同步顶升方案

更换支座施工方案T梁同步顶升与支座更换施工1、同步顶升方案本次针对边跨桥台处、中跨悬臂梁端牛腿处的原橡胶支座进行更换施工。

为稳妥起见，同时尽量减小对桥面交通、桥下通航的影响，根据简支悬臂梁结构的受力特点，各桥跨的支座跟花总体上分批次进行。

鉴于该桥的结构特点以及交通重要地位，支座更换的总体顺序为：南京侧边跨桥台支座→中跨牛腿处支座→南通侧边跨桥台支座，在横桥向采用各主梁支点同步顶升（落梁）施工的方案。

考虑中跨牛腿处顶升施工队桥下通航净空存在影响，为尽量减小影响，中跨两侧牛腿处的顶升施工将分次进行，既先挂梁南京侧一端顶升、后南通侧一端顶升。

梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为：施工准备→布置顶升支撑点→安装千斤顶及同步设施→设置监控系统→交通管制、车辆限速→分批次逐墩同步顶升梁体→顶升就位后安装预制好的临时支撑→第一次落梁→支座更换施工→再次同步顶升→放置支座→落梁。

2、支座更换方案原板式橡胶支座剪切变化、老化、开裂病害严重，失去其使用功能且梁端伸缩缝内存在混凝土垃圾，造成桥跨结构在均匀温差、活载的作用下，纵向变形受到约束。

为保证上部结构在荷载、温度变化和砼收缩徐变等因素作用下能自由变形，使结构的实际受力、变形情况符合设计意图，并保护梁端、台帽、牛腿不受损伤，本次更换两侧边跨桥台及中跨两侧牛腿处的所有支座。

在施工方案编制过程中，我公司对船闸桥桥台和中跨牛腿处支座区域的施工操作条件进行了初步调查。

本次梁体顶升和支座更换施工难度非常大，因支座处净高限制，无法直接在梁肋底面与台帽（牛腿）顶面之间直接安置顶升设备，尤其是中跨牛腿处，桥下为通航河道，而牛腿处结构受力复杂、空间很狭小，施工难度更大。

因此，针对现场条件，我单位研究制定了U形托架顶升、更换支座方案。

结合以往的支座更换经验，橡胶支座更换成功的关键在于梁体、台帽（牛腿）与支座接触面的调平，只有接触面完全水平，才能确保支座更换后于梁体、台帽（牛腿）密贴，均匀受力，避免以后发生剪切变形、膨胀开裂等病害。

更换支座时，要保证支座的承载能力不能低于现有支座的承载能力，在承载力满足设计要求的情况下，尽量采用与旧支座规格相同的新支座，这样更有利于保证支座更换前、后结果的内力状态不发生变化，确保结构受力安全。

3 同步顶升施工基本要求3．1顶升技术及其施工工艺随着公路建设的发展，桥梁顶升技术在新建桥梁施工和旧桥梁维修改造中已经开始普遍采用。

桥梁顶升既是在需要顶升部位设置临时顶升支撑，利用千斤顶和同步顶升设备、自动控制系统对桥梁结构进行抬高或降低的移位操作，顶升就位后安放临时垫块且保证其稳定，对墩台、支座或主梁进行改造施工，最后安放支座、落梁。

通常情况下，桥梁顶升施工有如下步骤：（1）施工准备；（2）在桥台（牛腿）上安放千斤顶；（3）监测设备的安装；（4）试顶升（问题反馈及处理）；（5）正式顶升；（6）第一次顶升完成；（7）临时支撑的放置；（8）继续顶升至设计位置；（9）临时支撑的放置；（10）落梁至临时支撑上；（11）改造台帽（牛腿）、支座和梁底；（12）落梁，并清理现场。

