浅淡桥梁同步顶升工艺与质量控制要点

屠雪

摘 要：桥梁同步顶升技术是一种新型的桥梁改造技术，具有节约施工成本、缩短工期、经济环保等优点，在解决桥梁净空不足方面，具有重要的社会价值和经济效益。本文结合绍诸高速公路项目SZTJ04合同段毓秀桥桥梁同步顶升工程，具体阐述了桥梁同步顶升施工工艺和关键技术，为同类工程提供一定的借鉴。

关键词：桥梁同步顶升;质量控制要点;顶升工艺

中图分类号：U445.6 文献标识码：A

1 工程概况

毓秀桥位于浙江省绍兴市平水镇，为绍诸高速公路项目SZTJ04合同段线外地方道路配套工程，属老桥改造工程。毓秀桥基础为钻孔灌注桩基础，下部结构采用柱式墩台身，上部结构为3×16米预制预应力混凝土空心板梁，桥面宽7米。

2 方案确定

绍兴市人民政府防汛防旱指挥部经过科学论证，认定老桥桥梁净空不足，给河道行洪和两岸堤防安全造成影响，河水在桥墩及桥梁防护部位产生局部冲刷，危及桥梁自身安全[1]。为保障河道行洪安全和桥梁运行安全，我们拟采用两种方案解决问题：（1）拆除重建;（2）老桥整体同步顶升。拆除重建施工工期长，成本高，对当地交通影响大;老桥整体同步顶升具有节约施工成本、缩短工期、经济环保等优点。两种方案的比较如表1所示。

通过两种方案的比较，采用整体顶升方案可节省投资78万元，缩短工期4个月，整体顶升方案具有改造费用低、施工工期短等明显优势。

桥梁同步顶升技术是指在不破坏原桥形态的基础上，通过液压系统及其他辅助设备，将桥梁安全地顶升至所需高度的一种新的桥梁纠偏技术[2]。首先，根据实际情况，通过计算和实际承重确定顶升量; 其次，依据结构各部分承受的荷载大小确定顶升点，有序布设千斤顶;最后，控制好顶升速度，使其同步、协调、稳定地顶起。重点在于不破坏桥梁上部结构的情况下安全顶升至所需高度。

3 荷载计算

（1）三孔梁体总自重约：3孔×6片×8.95 m3/片×2.45 t/m3=395 t。（2）桥面铺装重约：48 m×7 m×0.1 m×2.45 t/m3=82 t。（3）混凝土护栏重约：0.46方/延米×96 m×2.45 t/m3=108 t。

合计总重约为585 t，对桥梁进行整体顶升，计划采用72台20 t薄型千斤顶，总承载力约为72×20 t=1 400 t≥2倍×585 t，满足顶升要求。

4 主要施工步骤及要求

4.1 施工工序

施工准备→搭设施工挂架→基面清理→布设千斤顶→监测设备的安装→试顶升→正式顶升→顶升就位→放置临时支撑→重支垫千斤顶→顶升下一千斤顶行程（重复顶升过程直至达到设计顶升高度）→安装预制垫石及支座→拆除临时支撑→落梁→清理现场。

4.2 施工平台准备

由于梁体自重大，千斤顶必须有牢固的基础，利用原有桥梁的桥墩作为顶升的反力基础。人工将原有桥墩上部外露部分杂物清除，将千斤顶支点处的混凝土面进行打磨处理，处理面要求平整，以保证千斤顶安装垂直于承台表面，使之能够安全、牢固的作为千斤顶的支点。

4.3 顶升准备

4.3.1 基面清理

首先应凿除基面凸起部分，并清除破碎松散混凝土。

若存在盖梁顶至梁底板高度不够时，可适当凿除预放置千斤顶位置下的墩帽混凝土以增大空间，但应注意凿除深度以不大于3 cm为宜，避免凿除至墩帽构造钢筋以下位置。

4.3.2 顶升系统设置

根据毓秀桥的桥梁结构形式及顶升支座更换的特殊性，在保证桥梁结构安全的前提下，以方便施工为原则，制定合理的千斤顶布置方式，千斤顶布置如图所示。

为保证能顺利进行起落梁，组织标定好的CB100千斤顶、ZB4/800B超高压二级电动油泵同步配套使用。同时应注意以下几点：（1）须在桥台和盖梁顶布置一块特制的钢板，标定好的千斤顶置在钢板上，千斤顶上再放一块特制的钢楔块，以保证千斤顶垂直作用于梁底支点。（2）确认盖梁顶基面已清理干净且空间足够，若梁底与盖梁间的空间较大时需在千斤顶与特制钢板间加垫板，使千斤顶活塞在无位移情况下与上下面紧密接触。（3）应保证所使用的千斤顶和油泵等配套标定、配套使用。（4）千斤顶应放置在紧邻原有橡胶支座的位置。（5）千斤顶应注意放置位置的平整，千斤顶放置位置应避免出现较大的坡差，如出现应以环氧沙浆找平后再安装千斤顶。（6）放置在千斤顶上、下方的钢板，以能满足空间高度的最大钢板厚度为宜，且钢板尺寸不得小于千斤顶本身尺寸。

