■康慶祥

（福建省三安建設(shè)有限公司，漳州 363000）

近年交通事業(yè)的迅速發(fā)展，目前的公路狀況仍無(wú)法滿足人們?cè)诮煌ǔ鲂蟹矫嫒找嬖鲩L(zhǎng)的需求。 對(duì)現(xiàn)有道路的改造能夠有效的利用現(xiàn)有道路資源，降低改造成本。 PLC 液壓整體同步頂升技術(shù)是一種力和位移綜合控制的科學(xué)頂升方法。 采用先進(jìn)的多點(diǎn)同步頂升施工技術(shù)， 可以保證工程的施工質(zhì)量，降低改造成本[1]。 本工程通過(guò)采用多點(diǎn)同步頂升技術(shù)，充分利用現(xiàn)有梁片，將預(yù)制空心板梁橋橫坡由“負(fù)向”調(diào)整為“正向”，配合公路路線改造工程的實(shí)施。采用現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的反饋， 掌握頂升橋梁狀態(tài)，保障結(jié)構(gòu)的安全以及施工質(zhì)量。

1 工程概況

某橋位于G324 漳州境內(nèi)， 是324 國(guó)道南段升級(jí)改造控制性工程。 橋梁左幅設(shè)計(jì)橋梁全寬10.75 m，布置為: 0.5 m(防撞墻)+9.75 m(行車(chē)道)+0.5 m (防撞墻)。 橋梁全長(zhǎng)54.04 m，采用3 跨16 m簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)，橋梁結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。上部結(jié)構(gòu)采用16 m 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板， 板底預(yù)埋鋼板在空心板底板， 其外露中心厚度為15 mm，距墊石高度底總高度為15 cm。 下部結(jié)構(gòu)橋墩采用雙柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為樁基接蓋梁橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。 本橋平面位于直線上， 橋面單向橫坡， 橫坡為2%， 縱斷面縱坡為0.069%。 為配合道路升級(jí)改造，按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)分離式雙幅橋建設(shè)，需要將原橋梁繞路線走向進(jìn)行順時(shí)針“扭轉(zhuǎn)”。

圖1 橋梁結(jié)構(gòu)布置示意圖

2 多點(diǎn)同步頂升技術(shù)的應(yīng)用

2.1 頂升“扭轉(zhuǎn)”方案

根據(jù)此次的改造設(shè)計(jì)圖紙， 該橋梁?jiǎn)畏捎肞LC 同步頂升技術(shù)， 將單幅橋面橫坡調(diào)整，橋面系整體抬高，調(diào)整橋面橫向坡比。 橋梁同步頂升后，需要進(jìn)行橋面橫坡調(diào)整。 原橋面設(shè)計(jì)為“橫坡為2%，傾角為橋梁內(nèi)側(cè)”，現(xiàn)調(diào)整為“橫坡為2%，傾角為橋梁外側(cè)”。 單幅橋梁分為3 跨，橋面橫坡采取分跨調(diào)整。 橋面橫坡調(diào)整前后示意圖見(jiàn)圖2、3。

圖2 原橋面橫坡高程點(diǎn)示意圖

圖3 橋面橫坡調(diào)整后高程點(diǎn)示意圖

2.2 頂升準(zhǔn)備工作

2.2.1 支撐點(diǎn)位置選取

現(xiàn)場(chǎng)橋蓋梁與梁底的有效操作空間為15 cm，千斤頂不需要搭設(shè)額外的支撐支架。 為了確保項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中各頂升點(diǎn)處的位移同步，真正實(shí)現(xiàn)同步頂升，每個(gè)墩柱處的千斤頂頂升力應(yīng)能夠單獨(dú)調(diào)控而不受其他墩柱處千斤頂調(diào)控的影響。 支撐點(diǎn)選擇在腹板下方，防止梁底頂裂。 為防止破壞鉸縫，千斤頂不能布置在鉸縫處(圖4)。

