桥梁顶升工艺及施工控制

桥梁顶升工艺及施工控制

【摘要】桥梁整体同步顶升技术通常用于净空不足的航道桥梁、跨线立交桥梁、线路整体改造桥梁以及桥梁支座更换等，是一项目前应用较多的桥梁改造技术。本文结合冯家庄互通立交桥顶升工程，对顶升施工工艺及施工现场控制等相关情况作简单阐述。

【关键词】桥梁;顶升;施工

1、工程概况

冯家庄主线跨线桥，上部结构为15+18+18+15米钢筋砼现浇连续板，下部结构：桥台为柱式台、桩基础，桥墩为薄壁墩、承台、桩基础。桥梁全长69.78米，桥面单幅总宽度为10.3米。根据改造设计要求，对该桥支座进行更换，需对该桥上部结构进行同步顶升约1.5-2cm，上部结构估算重量为1750吨。

2、千斤顶选用、布置及受力计算

本桥通过利用原桥台及原桥薄壁立柱作为顶升的反力基础，将桥梁整体抬高，顶升控制系统采用分级分步液压同步顶升。

（1）千斤顶选用。经现场调查，0号台和4号台梁底与桥台顶部的间距普遍在4.5-5.5cm，1号墩、2号墩、3号墩间距为

9.5-13.4cm，所以千斤顶的厚度既要满足间距要求，又要满足顶升的行程要求。经与专业千斤顶生产厂家现场查看研究，根据本工程量身定做了100吨和150吨两种薄型板式千斤顶，其规格如下：100吨千斤顶12个，高50mm，直径198mm,行程12mm，用于两侧桥台处。150吨千斤顶24个，高95mm，大小198*245mm,行程20mm，用于薄

壁立柱上。所有千斤顶均配有液压锁，以防止系统及管路失压，保证负载的有效支撑。

（2）千斤顶布置。经计算，全桥共重1750吨，中间桥台的支座反力最大，为557.9吨，两侧桥台支座反力最小，约为232.4吨，从南向北计划布置千斤顶数量为：0号台：6台*100吨；1号、2号、3号墩：各8台*150吨；4号台：6台*100吨。

千斤顶布置如图：

整个薄壁墩顶面范围内梁底经大致磨平后，涂抹高强度环氧标准砂浆，然后铺设钢垫板，使钢垫板与梁底紧密结合。薄壁墩顶面千斤顶放置范围内，经大致找平后，涂抹高强度环氧标准砂浆，然后铺设钢垫板，使钢垫板与薄壁墩顶紧密结合。

千斤顶的放置，根据验算，千斤顶底部边缘距桥台盖梁及薄壁墩的边缘不得少于10公分。千斤顶底部严格按照验算要求铺设钢垫板，钢垫板厚度不小于1公分且边角采用钝角形式，角度保持100度至120度间。

（3）千斤顶受力分析。通过查阅原桥的竣工图纸和现场核实，最重一处断面的支座反力为r3=557900kg。安装在该孔处的千斤顶为8个，每个千斤顶的有效承载力为150000kg，桥梁一孔千斤顶有效承载力之和r支=150000×8=1200000kg。安全系数rs=r支/r荷=1200000/557900=2.15，千斤顶设置方案完全满足承载要求。

（4）薄壁墩受力及梁板受力分析验算。经受力分析验算，满足顶升基础承载要求。

（5）支撑体系。利用原桥台或薄壁柱上表面做千斤顶的支撑面，作为其主要支撑承力体系。

（6）压强计算。为防止千斤顶顶部和支座处压力过大，在立柱上表面和梁底垫600*800*10的钢板，其最不利位置的压强为：p=5579000/4/600×400=5.811mpa≤30mpa(最小承压)