3.2顶升的安全性桥梁顶升是一项复杂的系统工程，必须保证顶升施工过程结构的安全。

顶升过程中的安全性包括：结构的安全性，设备的可靠性及施工操作人员的安全。

1.确保梁体的整体安全性在施工组织设计过程中，对‘简支单悬臂梁+挂梁’结构体系的特点进行了认真的分析研究。

同一桥跨内的梁体之间在横桥向通过横隔板、桥面板、湿接头联结，在桥台处以及悬臂梁端与挂梁梁端之间设伸缩缝，而挂梁梁端简支支承于悬臂梁端部的刚性横梁上。

如果在顶升过程中横桥向的相邻顶升点出位移不能同步，则会形成附加内力，对T梁与横隔板、桥面板的连接部位受力安全非常不利。

从纵桥向受力方面考虑，在桥台处同步顶升梁体时，会在桥台与相邻桥墩间产生竖向位移差，理论上该位移差不会产生附加内力，但如果桥台处顶升位移过大，对结构安全和桥面交通安全会产生不利的影响，而且会导致桥台处伸缩缝受到过大冲击而破坏；在中跨两侧悬臂梁的牛腿处同步顶升梁体时，理论上也不会改变主梁的内力状态，但如果顶升位移过大，也会对结构安全，交通安全造成不利影响。

因此，为了保证梁体的整体安全性，必须严格保证横桥向各主梁处的顶升位移同步，且尽量减小总顶升量，只要满足旧支座能够取出，新支座能够顺利安装以及上楔形块和下垫石修补的操作条件即可。

在这方面，我单位已经做过大量的研究，并具备了丰富的施工经验，尤其现场实际操作人员均是江阴大桥引桥、锡澄高速江阴南C匝道桥等支座更换项目的原班人员，因此既能保证施工质量、迅速解决技术性问题，又能加快施工进度，利用最小的空间顶升梁体和更换支座。

2.确保顶升点处上、下结构的局部安全支座附近净空有限，无法在梁肋底面与台帽（牛腿）顶面之间直接安装千斤顶，经过对多种方案的对比，采用U形托架作为顶升支撑平台方案是较为合理、经济的方案，能够解决净空小、操作面不足的问题。

由于在顶升过程中，梁体和台帽（牛腿）顶升着力点处存在应力集中现象，该处需要专门的加强设计，保证在顶升过程中临时支撑区域不会出现局部破坏，避免造成梁体结构整体破坏，同时尽可能地使得顶升着力点靠近原支座位置。

尽量不改变梁体的内力状态。

3.确保桥台、牛腿的整体安全顶升过程中，由于支座反力施加位置的变化，桥台、牛腿的内力状态可能存在一定变化，且往往会增加下部结构所受我偏心弯矩，而原结构设计时并未加以考虑，因此考虑尽量减小顶升对桥台、牛腿受力的不利影响。

4.确保顶升过程中的施工安全顶升过程中梁体吨位较大，如果出现某些千斤顶漏油或故障，可能导致梁体的从横向不均匀顶升，严重时可能导致梁体倾覆，因此，需在梁体顶升过程中采用安全钢垫板进行保护，在供油系统采用锁定装置和报警系统，保护梁体不发生整体倾斜。

同时，顶升时要分批次缓慢顶升和回落，不能一次到位。

另外，还要关注施工过程中交通、高考作业、脚手架防护、用电等安全问题。

3.3顶升施工可行性要求桥梁顶升施工是对既有桥梁的改造，故存在较多的约束条件，建设工程中已用的一些较好方案在实际桥梁顶升中存在无法实施的现象。

千斤顶、辅助支撑往往需要设置在墩台帽上狭小的空间内，甚至有时根本无法直接安置，需要专门设计托架以作为支撑平台。

千斤顶、辅助支撑的布设方案设计是施工组织设计的重要环节之一，只有实践经验丰富的施工单位才能灵活应对现场的各种复杂限制条件。

顶升方案须具有良好的可操作性。

针对船闸桥的结构、构造特点，可操作性受制约的因素为千斤顶尺寸、安放位置、施工操作空间以及是否需要中断交通等要求。

对于千斤顶尺寸、安放位置和施工操作空间的问题，可根据现场构件尺寸和空间位置，灵活选择千斤顶类型及其支撑位置。

在荷载的作用下，千斤顶的油压达到预定值时需要一个反应时间，并且冲击荷载对千斤顶油缸会造成损伤，因此，考虑到顶升过程中的安全以及顶升设备正常工作的要求，本次在更换支座的整个过程中，在不中断、不封闭桥面交通的条件下，结合加固设计要求，建议对过桥车辆进行限速40Km/h。

3．4顶升过程控制要点（1）桥梁同步顶升的安全控制设计由于液压缸安装的误差及顶升过程中其他不利因素的影响，在顶升过程中可能会出现微小的不均匀性，且桥梁存在纵，横坡，为防止梁体倾覆和滑移，保证桥梁顶升的准确性和安全性，将根据现场实际情况考虑采用必要的限位措施。

