桥梁更换支座同步顶升工艺专项方案

桥梁更换支座同步顶升工艺专项方案

发表时间：2019-08-11T11:08:13.553Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：宋客松[导读] 采用钢管支撑的方法将梁体抬高施工。先进行4#桥台内外环支座更换施工，后进行0#桥台内外环支座更换施工。

北京市市政三建设工程有限责任公司北京市 100045 摘要：经济的快速发展捉进了交通运输行业的进步。原有的桥梁由于交通压力动载导致梁体偏心，造成支座承受剪切应力加剧等原因，需要进行多项改造，桥梁支座作为桥梁系统的重要组成部分，当发生严重病害时，直接对桥梁整体稳定以及车辆通行舒适性形成隐患，这种情况下，需进行支座更换。同步顶升技术能够有效保证桥梁的形态实现桥梁的纠偏加固具有很好的使用效果。

关键词：桥梁顶升；病害；施工原理；技术

1工程概况

四海桥位于北京西四环路 K13+839.2 处，于 2000 年竣工。该桥为 4 跨等截面预应力连续箱梁，桥梁全长 146.1m，跨径布置为：1×28m+1×40m+1×40m+1×28m，宽度为 39.2m，其中内环宽度为 21.35m，外环宽度为 17.85m；由外向内横断面布置为：0.6m防撞护栏+16m行车道+2.5m中央隔离带+19.5m行车道+0.6m防撞护栏；两侧桥台为钻孔灌注桩 U 型桥台，中墩为钻孔灌注桩独墩。2主要工程施工方案、施工方法2.1施工部署

（1）本工程桥梁顶升施工，更换0#、4#桥台支座，本桥桥台处利用原桥台作为千斤顶反力基础，1#轴、3#轴墩柱按照设计要求，在墩柱下方开挖至承台，在承台上支搭D=40.6钢管架作为顶升平台，采用钢管支撑的方法将梁体抬高施工。先进行4#桥台内外环支座更换施工，后进行0#桥台内外环支座更换施工。（2）顶升控制系统：PLC多点同步顶升液压设备同步顶升系统采用触摸屏主控操作方式，用于顶升油缸的动作控制、参数设置、数据采集与显示、报警与故障信息显示等。主控制触摸屏通过总线与泵站通讯。系统配置位移和压力传感器，用于控制系统实时采集当前位移值和压力值，监控负载和位移状态，形成闭环控制。系统配置高压软管，用于油缸与泵站的连接。高压软管配有快速接头，方便现场快速连接与拆卸。系统配置有相应的信号线，用于现场压力和位移信号的采集。同步顶升系统配备2台12点同步泵站；电动液压泵用于为系统提供动力源，同步阀组用于油缸动作控制，电控箱用于系统的电源控制、压力和位移传感器的信号采集与处理以及同步阀组的动作控制等2.2施工方案

（1）基础开挖

墩柱承台至表层覆土深度在0.5m~1m之间，基坑开挖采用人工开挖，采用1:0.3进行放坡，开挖过程中注意保护周围管线，渣土及时运弃。

（2）基础施工

根据设计图纸墩柱处需要进行新建钢支架基础垫层，垫层基础采用高强无收缩混凝土浇筑20cm，浇筑过程中采用插入式振捣器进行振捣，表面收浆抹平，混凝土强度达到100%后进行下一步工序。（3）钢管支撑拼装

在基础浇筑强度达到后，安装图纸及现长测量结果，进行无缝钢管支撑组拼。支架采用Φ406无缝钢管焊接，节段为2.0、1.5米模数式，上下设法兰盘，并设耳板，以方便拴接，各节钢管之间用高强螺栓拴接，每组钢管间则以L8x10角钢连接。将千斤顶放置在支架顶端法兰盘上，下部垫千斤顶上、下垫设钢垫板，垫板上部设置橡胶垫片，中心对齐。精确校正钢管柱顶标高、纵轴线位置、垂直度的检测，用工字钢将两根钢管柱之间焊接固定。1）在实际施工中根据油缸的规格尺寸及施工高度对H=2.0m、H=1. 5m构件进行相应组合。2）底部立柱与混凝土基础螺栓连接，预埋螺栓深入混凝土20cm。3）法兰盘的平面公差为1mm，表面粗糙度为Ra50，垂直度需保证为1/1000. 4）钢管立柱采用Q235B无缝钢管。5）所有钢构件均需进行内外防腐，外观颜色为黄色。（4）顶升更换支座

