浅析南林大桥桥梁顶升施工工艺控制

分类：工业设计论文发表 时间：2012-12-31 10:50 关注：(1)

　　摘要：桥梁顶升技术在国内应用已经相当成熟，经过长期实践证明，桥梁顶升技术在是一项理想的加固纠偏技术，在实践中具有广阔的应用前景。本文结合长湖申线(浙江段)航道扩建工程湖州段南林大桥工程施工就桥梁顶升技术的应用进行了探讨与总结，对类似施工将有很强的指导意义。

　　关键词：桥梁顶升技术;原理和分类;南林大桥顶升工程

　　0 引言

　　桥梁顶升技术是利用千斤顶及其辅助设备，在不改变之前桥梁的整体形态前提下，将桥梁顺利安全地顶起升高至设计高度的一种较为新型的桥梁纠偏的技术。桥梁顶升的技术原理看起来十分简单,但是对技术要求却比较高,施工的每一个环节都很十分关键。桥梁顶升技术一般可以按顶升所采取的方式，划分为分段顶升与整体顶升两种形式。如果按照反力作用的位置可以将顶升技术划分为直接顶升和断墩顶升。桥梁顶升技术所包含的主要系统大致由千斤顶系统、顶升临时支撑系统、顶升限位系统、顶升反力系统以及顶升监控系统等组成。

　　1 南林大桥顶升工程项目概述

　　湖州市南林大桥位于南浔开发区浔练公路上，北侧与318国道交接, 分B、C两个匝道，南侧与泰安路交叉，主桥上跨长湖申线航道，为整体现浇预应力混凝土连续梁结构。该桥建于1997年，是连接运河两岸的重要交通要道。因航道等级提升，桥梁净空不满足航道要求，需将全桥整体抬升3.0米，并对南引桥进行调坡处理。

　　该桥建造时间较长，原桥设计标准偏低，桥梁现状反映出其钢筋混凝土质量降低较多，个别部位需要进行加固。

　　2 南林大桥顶升工程设备布置及要求

　　2.1 设备布置与材料要求

　　南林大桥顶升工程根据要求，全桥总共需要千斤顶162台。根据桥墩结构形式，为确保桥梁上部结构安全，设置控制点46个，并投入20套同步顶升设备。

　　具体需要顶升的高度如下表：

　　施工所使用的钢筋应平直、无损伤、表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈皮。模板及支架安装必须稳固、牢靠。模板脱模剂应涂刷均匀，不得污染混凝土接茬处，表面应平整、光洁。模板的接缝应平顺、严密，不得漏浆。混凝土拌和用水，应采用自来水。

　　2.2 混凝土搅拌要求

　　搅拌机开机前均应对称量设备进行零点校核，施工过程中每连续工作72h也应进行校核，如称量系统失控应及时纠正。施工过程中应检查骨料含水，每一工作班至少测定2次。当含水率有显著变化时，应增加测定次数并及时调整。

　　混凝土拌合物的坍落度和含气量，应在浇筑地点取样检测，每一工作班对坍落度至少检查2次，含气量至少检查1次。主墩上抱柱梁采用C40混凝土，其他抱柱梁均采用C30混凝土;主桥主墩和边墩接柱采用C40混凝土。引桥接柱采用C30混凝土;加强承台采用C30混凝土。

　　3 南林大桥顶升工程工艺方案

　　3.1 桥主墩顶升

　　由于连续箱梁支座部位空间高度仅17厘米，且墩顶面积较小，承台上部承重约2000吨，难以在墩顶位置狭小空间内布置大吨位千斤顶。若将千斤顶布置在墩两侧，其外承力处空心，其底部不宜承受较大顶力，故选择断柱顶升的办法。下部承力基础为下抱柱梁，千斤顶上部承力采用抱柱梁系。