桥梁各支座反力不同，为保证同步顶升，液压系统应满足各液压缸压力自动调整，以适应上部负载。

以顶升位移为主要控制指标，通过对顶升力合理控制完成桥梁顶升，同时使桥梁的附加内力最小。

桥梁顶升过程中，为了防止梁体扭曲、应力集中和开裂，各顶升点必须进行局部加强，并保持位移同步。

（2）桥梁同步顶升的临时钢垫块支撑设计顶升过程应采用分级顶升，每一级行程的最大位移控制在1mm以内，顶升速度控制在3分钟1mm以更为平稳（规范规定2分钟1mm），顶升到位后，考计算机控制自动锁定千斤顶，不回油。

对千斤顶的质量要求非常高。

在千斤顶锁定后，一般安装临时钢垫块作为辅助支撑，防止出现突发情况。

我单位采用自制的螺杆式千斤顶作为辅助支撑，吨位大、控制精度较高且操作便利，可灵活地适应各种净高条件。

（3）桥梁顶升过程的同步监控桥梁的同步顶升需分级完成，因此对桥梁顶升过程中的整个运动轨迹、整体姿态、结构的应力等进行实时监控室关乎于桥梁结构安全的重要环节。

监控内容包括桥梁整体姿态、位移、结构应力等，监控工作要贯穿于顶升、持荷和落梁的整个施工过程中。

本次监控对象主要是上部结构。

根据船闸桥的结构特点，主要监控内容为：①各顶升点处梁体的竖向及纵、横向位移，各主梁端部横隔板顶，底及桥面板的应力；②边跨T梁梁肋竖向裂缝病害及梁端附近斜裂缝的发展情况；③派专人对伸缩缝、桥面铺装进行外观检查，以及伸缩缝的伸缩变形情况。

（4）各施力点顶升力的有效传递由于千斤顶顶升力较大，各施力点的反力需要安全、有效的传递至下部结构或者临时支撑，同时不能造成结构的破坏，因此必须采取可靠的措施予以保证。

（5）顶升梁段对桥梁其他部位影响对于已建成的桥梁，顶升施工必然牵一发而动全身。

船闸桥各跨梁体在同步顶升抬高过程中，尤其在中跨挂梁顶升过程中，必然会对如伸缩缝、管线、防撞护栏等构造物产生影响，梁端部的垃圾清理工作必须符合要求。

因此在顶升之前需要详细调查、确保施工工程和结构的安全。

（6）落梁后梁底标高控制对于已建成桥梁，梁体就位后，恒载作用下的内力分配已完成，因各种主梁间横向有横隔梁联结，必须保证顶升前后梁体的相对位置不变，除了保证各片梁体在上升阶段位移量一致外，还要确保落梁后，各片主梁底面标高变化量相等，且恢复至更换前的标高，保证梁体落梁后的结构安全以及行车安全。

4同步顶升与支座更换施工4.1顶升前后的桥梁检测顶升施工之前有必要对顶升桥跨及其相应的上、下部结构进行全面地检测，以了解桥梁结构现状，避免已有病害对顶升施工的安全性造成隐患，也便于在顶升过程中对已有病害做进一步观测：另一方面顶升施工结束后也需要全面检测，对比顶升施工前的状况，以判断顶升施工是否对桥梁结构造成损伤，若有损伤，则需要采取相应的维修加固措施。

4.1.1外观缺陷检查（1）主梁调查调查主梁的裂缝情况并详细记录和分析原因，对裂缝按照加固设计要求进行处理。

（2）横隔板调查调查横隔板横向联系状况，有无损伤，特别是端横梁，判断是否需要加固，以保证顶升过程的结构安全。

（3）支座检查调查该桥支座形式，查明支座是否老化，变形是否过大，位置是否正确；检查支座是否脱空或缺失；检查支承垫石顶面是否有裂开、积水等现象。

根据支座现状，判断其能否将上部结构的作用顺适、安全地转移到桥台、牛腿上去，是否能保证上部结构在支座上自由变形，以便使结构的实际受力情况与计算图式相符合。

（4）桥台及中跨牛腿检查检查桥台台帽及中跨牛腿有无裂缝，有无渗漏水现象发生；检查混凝土的外观质量。