圖4 千斤頂支撐點(diǎn)選取

2.2.2 千斤頂選型

各支撐點(diǎn)理論支反力的最大值按照梁體恒載（自重+鋪裝） 來(lái)計(jì)算， 計(jì)算結(jié)果應(yīng)考慮一定的富余度，應(yīng)不小于計(jì)算值的1.5 倍用于配置千斤頂噸位[2]。通過(guò)計(jì)算， 獲得支點(diǎn)反力：16 m 空心板一塊板板端支點(diǎn)最大反力：邊板反力為恒載240 kN；中板反力為恒載192 kN。 現(xiàn)場(chǎng)選用可調(diào)節(jié)頭自鎖型千斤頂；每片梁下方布置2 個(gè)50 t 千斤頂，安全系數(shù)為＞1.5，滿足規(guī)范安全系數(shù)要求。

2.2.3 千斤頂布置位置處理

在進(jìn)行支座更換前要對(duì)支座及蓋梁頂進(jìn)行外觀檢查， 對(duì)支座支撐位置的病害進(jìn)行頂升前修復(fù)，主要有：（1）對(duì)支座上方的預(yù)埋鋼板進(jìn)行除銹防腐處理，如果預(yù)埋不水平，需要加工楔形鋼板進(jìn)行調(diào)平處理；（2）對(duì)支座墊石混凝土缺陷（包括蜂窩，空洞及有雜物）進(jìn)行耐久性修復(fù)工作；（3）對(duì)于存在鋼筋出露缺陷的，在對(duì)外露的鋼筋表面進(jìn)行除銹處理后，刷一層防銹涂層進(jìn)行防腐，然后采用高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行耐久性處治；（4）頂升之前，要解除縱向橋面連續(xù)或伸縮縫位置連接約束，護(hù)欄等在墩頂位置需切割斷開(kāi)。

2.3 扭轉(zhuǎn)工程技術(shù)路線及難點(diǎn)措施

施工的主要內(nèi)容包括橋梁坡面調(diào)整， 同步頂升、支座墊石加固、支座安裝、落梁及撤除千斤頂，技術(shù)路線見(jiàn)圖5。

圖5 扭轉(zhuǎn)工程技術(shù)路線

2.4 施工關(guān)鍵控制要點(diǎn)

2.4.1 橋面橫向“扭轉(zhuǎn)”的關(guān)鍵性處理

原橋面橫坡為2%，傾角為橋梁內(nèi)側(cè)，現(xiàn)調(diào)整為橫坡為2%，傾角為橋梁外側(cè)。 單幅橋梁分為3 跨，橋面橫坡采取分跨調(diào)整。 每跨為8 片梁，每片梁每端下方布設(shè)2 個(gè)千斤頂。 千斤頂位置位于支座處（千斤頂不能布置在鉸縫處）。 確定各個(gè)點(diǎn)的頂升垂直位移量。在同步頂升過(guò)程中，當(dāng)頂升至其中最低點(diǎn)時(shí)。 關(guān)鎖該點(diǎn)千斤頂油路，關(guān)閉控制器。 通過(guò)控制點(diǎn)復(fù)測(cè)，反復(fù)同步頂升調(diào)整，直至符合設(shè)計(jì)要求為止。

2.4.2 各個(gè)同步頂升控制點(diǎn)高程控制

橋面橫坡調(diào)整分為8 個(gè)階段，但每階段同步頂升高度均需要進(jìn)行對(duì)其橋面高程測(cè)量復(fù)核，現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)同步頂升控制點(diǎn)高差及分級(jí)頂升高程見(jiàn)表1。 如果各個(gè)控制點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橋面高程不符合，將進(jìn)一步輕微調(diào)整。 當(dāng)高程低于設(shè)計(jì)高程時(shí)，將計(jì)算出高差，確定頂升高度后再進(jìn)行同步頂升；當(dāng)高程高于設(shè)計(jì)高程時(shí)，先落梁，再計(jì)算出高差，確定頂升高度后再進(jìn)行同步頂升。 同步頂升每階段均要確保其頂升最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高程符合設(shè)計(jì)要求。

