隨著中國經(jīng)濟以及汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，城市交通擁堵的問題日益突出。為了在有限的空間創(chuàng)造更多的道路資源，許多城市選擇了建設(shè)城市高架橋。由此帶來的一個問題就是許多既有道路的跨線橋就需要提前拆除，這樣無疑是社會及經(jīng)濟資源的極大浪費。既有橋梁的頂升改造將會最大限度地利用既有橋梁結(jié)構(gòu)，節(jié)約社會及經(jīng)濟資源。橋梁頂升技術(shù)在公路及市政工程中最初是應(yīng)用于預(yù)制梁的架設(shè)和移位，之后逐漸用于橋梁的支座更換等維護工程中。隨著中國城市的高速發(fā)展，交通日益擁堵，許多橋梁已不能滿足交通的需求，但拆除這些橋梁又是極大的資源浪費。PLC多點同步液壓控制技術(shù)的快速發(fā)展使得舊橋等比例頂升改造得以實現(xiàn)，開啟了舊橋改造的新領(lǐng)域。某高架改造的關(guān)鍵之處就在于既有橋梁的頂升改造，其中，L3，L4聯(lián)箱梁的頂升更是重中之重。L3聯(lián)為鋼箱梁，需將既有豎向凸曲線變?yōu)楦脑旌蟮呢Q向凹曲線;L4聯(lián)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，最大頂升高度達到11.181 m，為國內(nèi)橋梁頂升高度之最。通過計算分析，針對L3，L4聯(lián)的不同情況，設(shè)計提出了L3聯(lián)通過鋼箱梁體的切割后頂升并重拼裝來滿足改造后豎向線形要求;L4聯(lián)通過對頂升施工過程中的支點位移差的嚴(yán)格控制來達到最后的設(shè)計線形要求。

 

一、工程概述

 

德勝路跨鐵路立交橋工程位于杭州市下城區(qū)，起點于中諸葛路，終點于石橋路，平行于德勝快速路，上跨浙贛鐵路。德勝路跨鐵路立交橋工程范圍K0+700.0~K1+370.0，跨鐵路部分為60+100+60三跨變截面連續(xù)梁；連續(xù)梁兩端分別9跨25m預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁，橋?qū)?7.6m。主橋采用兩獨立的墩身，墩身尺寸為6.8m*2.8m，承臺尺寸厚為3m，引橋橋墩采用排架墩，墩柱直徑與樁同為1.2m，橋臺采用重力式橋臺；連續(xù)梁支座采用盆式支座，引橋簡支梁均采用滑動板式橡膠支座。

 

二、簡支梁支座更換橋梁頂升橋梁主要病害概述

 

由于德勝路跨鐵路立交橋交通流量大，為城市主要干道，在長期運營過程中，養(yǎng)護單位發(fā)現(xiàn)引橋支座出現(xiàn)較多病害：支座上鋼板滑移、脫空及少量缺失以及支座橡膠變形，側(cè)移多處并且老化，支座銹蝕嚴(yán)重，大部分橡膠四氟板已經(jīng)老化、變形。為了保證橋梁正常營運，立交橋進行單墩同步頂升梁體，更換缺損、移位、老化橡膠支座。必須處理簡支梁支座更換橋梁頂升項目

 

三、簡支梁支座更換橋梁頂升

 

四、考慮德勝立交交通流量大，本次設(shè)計要求提高更換的支應(yīng)等級，普通橡膠支座由原來的GJZ100*200*35（CR），提高到GJZ200*250*35（NR）；四氟板橡膠支座由原來的GJZF4100*200*35（CR），提高到GJZF4200*250*35（NR）。支座更換原則：一個支座失效，需頂升更換，則本跨同排支座需全部更換。其更換原則參照《鐵路橋隧建筑物劣化評定標(biāo)準(zhǔn)支座TB/T2820.3-1997》。

 

（一）簡支梁支座更換橋梁頂升施工方案的確定

 

總體施工方案為：在墩、臺蓋梁頂與梁板底之間安設(shè)千斤頂整體頂升。墩臺處梁底與臺帽（或蓋梁）頂凈高較小，均在6cm左右，故采用本體厚度30mm，頂升力為30t的千斤頂安置在每個支座旁的墩臺帽和梁底之間實施頂升。每個墩（臺）采用1臺液壓泵控制，頂升高度滿足更換空間，但高度不得超過25mm，將梁板單墩同步頂升，然后更換支座，支座就位安穩(wěn)后，撤出千斤頂。護欄：2*0.36*26=18.82KN/m；橋面鋪裝：8cm混凝土+4cm瀝青，（0.08*26*+0.04*24）*27.3=83.0KN/m；全橋自重合計11888.0kN，頂升施工需要克服部分連接作用力及部分附屬構(gòu)件自重，取20%的安全系數(shù)，則最大噸位為1426.6t，施工階段梁底最不利位置控制壓應(yīng)力不得大于4.4MPa。

 

（二）簡支梁支座更換橋梁頂升施工工藝

 