（7）顶升行程监测。采用百分尺或钢尺，在桥台或薄壁柱上标记水平线，作为测量梁体上升的基准线。在每个千斤顶底部与桥台盖梁结合处，点点画圈作为测量原始标记，千斤顶上方与梁体间垫钢板，在正式顶升前使每个千斤顶均与梁体底下垫钢板紧密结合，此时测量记录每个千斤顶上部钢板与原始标记的垂直距离作为基

准距离，顶升过程中再次测量该垂直距离，使每个千斤顶的上升高度一致。施工中不能将千斤顶伸出的长度作为控制依据。

（8）临时支撑。采用φ150钢柱作为专用钢垫块作为顶升过程的临时支撑，钢垫块长度与千斤顶的行程和高度相适应。

3、施工准备

（1）人员安排。为保证顶升的顺利进行，施工现场设置专门指挥领导机构。设置现场总指挥1人，副总指挥1人，下设梁体监测组、液压控制组和操作观测组。其中梁体监测组4人，液压控制组3人，操作观测组15人（每断面支座处3人）。

（2）设备材料安排。所用的设备材料数量必须满足4孔一联的顶升要求。

（3）工作平台。靠近桥台或围绕立柱用钢管搭设支架，作为工

作平台。

（4）千斤顶的检查调试及安装。千斤顶进场后进行标定，安装前检查千斤顶及其密封情况，保证千斤顶密封良好，油液品种及油量符合要求。检查完成后，人工安装千斤顶就位，顶上下垫钢板，并通过不同厚度的钢板的塞入保证千斤顶与垫板间密贴。

（5）封锁桥面道路交通。

由于该桥采取的的是全桥整体顶升方案，故在施工的过程当中需进行桥面道路封闭。

4、桥梁顶升

（1）顶升系统安装、调试。本桥顶升设备采用5台液压泵站、36台液压千斤顶；液压泵站放置在桥面上，安装完成后，进行顶升系统的调试。

所有准备工作齐备后，千斤顶同时开动，进行试顶，按顶升行程进行顶升控制，试顶高度2mm，并持载5min以上后卸载。卸载后应认真检查系统的各自控制系统及表观现象；同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求；认真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，严禁情况未明时继续进行顶升。试顶升结束后，提供桥梁整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。

（2）顶升准备。顶升前完成以下准备工作:①顶升系统可靠性检验、顶升系统测试已完成，无异常现象；②已确定观测点；③桥梁伸缩缝周边不存在连接现象；④所有参与顶升施工的人员均已进

行技术培训，人员分工严密；⑤交验点已确定（在每个桥墩处的桥面上取5个断面，每断面设3个监测点，两点在桥面两侧，一点在中线上，分别用于监测顶升过程中桥梁的标高及中线位置变化，并作为顶升结束后的交验点）；⑥限位装置已设置（桥梁横向依靠抗震防滑块限位，纵向用钢契块在伸缩缝处做限位装置）。

（3）正式顶升。试顶完毕，在专业人员的统一指挥下千斤顶分组慢慢用力整体顶起梁体，顶升时各组千斤顶同步上升，各顶之间以位移分级控制，开始以3毫米为一级，每一级到位后统一停止，加专用垫块,检查各顶情况，确保工作状态良好后再进行下一级顶升，如此反复。顶升高度达到高于支座设计高度15-20mm，支座与混凝土之间留出足够工作间隙，然后用钢垫块塞紧，桥梁荷载转换至钢垫块上后，即可更换支座。为确保每片梁均匀同步升高，顶升过程中应做好测量、记录工作，确保梁体、桥面系、支座更换维修前后一致。

（4）顶升注意事项。①顶升关系到主体结构的安全，各方要密切配合；②整体顶升过程中，认真做好记录工作；③顶升过程中，加强巡视工作，指定专人观察整体个系统的工作情况。若有异常，直接通知指挥控制中心；④结构顶升空间内不得有障碍物；⑤在施工过程中，要密切观察结构的变形情况；⑥顶升过程中，未经许可不得擅自进入施工现场。

5、支座更换

（1）支座位置及环氧砂浆厚度计算。顶升到位后，利用盖梁顶