4.3.3 顶升系统的安装、调试

本项目顶升采用全桥三孔梁体同时起顶的方式;顶升控制元件采用双控即位移和顶升压力作为顶升控制依据，外部数据采集以百分表上的读数作为位移采集，油泵上的压力表读数作为压力采集;顶升前应单一和统一调试顶升系统各元件的正常运行，以保证顶升过程中的正常进行。

4.4 試顶升

在正式顶升前必须进行试顶升，以消除弹性变形，保证千斤顶及其他辅助设备在稳定状态下工作，然后观察和考核整个顶升系统的工作状态。

试顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，并应持荷5分钟以上进行卸载，卸载后组织人员认真检查千斤顶的表观现象，检查重点有：千斤顶有无异常现象、油路有无漏油现象、供电线路的表观磨损等[3];检查千斤顶上下钢板有无变形现象;检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象。

以上所列各项均核对无误后方可进行正式顶升，每级顶升完成后应及时加上辅助支撑。

4.5 正式顶升

经各千斤顶岗位负责人再次确认千斤顶支垫无误后方可统一继续顶升工作，根据不同墩位顶升相对位移量不同，应严格控制各墩台顶升位移量，同步顶升时各墩台换顶次数宜保持一致，以减小各顶点间的位移差。

顶升至设计高度位置过程中，临时支撑超过20 cm以上时应对临时支撑进行点焊连接，防止可能出现的失稳及侧倾斜撑现象。

4.6 临时支撑的放置

临时支撑的放置位置应考虑支座垫石的安装宽度，留出足够进口宽度以安装对应的支座垫石。

4.7 加钢垫块

千斤顶顶升位移量达到其安全行程后，取出原有支座，在原支座位置设置临时支垫，支垫应尽量楔紧，然后卸载千斤顶，在原安装千斤顶下安放支垫钢板，支垫后千斤顶顶面应与梁体贴紧。

顶升专用临时钢垫块分别用在千斤顶上和临时支撑下。临时钢垫块与顶升拖架体系相对应，也采用400×400×20 mm方形钢垫块。钢垫块共有I、II、III三种类型，为适应千斤顶的顶升行程，钢垫块的高度分别为100 mm、200 mm、300 mm。每个临时支撑顶部均配置一对楔块和薄厚不一的钢板，以满足不同顶升高度为要求。

4.8 安装新预制垫石及新支座

顶升就位后将原有支座位置凿毛，垫石与盖梁间采用环氧砂浆固结，并应严格控制其安装高度。用硬毛刷沾上高效洗涤剂，刷除支座处混凝土表面油垢污物后用清水冲洗，打磨梁体上预埋钢板，进行除锈，对锈蚀严重的钢垫板予以更换。再涂刷两遍环氧树脂胶液做防锈处理，表面涂刷防锈漆。

对于在拆卸支座过程中原有垫石被破坏的，应根据实际情况进行修补处理，遵循原则为：面积小于5 cm×5 cm，深度小于3 cm的，可以采用高强速凝聚合物沙浆进行修补;对于大于尺寸规定的，应采用速凝自密混凝土进行灌注修补，待原有垫石修补完毕后再安装新预制垫石及新支座。预制的支座垫石内钢筋均伸出模板，使在顶升完毕后新浇筑的混凝土与预制垫石形成一个整体，预制支座垫石尺寸为500×500×400 mm。

若出现新安装垫石高度小于设计值时，应在支座顶采用环氧树脂黏贴钢板进行二次找平。对损坏的不锈钢板进行更换，四氟滑板支座安装时需在不锈钢板与四氟板之间涂刷硅脂油，以适应梁体转动，不影响桥梁上部结构的水平位移。

4.9 落梁

支座更換完毕验收合格后，进行落梁。落梁过程中一定要保持同步，落至支座承载以后应注意位移和压力控制元件所示数据，各墩减速是否一致，位移变化是否一致，相差过大时应找出原因处理后重新落梁。顶升后桥梁效果如图所示。

5 结论

相比较拆除重建方案，同步顶升方案优势明显。一是大大降低工程造价，减少国有资产流失;二是缩短改造工期，对当地交通影响时间较短。现今随着车流量的不断增加，将有许多高速公路需进行改扩建，桥梁同步顶升技术可以有效地解决高速公路改扩建工程中老桥净空不足，行洪标准不够的问题，减少改造的费用，具有积极的社会意义。

参考文献：

[1]王旭，张凤华，马松根.桥梁工程防洪影响评价需要注意的几个问题[J].河南水利与南水北调，2012（15）.

[2]林耿雄，姜海波.桥梁顶升技术的探讨[J].广东建材，2008（10）.

[3]胡召青，李祎.浅析桥梁同步顶升支座更换技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）.