城市桥梁顶升改造设计与施工工艺

田 昱

(中国市政工程西北设计研究院有限公司武汉分院，湖北 武汉 430560)

城市桥梁顶升改造设计与施工工艺

田 昱

(中国市政工程西北设计研究院有限公司武汉分院，湖北 武汉 430560)

城市高架桥成为了城市一道亮丽的风景，但是随着城市化进程的加快，城市人口和车辆的增多，很多与原有的桥梁很难满足交通需求，但是又不能拆除，此种情况下，需要对桥梁进行改造设计。本文从支撑反力系统主体、液压千斤顶、顶升同步控制和顶升监测方面分析桥梁顶升改造设计，在此基础上分析桥梁顶升改造施工工艺。

城市桥梁 ；顶升改造设计；施工工艺

1 桥梁顶升改造设计

1.1 支撑反力体系主体

桥梁断柱顶升墩主要由支撑钢管、垫块和连系杆三个部分组成，每个墩的支撑钢管采用的都是16根精加工φ609mmX16mm钢管，为了提高钢管连接的可靠性，上下两端焊接了法兰，侧面则用构件进行焊接，下部与承台之间则采用锚栓连接方式，此外支撑钢管上面还要放置千斤顶和跟随装置。钢管接高通过法兰采用螺栓连接，再通过角钢、连系钢管形成水平连杆和剪力杆最终组合成具有相应刚度的稳定结构。

整体顶升盖梁的部分分配梁安装在盖梁底部顶升部位，要先将分配梁用螺栓固定在盖梁底部，用灌浆料填实两者之问空隙。分配梁倒置千斤顶，采用螺栓连接。直接顶升上部梁体的部分的分配梁锚用栓安装在梁底部位；首先严格控制支撑钢管、剪力撑、法兰等构件质量，同时对其垂直度和水平度、焊接、锚固、螺栓连接质量严格检查。

1.2 液压千斤顶

安装千斤顶的时候要保证轴线垂直，这样能够避免千斤顶因为升降过程中的倾斜造成水平分力。

千斤顶的设置一般为：上下设置为钢垫板，并且要均匀分散受力点，保证结构不会受到损害，千斤顶吊顶的钢板和梁底要用楔形钢板垫牢靠，梁底要用高标号砂浆找平。

1.3 桥梁顶升同步控制

为了保证桥梁结构的安全，在顶升过程中，要严格按照操作规范，将千斤顶和顶升进行同步推进，尤其是在桥梁顶升过程中要对顶升系统进行控制，采用PLC控制液压同步顶升系统。这种液压系统是一种将位移和力量相结合的综合性控制顶升方法，是将用力和位移进行双向闭环控制操作方法，利用高压液压千斤顶进行精确算取桥梁的实际载荷，平稳的推进千斤顶桥梁，在顶升过程中让附加的内应获得最小的力量，它会根据分布位置分成组，与桥梁两侧的传感器形成闭合回路，准确的计算桥梁升降的位移和受力点，同步精确计算为±2.0 mm。

1.4 桥梁顶升监测

桥梁顶升过程是一种动态的过程，随着桥梁不断加高，其纵向、横向偏差、立柱倾斜度、伸缩缝处的板梁间隙都会随着变化，要做好一些检测性的工作。

2 施工工艺

(1)桥下顶升基础性操作施工。对于桥墩的提升，要保证靠近桥墩的地方采用浇筑专门的千斤顶操作。

(2)拆除桥梁上部构造和桥上的轨道设备。

(3)安装钢限位装置，为了保证桥梁顶升过程中不变形和位移，要采用横向和竖向进行。

①横向限位：在桥台处设置限位位置，桥台两侧植入锚固筋，再用钢桁架限位固定安装在桥面两侧，桥墩处设置方法是在墩顶两侧植入锚固筋再用钢桁架进行限位安装在桥台两侧梁板位置。

②纵向限位：在桥面两端植入钢筋。焊接钢板并且固定在焊接感结构限位位置，在桥墩处是将桥面铺装凿开，采用钢结构定位方法。

限位装置采用在现场加工制作、安装的方法完成。

(4)截断立柱，采用新型的无振动直线切割技术对立柱进行切割，位置一般处于承台150 cm处。

(5)桥梁顶升。做好以上工作后，开始桥梁顶升，施工中严格按照千斤顶同步方法，对桥梁位移和顶升力进行监控。

(6)桥梁顶升到一定位置的时候，要保证梁体和基础连接处理，连接方式有：

方法一是梁体顶升到一定的位置后，采用支座垫石加高的方法连接。就是讲梁体顶升带高于设计之初的高度时，然后落到临时支墩上，将原来的桥台凿开提出外侧的钢筋后，在内测和原来桥台植入钢筋，将预设的钢筋混凝土垫块放置，并把垫块中的钢筋和原桥台剔除的钢筋和膨胀螺栓焊接住，灌入C40混凝土，灌注前要进行配置添加早强剂和微膨胀剂，钢筋混凝土和预设强度达到之后放入橡胶支座，将梁落在支座上。

方法二是采用立柱切割的顶升盖梁的方法。主要是对立柱进行切割植入钢筋加固的工作。做法是：首先对上下截面凿开各30 cm的钢筋混凝土圆锥体，将立柱新老混凝土进行表面凿毛处理，用水清洗干净横截面，接柱的部分要在承台上植筋，采用墩柱竖向主筋等方式进行加固，满足桥墩升高后的承载重量。立柱横截面一般要加大150 mm，根据设计图纸，立柱加高的部分采用和原立柱相同的规格主筋，箍筋间距要密集一些，加固的主筋和立柱上的主筋要进行双面搭接焊，并且能够在原立柱外侧承台上植入φ20竖向钢筋，按照施工的标准，对高立柱采用C30以上的膨胀混凝土，浇筑过程中缓慢放料。分层浇筑密实，分层厚度在30 cm，立柱要加固并且达到强度，支撑体系拆除，混凝体浇筑前要保证上下截断面圆锥体顶面之间要大于10 cm空隙。

施工中，要严格按照实验阶段的配料和数据，采用现场小型搅拌机搅拌，混凝土要采用手推车和人工作业方式进行浇筑。混凝土灌注要一次性完成，要分层捣实，整个过程要派专人负责施工，做好混凝体试块工作。

3 总 结

综上所述，城市桥梁顶升改造设计有利于缓解城市交通压力，改善城市交通运行状况，桥梁顶升改造设计是桥梁设计史上的一项重大突破，该项技术所带来的经济和社会效益远远超出了技术应有的价值。随着科学技术的进步，桥梁顶升改造设计水平的不断提高，我国城市桥梁建造水平也会得到很大提高，会给人们的出行带来很大便利，有利于促进城市发展和社会进步。

[1] 游炜.城市桥梁改造中的既有连续梁桥顶升技术改造[J].福建建筑,2015，(5):78-100.

[2] 邱汤彬，刘世忠，李丽园.顶升技术在城市桥梁改造中的应用[J].施工技术,2013，(5):62-66.

U445

C

1008-3383(2017)09-0148-01

2017-07-11

田昱(1989-)，男，助理工程师，主要从事桥梁、道路的设计工作。