1、簡支梁支座更換橋梁頂升在進行支座更換之前，首先進行交通管制，對橋梁通行車輛噸位數(shù)量及車速進行限制，頂升時橋梁通行最多兩個車道，通行車輛為小車，且噸位小于5t，避免施工工程發(fā)生意外。

 

2、簡支梁支座更換橋梁頂升在橋下橋墩或橋臺處搭設(shè)碗扣式滿堂支架，便于施工人員操作；高墩處可采用架橋機等輔助工具。對于梁底與蓋梁間凈高過小無法安置千斤頂時，采用槽鋼配合鋼板焊接成型的排架作為頂升用支架。支架必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，確保施工過程安全。

 

3、簡支梁支座更換橋梁頂升檢查橋上舊支座受力狀況，如有脫空或局部脫空要做好記錄和標(biāo)記，在梁板頂升后按照事前記錄數(shù)據(jù)添加調(diào)平鋼板，以避免更換支座后再次出現(xiàn)脫空。

 

4、簡支梁支座更換橋梁頂升清除橡膠支座處砼及雜物，保證梁板被頂高后，支座能順利取出和更換。

 

5、簡支梁支座更換橋梁頂升對所用千斤頂、液壓油泵的配套進行標(biāo)定。本項目共標(biāo)定了31臺套本體厚度30mm千斤頂，單側(cè)墩（臺）安放26臺，5臺為備用。正確擺放千斤頂位置，千斤頂?shù)撞颗c頂部必須保證平面滿壓，局部不平時可墊楔形鋼板或提前用環(huán)氧樹脂抹平，或人工鑿平。千斤頂上下放置鋼板，防止局部破壞，具體詳見相關(guān)圖紙。

 

6、簡支梁支座更換橋梁頂升頂升系統(tǒng)的調(diào)試安裝，頂升系統(tǒng)由液壓油泵、千斤頂、分流閥、液壓油管、壓力表等組成。頂升系統(tǒng)采用位移和頂升壓力的雙控作為頂升控制依據(jù)。頂升前應(yīng)單一和統(tǒng)一調(diào)試各控制系統(tǒng)的正常運行性，以保證頂升過程中的正常進行。

 

7、簡支梁支座更換橋梁頂升監(jiān)測設(shè)備的安裝，監(jiān)測設(shè)備為頂升系統(tǒng)的配套設(shè)備，主要為壓力傳感器、位移傳感器、百分表等。

 

8、簡支梁支座更換橋梁頂升安設(shè)縱、橫向限制位移裝置。

 

9、簡支梁支座更換橋梁頂升使用多臺油泵時，在正式整體頂升前將所有油泵操作人員和觀測人員集中起來，進行多次演練，保證油泵的加壓速度能得到同時、同步的控制，使抬高量達到一致效果。

 

10、簡支梁支座更換橋梁頂升進行加壓試頂，準(zhǔn)備工作全部完成后，所有千斤頂同時啟動，分級加壓，直到達到設(shè)計頂升力并持荷5min卸載。在試頂過程中應(yīng)檢查：所有油路有無漏油現(xiàn)象、千斤頂有無異常現(xiàn)象、供電線路的表觀磨損等。卸載后認真檢查千斤頂上下鋼板是否墊實，必要時可調(diào)整鋼板的厚度以滿足頂升要求；認真檢查千斤頂放置位置下的結(jié)構(gòu)物有無區(qū)別于頂升前的現(xiàn)象，如存在，立刻認真查出原因后及時處理再進行正式頂升，情況未明時絕對不能繼續(xù)進行頂升。卸載后立即組織溝通，把出現(xiàn)的問題及時協(xié)調(diào)處理，明確對于組織機構(gòu)、信息傳遞及反饋等過程控制中有無需再次強調(diào)及改進等事項。

 

11、簡支梁支座更換橋梁頂升逐級加壓頂升，專人記錄油泵的壓力和每個千斤頂?shù)某鲰斄浚ㄒ园俜直碜x數(shù)為準(zhǔn)），以每頂升3mm為一級，待所有千斤頂出頂量均達到3mm后再實施下一級頂升。各個千斤頂?shù)膲毫Τ霈F(xiàn)不一致時，要以整體頂高量為依據(jù)，所有千斤頂?shù)奶Ц哒`差小于1mm，否則進行局部頂壓調(diào)整。

 

12、簡支梁支座更換橋梁頂升達到規(guī)定的抬高量后，檢查支座與梁板底脫離情況，其間隙達到能順利取出舊支座的要求即可，并安放楔形鋼墊板等臨時支撐。

 

13、簡支梁支座更換橋梁頂升需要二次頂升時，用楔形鋼墊板做好臨時支撐，使千斤頂缸體回油，重新在千斤頂上加厚鋼板，第二次抬高梁體，直至達到能更換支座要求高度，并安放臨時支撐，并采用千斤頂機械閥門鎖死千斤頂。

 

14、簡支梁支座更換橋梁頂升用特制夾具取出原支座，必要時用電鎬清除，清理支座位置的雜物，更換新的橡膠支座。

 

15、簡支梁支座更換橋梁頂升完成后，千斤頂慢慢回油，速度要一致，保證每個設(shè)備同步回落。檢查各支座穩(wěn)壓和支座變形情況。