①顶升要点及工艺流程千斤顶布置：根据顶升重量及顶升的稳定性要求来布置，应符合设计要求。顶升监控点划分：每两个千斤顶附近设置一个钢卷尺，监控梁底与支座反力墩之间的距离。顶升行程监控：采用精度为0.01mm的位移传感器及百分表，施工中随时观测顶升状态。

②施工准备

③顶升准备

顶升前在桥面上布置若干标高和中线观测点，精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况，并做好记录，确定各点的精确顶升高度。并作好如下准备工作 :

顶升系统可靠性检验；成立顶升指挥系统；顶升液压系统布置；

顶升系统测试；

确定观测点。

（5）顶升系统可靠性检验

元件的可靠性检验：元件的质量是系统质量的基础，为确保元件可靠，所投入生产的设备均检测合格。在正式实施顶升前，应进行1小时的保压试验，确认密封的可靠性。

（6）成立顶升工程现场指挥组

现场指挥组设总指挥 1 名，全面负责现场指挥作业，指挥组下分设 4 个职能小组：分别是监测组、控制组、液压组和作业组，负责相关的工作。

各职能小组的功能分别是：

a、监测组：负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态等，将监测结果报现场总指挥，当出现异常情况或监测结果超出报警值时，则应及时向总指挥汇报，并提出建议。

b、控制组：根据总指挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。对于启动、顶升或停止指令，只听从总指挥的指令，当出现异常情况需紧急停止时，应在得到信息的第一时间对系统发出停止指令，而不管这一信息是否自总指挥发出。

c、液压组：负责整个液压系统的安装与形成，维护与保养，检查与维修等。根据总指挥的要求调整液压元件的设置。

d、作业组：负责顶升期间的劳力配置，在顶升的整个过程中提供劳务作业。其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。

各职能小组受总指挥统一指挥，向总指挥汇报工作，总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策，并由总指挥向各职能小组发出指令，进入下一道工序工作；

（7）人员培训

所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分工，在进入现场前进行充分的培训；（8）顶升系统结构部分检查

a、千斤顶安装是否垂直牢固；

b、千斤顶支撑点下及上是否垫实；

c、影响顶升的设施是否已全部拆除；

d、主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载

e、主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。

（9）顶升系统调试

调试的主要内容包括：

a、液压系统检查

油缸安装牢固正确；

泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；

油箱液面，应达到规定高度；

液压系统运行是否正常，油路有无堵塞或泄漏；

b、控制系统检查

系统安装就位并已调试完毕；

各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定：

控制装置接线、安装必须正确无误；

应保证数据通讯线路正确无误；

各传感器系统，保证信号正确传输；

系统能否升降自如；

光栅尺的工作情况；

各种阀的工作状况是否正常，是否需要更换；

c、监测系统检查

百分表安装牢固、正确，没有遗漏；

信号传输无误；

d、初值的设定与读取

读取控制系统力传感器和位移传感器初值或将其归零；

读取监测系统中百分表的初值或将其归零。

2.3搭建施工平台

根据确定的施工方案和现场情况搭设施工平台，便于施工操作人员及监控人员使用，工作平台要牢固可靠，保证人员安全。桥梁墩柱及桥台位置支架搭设高度约3m，利用脚手架搭设施工场地工作平台，四周设置高度不小于1.2m维护栏杆，悬挂密目安全网。

2.4台帽、盖梁顶面清理

先清理台帽顶面沉积的土石块及混凝土等垃圾，然后用钢丝刷或毛刷对台帽顶面进行清洁，保证支座更换时作业面干净整洁。

2.5顶升施工

（1）试顶升

为使千斤顶达到同步的状态，观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，试顶升高度2mm，并停放一定时间进行观察无任何变化后才能开始整体顶升。采用位移和压力双控的自动同步顶升方法，位移传感器采集位移，压力传感器采集压力，结合数据软件分析处理等控制系统可保证工程的精度和安全。

试顶升结束后，提供整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。