连续箱梁桥梁体纠偏施工技术

刘陶

摘要：随着桥梁运营时间的推移，桥梁受环境、施工及车辆长期荷载振动的作用下，桥梁容易发生偏移、混凝土剥落、开裂等病害。本文以某连续梁桥梁体梁体偏移病害作为施工对象，详细阐述了针对该桥梁梁体纠偏的施工技术，为后续该类桥梁类似病害处治提供参考建议。

关键词：连续箱梁桥；梁体；纠偏；施工技术

1概述

1.1工程概况

某连续箱梁桥跨径布置为跨径布置（30.4+2-30）+5-30+40+3-30+40+5-30+4-30m，桥梁总长686.68m。上部结构为预应力混凝土箱梁。

1.2主要病害

右幅第8跨箱梁整体向外侧偏移2cm，左幅第8跨箱梁整体向内侧偏移2cm，左幅第14跨箱梁整体向外侧偏移3.5cm。

2梁体纠偏施工技术

2.1中横梁修复

修复破损开裂较严重的中横梁，再对其两侧面全部粘贴钢板。如中横梁与梁端的间隙过小，无法满贴钢板，可用钢板条代替。

2.2盖梁垃圾清理

对梁端间隙处的混凝土垃圾，使用电镐和锤子进行凿除，确保梁间有足够的空间方便梁体伸缩。

2.3顶升箱梁

2.3.1安全计算分析

（1）顶升力学计算

根据竣工图纸资料，该桥病害梁体为先简支后连续预应力混凝土组合箱梁。根据上部结构类型和结构受力特点，分别进行计算，结果见下表：

由表可知，支座反力最不利为4×30m的跨径组合。

选择最不利结构为4跨1联30米先简支后连续预应力混凝土组合箱梁为主要分析对象，如其满足安全要求，则L8、L14和R8为5跨一联也满足安全要求，此情况下施工过程中桥梁如处于安全状态，则可认为其他结构采用同样的施工方法为安全可靠。4跨1联30米先简支后连续箱梁通过梁体各构件重量计算得出单跨桥跨的重量为587.04t；

设单跨长度为L，自重均布荷载为q，单跨梁的截面惯性矩为I，梁体自重恒载为G=587×4=2348吨，q=19.57t/m。此体系为三次超静定结构，根据三弯矩方程算法计算得出支座反力R0、R4为230.65t，R1、R3为670.97t，R2为545.16t。

（2）顶升方式与安全性分析

本次顶升施工最大顶升高度为5～10mm，为防止顶升一跨时对该跨梁体造成剪切破坏，施工时逐墩进行顶升。

顶升示意图

规范规定支座主要的参数控制：容许转角正切值tan=0.0067，不计入汽车制动力时的最大位移量△S=16.5mm。本次拟顶升桥梁为4跨1联的连续组合箱梁结构，计算中忽略顶升墩顶两侧梁体的水平位移。通过计算分析均满足规范要求

梁体的拉伸应变验算如下，以確保梁体拉伸应变不超过混凝土极限拉伸应变，

上述计算表明，墩顶顶升5～10mm不会对梁体产生破坏，支座转角符合规范要求。

2.3.2千斤顶的选择

根据现场实际查看及各项施工数据测量，箱梁连续处和伸缩缝处的垫石尺寸不同，箱梁连续处垫石边缘距桥墩外侧45cm，伸缩缝处的垫石边缘距离桥墩外侧只有15cm。通过上述计算分析，本次顶升施工箱梁连续处拟使用100t千斤顶，本体高度为86mm，外径为18cm，伸缩缝处拟使用50t千斤顶，本体高度为46mm，外径为12cm。连续组合箱梁连续处墩顶到梁底净距在14cm左右，采用的千斤顶能满足净距要求，伸缩缝处则在垫石上布置4排共48个50t千斤顶。安全系数：f=100×24（或50×48）/670.97=3.57，在桥梁自重荷载作用下，有较高的安全系数。