表1 各個(gè)同步頂升控制點(diǎn)高度差及分級(jí)頂升高程(單位:m)

2.4.3 鉸縫的完整性控制

為保證施工過(guò)程中空心板鉸縫不被破壞，在千斤頂與梁體之間墊一塊鋼板梁（圖6），使上部結(jié)構(gòu)處于整體“扭轉(zhuǎn)”姿態(tài)，保證梁體之間無(wú)錯(cuò)位高差，保護(hù)鉸縫不受破壞。

圖6 千斤頂頂升現(xiàn)場(chǎng)布置情況

2.4.4 頂升到位后梁底調(diào)平處治措施

由于本工程不同于常見(jiàn)的豎向頂升，是空間上的扭轉(zhuǎn)。 頂升到位后，梁底存在一定的斜度，對(duì)支座是具有一定角度的偏心受壓，是不允許的，因此需要對(duì)梁底進(jìn)行調(diào)平。 本方案中采用預(yù)制楔形上鋼板的方法，將一定角度的楔形鋼板安裝在梁底，保證主梁的荷載垂直作用在支座上。 楔形鋼板角度需要通過(guò)計(jì)算提前加工預(yù)制。

2.4.5 支座墊石處治措施

頂升到位后，結(jié)構(gòu)的全部荷載轉(zhuǎn)換至臨時(shí)支撐及千斤頂上。 對(duì)于墊石標(biāo)高超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的，鑿除現(xiàn)有墊石，鋪設(shè)水泥砂漿，安裝滿足標(biāo)高要求的預(yù)制墊石塊；對(duì)于墊石標(biāo)高不夠的，將原墊石上破損部位鑿除并清理干凈。 新鋪設(shè)一定厚度水泥砂漿，安裝新預(yù)制的支座墊石、支座等，確保落梁后支座接觸密實(shí)，以免出現(xiàn)脫空或局部承壓等現(xiàn)象[3]。

2.5 施工方案安全性分析

本項(xiàng)目采用多點(diǎn)同步頂升，方案從頂升的位置確定、千斤頂量程的安全系數(shù)、頂升位置的局部加強(qiáng)以及對(duì)頂升過(guò)程每階段的高程控制值進(jìn)行細(xì)化，保障頂升全過(guò)程的安全性滿足要求。

3 多點(diǎn)同步頂升過(guò)程監(jiān)測(cè)

橋梁扭轉(zhuǎn)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在扭轉(zhuǎn)過(guò)程中橋梁處于一種空間變化的狀態(tài)， 梁片的縱橫向偏移、板梁鉸縫的完整性等都會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)橋梁梁體本身的受力也會(huì)發(fā)生變化[4]。 為了保證扭轉(zhuǎn)過(guò)程中施工以及梁體的安全性，要做好施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作， 以便能夠及時(shí)將橋梁狀態(tài)反饋給施工，指導(dǎo)控制頂升過(guò)程[3]。

3.1 頂升和落梁行程控制

本項(xiàng)目采取標(biāo)高和油壓雙控行程頂升，操作人員接收統(tǒng)一的操作指令，將梁同步頂升至脫離支座時(shí)第一行程停止，觀察頂升支撐接觸面混凝土有無(wú)局部受壓破損情況。 千斤頂持荷靜置幾分鐘若無(wú)異常出現(xiàn)，繼續(xù)頂升一個(gè)行程后再停止，觀察千斤頂持荷是否穩(wěn)定。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員要復(fù)核梁體各處頂升高度是否一致，若一切正常再重復(fù)上述操作，直至同步落梁至支座上。 頂升或落梁過(guò)程中若發(fā)觀問(wèn)題，因立即停止頂升行程操作，待解決后重試，直至一切正常。

