整体顶升技术在引桥施工中的应用

金碧

（盘锦市河闸管理处，辽宁 盘锦 124000）

双台子河闸左岸引桥工程是盘锦市双台子河闸除险加固工程的一部分。

桥上下游两侧距离引桥25 m左右为深孔闸翼墙，由于施工场地十分狭小，且引桥周围树木较多，加之引桥下有一处高压电缆井和低压电缆井，从深孔闸通往河心岛调度管理中心方向的电缆沿着桥下铺设。受上述条件限制，经工程参建各方共同研究，最后决定采用整体顶升施工方案，将引桥结构最低点整体抬升1.18 m，达到11.08 m高程。

1 工程特点分析

1）顶升施工必须保证原桥结构的整体性、安全性、可靠性。顶升过程中极易发生的水平偏位、扭曲、振动、冲击必须克服，确保新结构安全可靠不低于原结构，因此顶升位移的同步性和受力均衡是施工控制的关键。

2）随着桥梁的整体抬升，桥梁的轴线偏差、桥墩倾斜度、伸缩缝间隙以及基础沉降都会发生变化，施工过程必须严密监测，实时收集整理数据，以便指导纠正施工。

3）双台子河闸左岸引桥顶升工程工期紧，前期千斤顶支墩和临时支墩施工，是控制整个工程质量和进度的关健，双台子河闸引桥顶升1.18 m是技术复杂难度大、精度要求很高施工项目。

2 施工方法

2.1 拆除桥面连接

用空压机凿开伸缩缝拆除连接部分，根据该桥实际情况需要凿除至少3道伸缩缝。检查箱梁挡块与空心板接触情况，必要时也一并凿除，确认桥梁分离成为独立结构。

2.2 预制混凝土垫高块

临时垫高块为C30预制混凝土矩形实心板、厚度4 mm钢带包边。预制时要求严格控制表面平整度和四角偏差，成品件经过试叠加后,如发现点接触应用磨光机磨平，合格的块件按顺序编码堆放。

2.3 顶升钢结构承重基础浇筑

由于原桥墩周围土质松软，地基承载力低，为了确保钢结构称重基础稳定，在原跨中桥墩周围浇筑4 m×6 m×0.8 m的混凝土基础，靠河心岛侧边跨位置浇筑2 m×6 m×0.8 m的混凝土基础，并布置上下两层φ20、间距150 mm的钢筋网，混凝土标号为C30。

2.4 顶升钢结构承重支架

顶升钢结构承重支架包括千斤顶支架、垫高块支架，垫高块支架用于顶升时替换千斤顶，设计时千斤顶支架顶端距梁体50 cm。

中间墩千斤顶、垫高块两者共用一个支墩，支墩设计成钢结构形式，采用20 a工字钢焊接而成。对称纵桥向布置在原桥墩身两侧，为了保证称重支架的整体稳定性，要求工字钢紧贴桥墩。顶端同样设置20 a工字钢与支墩顶面贴合。受桥梁纵坡影响梁底不水平，支承部位梁底需粘贴400 mm×400 mm×18 mm抗局压锲形钢垫板，钢板表面粘贴橡胶板。

边墩顶升临时支墩包括千斤顶支墩和临时垫高块支墩，皆采用钢结构承重支架，钢结构采用20 a工字钢焊接而成。临时垫高块支墩与千斤顶支墩结构形式相同，为了确保整体稳定性，将两个支墩并列互相连接一个整体。

根据该工程特点，共需要布置3套钢结构顶升承重支架，根据计算分别安装2个50 t千斤顶，共需要安装6个，即可完成顶升任务。

在架设钢结构承重支架的同时，还要采用脚手架钢管，在每个支撑架周围搭设人工操作平台。平台铺设马道板，确保操作人员的安全稳定。

2.5 液压传动及控制系统的布置

因双台子河闸左岸引桥上部为连续梁，顶升过程中某个点不同步都会对梁体产生重要的影响，导致裂缝的出现，甚至破坏梁体结构，所以顶升对梁体的整体性、同步性要求很高，为此拟采用6台50 t千斤顶组成同步顶升控制系统。

根据现场施工条件，总控制室吊放在高桥门方向桥头右侧；千斤顶布置根据桥梁荷载并考虑了3倍的安全储备，中间跨桥墩两侧各布置2台50 t千斤顶，左岸靠河心岛侧边跨布置2台50 t千斤顶。所有千斤顶支承位置都选在箱梁的纵横向肋板或中、端横梁位置，千斤顶上方放置一道20 a工字钢，以扩大局部受压面积防止局压破坏，确保结构受力的整体性。并且在顶升的过程中，测量人员需要对顶升过程实时监测，确保顶升同步。

2.6 顶升准备

1）拆除桥面连接处的任何障碍，去除与顶升无关的一切荷载。

2）对顶升支撑进行检查验收，确保其有足够的承载力和稳定性。

3）对控制及液压系统进行调试，确保其在顶升过程中的安全性和可靠性。

4）梁体各个控制部位设置固定标记，以实时确定梁体的空间位移。

2.7 预顶升

正式顶升前必须进行预顶，确保顶升支架、千斤顶等装置在稳定状态下工作。根据现有桥梁结构图确定荷载大致分布图，计算每顶的理论抬升力。每顶首先加载至理论抬升力的80%，再缓慢加载至根据位移传感器确定各点已经分离，再抬升至各顶达到5 mm垂直位移。停机10 min后检查桥梁各支顶部位和顶升支架有无裂缝、变形和加载点有无局压破坏。

2.8 分步顶升

按150 mm一步阶，每5 mm为一个步长。每步长（5 mm）顶升完成后及时在原支座位置安放5 mm厚钢板作为临时保护支撑，当顶升到150 mm再抬升3 mm后，应及时在临时垫块支架上安放钢制垫块（150 mm厚），缓慢回油落梁作为一个抬升阶段。全部顶升系统须进行实时监控，顶升中千斤顶须缓慢加力，竖向抬升速度应小于5 mm/min，特别是第一步阶顶升过程中，注意巡视梁底和桥面，如果出现裂缝应立即停止顶升，待分析原因并作出妥善处理后,才可以继续。

2.9 桥墩柱、台帽接高

桥梁顶升完成后进行墩柱接高。原桥墩钢筋剥出，加高部分新增钢筋与之逐根双面焊接。该部位施工时需特别仔细小心，因桥墩附近有承重顶升支架紧挨着，作业空间较狭小且不能有较大震动。

2.10 新支座安装、落梁

接高部分的混凝土养护达到设计强度后安装新支座、落梁。

落梁控制点与顶升大致相同，但为使落梁后梁的受力状态符合自重弯矩和反力，落梁时应以控制支座反力为主，适当考虑梁底高程。

3 结语

截至目前，双台子河闸左岸引桥经过一年多的运行，未发现质量缺陷，达到了预期的效果。与拆除重建相比，整体顶升在该工程中具有明显优势，一是节省了投资，该工程总投资为56万元，比拆除重建节约了近100万元；二是节省了时间，该工程仅用了45 d，大大缩短了工期。可以说这次的引桥整体顶升技术是工程施工中一次成功的典范，值得借鉴和推广。