2.3.3顶升支点布置

本次顶升施工中顶升点布置如图所示。

顶升平面布置示意图

千斤顶放置于墩顶垫石侧，临时支撑置于千斤顶两侧，临时支撑选择尺寸为20cm*20cm的钢板。为确保千斤顶和临时支撑不会对梁底造成局部破坏，需对千斤顶和临时支撑的压应力验算。

梁底局部承受的压应力与千斤顶和临时支撑相同，通过计算表明，千斤顶和临时支撑均不会对梁体本身混凝土造成局部破坏。

2.3.4试顶

对同步顶升系统进行调核，确保同步顶升系统各部位使用效果良好且能熟练操作，千斤顶以及同步顶升系统安装完毕后，开始试顶，测试千斤顶能否达到同步状态，在主梁还没有正式顶起时即可停止，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。

2.3.5顶升

100t千斤顶的行程为2cm，施工期间控制千斤顶最大行程不超过1cm，当顶升高度满足施工条件时，停止顶升，将梁体缓慢落在临时支撑上。

临时支撑采用四氟滑板支座，同时在梁底接触面设置不锈钢板，在支座上涂抹硅脂油，确保梁体在支座上能够自由滑动，以便下一步的横向顶推。

顶升施工注意事项：

（1）整体顶升过程中使用百分表严格监测各千斤顶的顶升高度，确保顶升量差值不超过±2mm。

（2）千斤顶顶升行程小，禁止使用时超过额定行程，以免损坏千斤顶。

2.3.6设置临时限位装置

为了防止横向顶推前梁体在四氟滑板支座上横向滑动，在盖梁上植筋设置临时限位装置，同时在梁体较高的一端用手拉葫芦对梁体进行临时固定。在横向顶推开始时，除了手拉葫芦，其他限位装置均要解除。

2.4横向顶推

2.4.1安装反力架

该桥梁体顶推位置的箱梁是5跨一联的组合箱梁，横向反力架设置在偏移最大的桥墩处，和其相邻的桥墩处设置横向滑动装置保证梁体可在装置上横向滑动，

横向反力架设置在盖梁及挡块上面，在受力位置要进行植筋和粘贴钢板，以确保反力架的安全性，具体见下图。

反力架示意图

2.4.2安装横向限位装置

为使梁体在控制下水平旋转，在伸缩缝内安装楔形木块，同时在挡块与梁体间的预定位置放置木块作为横向限位装置，限位装置与主梁的距离为纠偏的距离，以保证纠偏就位后，主梁刚好与横向限位木块接触。

2.4.3试顶

对横向千斤顶进行试顶推，观察梁体各部位有无异常，如有异常应及时停止试顶，并进行调整，以确保梁体结构的安全。

2.4.4横向顶推

在梁体侧面布置顶推千斤顶，并控制油压，使梁在支座上稍微接触，从而使梁在支座上的压力减轻。以千斤顶的缸体行程作为顶推控制因素，严格控制每台油泵打油的速度，确保每台千斤顶出顶速度、行程同步，速度拟定为2.5mm/min。整个顶推过程中必须对梁体与桥面的变形及外观等参数进行监测，发现异常立即停止顶推。

2.4.5设置永久性横向限位装置

在盖梁预定位置，使用角钢设置永久性横向限位装置，防止梁体再次偏移。

2.4.6梁体落在原支座上

检查原支座位置是否滑动，如有滑动则对其位置进行调整，确保支座安放在最初设计位置。对梁体进行顶升，在拆除临时支座后，梁体缓慢落在原支座上面。

3结束语

通过本次对连续箱梁桥梁体纠偏施工技术的详细描述，总结出一套完整的施工技术方案，为以后同类型的桥梁梁体纠偏提供施工技术参考，为后续的桥梁维护提供宝贵的经验。

参考文献：

[1]韩永军，桥梁纠偏技术在平定大桥中的应用研究[J].贵州大学学报（自然科学版）.

[2]郝晓明，李伟华.匝道箱梁纠偏施工工艺探讨[J].交通标准化，2012，（13）：113-116.

[3]郭立新等，长沙市城市桥梁纠偏案例综合分析[J].湖南交通科技，2012，（6）：86-88.

（作者单位：武汉二航路桥特种工程有限责任公司）