成都市二环路羊西立交顶升调坡改造关键技术

2014-01-09施发宏郑华奇

城市道桥与防洪 2014年7期

施发宏，郑华奇

（1.中国航空港建设第九工程总队，四川成都 611431；2.上海先为土木工程有限公司，上海市 200333)

0 引言

为适应社会发展需要，满足城市交通快速通畅，顺利实现成都市中心城区缓堵保畅目的，二环路全线将全部建成立体式交通网络，全线建成高架桥。本着“资源节约型、环境友好型”的目标，以最大限度地利用已有桥梁，经综合研究后，采取对清水河立交引桥连续箱梁实施顶升利用，顶升完成后与新建高架桥进行对接。

1 工程概况

清水河桥为二环路直行机动车道上跨大石西路交叉路口和清水河，主跨采用26+70+70+26（m）独塔自锚式悬索桥，全长192 m。南北两侧引桥均为3×25 m预应力混凝土连续箱梁，引桥段最大坡度4.5%，全桥为平面直线桥。桥梁单幅全宽14.75m，桥面组成为2×1.0 m（花池）+2×0.5 m（防撞墙）+11.75 m（车道宽）。机动车道为双向6车道。

引桥连续箱梁截面形式为单箱三室截面，梁顶宽14.75 m，梁底宽11.15 m，梁高1.5 m，两侧设1.8 m的悬臂，顶底板厚0.25 m，腹板厚0.45 m。采用1.5%的单向横坡。混凝土标号C50，一联的混凝土工程量为767.5 m3。

桥墩采用Y型双肢薄壁墩，墩截面为哑铃型。标准桥墩外围最大尺寸：底部尺寸为3 m×1.2 m（横桥向×纵桥向），顶部尺寸为4.55 m×1.2 m（横桥向×纵桥向）。

内外侧承台均为高2 m、宽2.5 m，其中内侧承台长10.0 m，外侧承台长6.3 m。

桥台处的承台尺寸为横桥向宽13.75 m，纵桥向宽2.5 m，厚2 m。

采用钻孔桩基础，按摩擦桩设计，桩径1.5 m，桩长15 m。桩基与桥墩通过承台连接。

该工程顶升范围为将两侧引桥进行调坡顶升，两侧引桥纵坡分别调整至下坡-0.8%（南侧）和上坡0.5%（北侧），以便与两侧的新建高架相接，同时对主桥竖曲线进行了局部调整。各桥墩（台）顶升高度见表1所列。

表1 各桥墩（台）顶升高度表（单位：m）

2 既有桥梁利用改造的总体思路

根据清水河立交改造前后的特点和现有结构的检测结果，经论证清水河立交跨线桥两端引桥采用直接顶升箱梁的方式进行改造，即在支架上设置千斤顶，在原有墩柱顶面设置跟随顶，直接或通过分配梁顶升箱梁，达到标高后再进行桥墩和桥台改造。

3 关键技术

3.1 支架基础加固

桥梁顶升时利用原承台作为反力基础，为防止对现有承台结构造成破坏及保证有可靠的支撑位置，需对现有承台进行加宽加固处理。

桥墩承台加固（见图1）：

承台四周加宽0.75 m、顶面加厚0.25 m。改造后承台尺寸为横桥向宽7.8 m，纵桥向宽4.0 m，厚2.25 m。

3.2 顶升支撑体系与限位结构

3.2.1 顶升支撑体系（见图2）

图1 承台加固图（外侧1＃、2＃、8＃、9＃墩改造）

图2 支撑安装图

支撑体系由609钢支撑、临时垫块及连系杆等组成。每个墩柱顶升支撑的主体采用Φ609×16 mm钢管作为支撑杆。顶升过程中采用Φ600×12 mm的工具式钢垫块。每根钢管支撑下部通过植入锚栓与加固完毕的承台连接。上下两节钢管支撑间通过法兰螺栓连接，整个钢支撑体系通过型钢作为水平连系杆及剪刀撑连成一个格构柱，形成水平稳定体系。

3.2.2 限位结构

以下因素可能会造成桥梁产生偏位：千斤顶安装不垂直、顶升支撑安装不垂直、分配梁安装不水平、顶升垫块间的高度误差、顶升过程中坡度的变化等、温度应力的影响等。

前五项因素最终均会导致千斤顶不垂直，从而在顶升过程中产生水平分力。根据经验和分析，由于横向温度应力的影响较小，在横向限位设计时可假定所受最大水平力为顶升荷载的1%，考虑箱梁的自重及桥面系的重量。

由于箱梁在纵向受温度应力的影响较大，该工程在纵向限位设计时取顶升荷载的2%作为施加于限位上的水平力。

横向限位设置在0#、3#、7#、10#位置，其它桥墩不设限位，其中3#、7#墩兼具纵向和横向限位双重作用。为保证顶升过程中梁体自由上升，桥台位置的限位预留5mm的空隙。桥台限位结构如图3所示。