　　3.2 主桥边墩顶升

　　连续箱梁端部支座部位空间高度较小，且墩顶面积较小，承台上部承重约1000吨，也难以在墩顶位置狭小空间内布置大吨位千斤顶。经比选分析，将千斤顶布置在墩两侧，采用断柱顶升的办法。下部承力基础为承台，千斤顶上部承力采用抱柱梁系。主桥主墩每承台共采用200吨千斤顶12台，承载力200×12=2400吨，安全系数为2.4。上抱柱梁采用钢筋混凝土结构，高为1.5米，设在墩中部三分之一处。承台中部设置钢结构限位装置。顶升流程同主桥主墩顶升。

　　3.3 引桥顶升

　　南引桥采用三柱盖梁结构形式，无承力基础，决定采用下抱柱梁、盖梁形式进行断柱顶升，1-6轴桩柱承重640吨，设置6个200吨千斤顶，顶力为6×200=1200吨，安全系数1.88。每柱前后两侧各布置一台千斤顶，桥台处也照此布置。上抱柱梁为2.1×2.1米，下抱柱为2.3×2.3米，下抱柱四角设置限位角钢，三柱连接，共同作用。柱切断处位于下抱柱梁上300mm处。

　　4 桥梁顶升施工工艺控制分析与探讨

　　4.1 桥梁顶升施工工艺控制重点分析

　　桥梁顶升施工工艺的应用已较为成熟，目前顶升施工工艺主要包括如下几个施工阶段：(1)抱柱梁施工与限位装置的设置;(2)立柱切割与桥梁顶升施工;(3)桥梁升高后的接柱施工;(3)抱柱梁的拆除。

　　顶升施工工艺控制的重点：(1)抱柱梁施工作为顶升施工的反力支撑体系的重要环节，需要对墩柱与抱柱梁接触面所产生的摩擦力进行细致的核算，由于桥梁下部空间有限且需要预留足够的工作空间，因此，限制了抱柱梁的高度，墩柱与抱柱梁接触面面积减小，不能提供足够的摩擦力，这就需要在墩柱上植筋;(2)限位装置采用角钢焊接而成，底部用螺栓固定于预埋在抱柱梁内的法兰盘上，形成限位框架;(3)立柱用金刚石链锯进行切割，切割面平整光洁，为加强新老混凝土的结合，必须对切割面进行凿毛，并凿成键槽，割断的钢筋应严格按照规范进行焊接连接，焊接头错位布置;(4)桥梁顶升施工由一个主控制站及若干个子站进行控制，顶升过程中应同步匀速缓慢进行，南林大桥顶升位移控制精度达到0.01mm;

　　4.2 桥梁顶升施工工艺仍需改进的几个方面

　　目前的桥梁顶升施工工艺仍存在一些需要改进及完善的问题：(1)目前使用的角钢限位框架属刚性限位，框架与墩柱间不能直接接触，影响了限位精度，是否考虑在与墩柱接触面设置柔性材料或滚轴轨道形成复合型限位装置，以提高限位精度;(2)目前，桥梁顶升施工过程中除采用限位框架外，还使用桥面限位装置进行纠偏，但纠偏效果有待提高;(3)桥梁顶升施工尚无统一的行业规范可以执行，南林大桥顶升施工参建各单位联合编制了《南林大桥顶升施工检验评定标准(试行)》，可进行完善并推广。

　　5 结语

　　桥梁顶升技术主要特点是不影响交通，节省投资且工期短，效果较为显著，文章主要针对南林大桥的工程布置进行了阐述，在南林大桥的顶升的主要工艺主桥主墩，主桥边墩以及引桥的顶升方案进行了介绍，希望更好的与同行进行经验交流与学习，但桥梁顶升是一项复杂的综合工程，在人才选定与培训，现场安全控制以及整个工程的质量控制等都需要详细规划施工。

　　南林大桥对于桥梁顶升技术的应用有效的改善了周边通行条件，缩短了建设周期，有助于造福当地百姓，也为其他同类施工给予了很好的借鉴作用。

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