狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在橋梁梁體、墩臺(tái)、墊層等位置設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用傳感器上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。前期保持較高監(jiān)測(cè)密度和頻率，尤其是在雨雪天氣，要加強(qiáng)橋梁巡邏維護(hù)。后期根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果逐漸降低監(jiān)測(cè)頻率到標(biāo)準(zhǔn)水平，確保橋梁整體各部位狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外將監(jiān)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果整理成檔，在監(jiān)測(cè)工作完成后交由橋梁維護(hù)管理人員，便于全面掌握橋梁抬升工程詳細(xì)數(shù)據(jù)和情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本案例論述，可以了解到，多跨連續(xù)梁橋豎向變高度等速率抬升技術(shù)符合當(dāng)代相關(guān)工程的科學(xué)、安全、可靠要求，通過(guò)PLC液壓頂升系統(tǒng)、千斤頂組，采用輪換交替頂升模式，可以對(duì)需要調(diào)整改造的橋梁進(jìn)行持續(xù)可控的逐級(jí)頂升作業(yè)。該方法不僅操作相對(duì)簡(jiǎn)便、整體投入少、容錯(cuò)率高、可控性強(qiáng)，同時(shí)還能在多種自然條件和橋梁道路條件下進(jìn)行作業(yè)，更能在作業(yè)過(guò)程中充分保證橋梁各部分穩(wěn)定，降低對(duì)橋梁和周邊環(huán)境影響。