3.2 裂縫的觀察與控制

在全頂升行程中，應(yīng)設(shè)置裂縫觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有裂縫的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。 如遇裂縫異常開(kāi)展等情況立即停止頂升，查找原因，經(jīng)采取措施和查出原因后，才能繼續(xù)下一行程。 對(duì)各頂升點(diǎn)的支撐情況實(shí)時(shí)觀測(cè)，如有松動(dòng)或移位立即停止。

3.3 局部鋼板脫空觀測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備不同厚度的鋼板，在空心板整體頂升變坡后， 局部梁底于鋼梁之間容易產(chǎn)生脫空，造成受力不均勻，頂升行程不協(xié)調(diào)。 需加墊鋼板，保證頂升到位。

3.4 同步頂升監(jiān)控技術(shù)

（1）現(xiàn)場(chǎng)采用全數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)液壓同步頂升－下放－位移顯示；（2）同步精度可達(dá)±0.1 mm 或更高，重復(fù)精度高；（3）控制器上設(shè)有急停按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急停止；（4）預(yù)設(shè)液壓油缸頂升位置控制精度，并可隨時(shí)調(diào)整；（5）負(fù)載所有受控點(diǎn)的位移實(shí)時(shí)顯示在屏幕上。

3.5 同步頂升監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量控制

（1）液壓系統(tǒng)的泵、閥及接頭等主要部件均選用符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，保證系統(tǒng)的可靠性和密封性能；（2）現(xiàn)場(chǎng)備用一套液壓同步頂升系統(tǒng)，若出現(xiàn)設(shè)備損壞，將啟用備用設(shè)備，確保施工安全和工程進(jìn)度；（3）控制功能完善，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，自動(dòng)控制，可任意選擇受控點(diǎn)，任意輸入控制值；（4）本系統(tǒng)可防止偏載，即當(dāng)頂升或下放過(guò)程中，如果某一點(diǎn)不受力，系統(tǒng)可以迅速發(fā)現(xiàn)并控制虛點(diǎn)頂升使全部油缸均勻受力。

3.6 安全要求

（1）整個(gè)頂升行程需統(tǒng)一聽(tīng)從總指揮的調(diào)度，各分項(xiàng)工程應(yīng)配置協(xié)調(diào)指揮人員，千斤頂操作人員必須是技術(shù)熟練工人，每個(gè)頂升點(diǎn)配置一位技術(shù)人員，嚴(yán)格控制頂升高度和梁體變化情況；（2）頂升控制系統(tǒng)和千斤頂?shù)男谐桃凶銐虻目煽啃?；?）頂升的信息傳遞工具宜采用手持對(duì)講機(jī)，頂升前應(yīng)統(tǒng)一調(diào)頻為施工當(dāng)?shù)匚唇沟念l道作為信息傳遞渠道；（4）頂升前應(yīng)對(duì)每個(gè)參加頂升的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底以及安全教育， 強(qiáng)調(diào)作業(yè)安全的必要性、嚴(yán)格性和責(zé)任性；（5）頂升前應(yīng)認(rèn)真檢查防側(cè)移裝置及限位裝置，保證該裝置具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目積累的施工、監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)值得在同類(lèi)項(xiàng)目中參考借鑒。 （1）同步頂升系統(tǒng)在橋梁橫向“扭轉(zhuǎn)”改造工程中具有較高的適用性，能夠較準(zhǔn)確的完成橋梁結(jié)構(gòu)的“空間扭轉(zhuǎn)變形”；（2）制定頂升方案時(shí)，應(yīng)該把握工程項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)，本工程項(xiàng)目中橋面橫向“扭轉(zhuǎn)”的空間姿態(tài)調(diào)整過(guò)程是項(xiàng)目的難點(diǎn)；（3）大型多點(diǎn)同步頂升工程，應(yīng)考慮多方面的安全影響因素，確保頂升過(guò)程的安全性、可靠性；（4）做好監(jiān)測(cè)方案，實(shí)施完善的監(jiān)控作業(yè)，是保證橋梁結(jié)構(gòu)“扭轉(zhuǎn)”變形的施工安全性的前提。