多跨简支板桥整体顶升法的应用
2020-11-26刘冠路
刘冠路 渠 冰
(济南城建集团有限公司, 山东 济南 250031)
随着国家建设的快速发展,以前修建的桥梁逐渐无法满足当下交通要求,因此需对旧有桥梁改造升级,其中部分桥梁受施工空间或现场情况限制,无法直接改造,一般都采用拆除后重新修建的方式解决。此方法造价高,工期长,为解决这些问题,桥梁整体顶升方式应运而生,而且已慢慢发展为桥梁改造的主流方式。桥梁整体顶升较拆除重建的施工方法节省了自身的造价成本,提高了桥梁整体加固效果,降低了桥梁使用成本。
1 施工特点
1) 将桥台、桥墩完全截断后,利用旧桥台、桥墩作为受力构件,整体将桥梁顶升;2) 旧桥梁能最大限度再利用,避免投资浪费;3) 节省拆除旧桥、新建桥梁的时间,施工工期明显缩短;4) 施工时,占用场地小,对周边环境依赖程度低,施工干扰少;5) 顶升后对截断处恢复处理,截断部位不需再加固,不影响桥梁美观。
2 施工方法
2.1 施工准备
进场前根据工程内容,下好材料单,厂家加工临时支撑垫块的标准件,以便现场进行快速连接;施工进场前,做好详细的人员及设备组织,以便提高施工进度,减少施工成本。
2.2 脚手架搭设
根据施工场地情况,搭设牢固的脚手架,为后续加固施工、切桥切墙施工提供操作平台。
2.3 桥台掏洞、桥墩设置环形牛腿
1) 桥台掏洞,①在桥台上用墨线弹出需要开洞的位置,在需要开洞位置的上下左右四角取芯,穿透原墙体,取芯直径50mm-75mm,以便绳锯穿绳;②用绳锯切割洞口四个边;在墙中心位置,安放千斤顶的上下两个面用砂浆找平以便于千斤顶的安放以及保证顶升垂直度。
2) 桥墩设置环形牛腿,①用TE706 凿破设备配合风镐在桥墩计划截断处附近表面凿毛,凿毛的范围与后续需植筋范围一致,凿毛深度5~10mm,凿毛痕的间距为30mm 左右,凿毛率不小于90%。凿毛之后用钢丝刷+冲水露出石子原表面之后,清净浮灰,砂浆、油渍等;②在桥墩截断面上下位置植筋,设置环形牛腿以便于后续千斤顶安放及顶升。
2.4 安放千斤顶、垫块、监测仪器
1) 在已切好的洞口内放置千斤顶和支撑垫块,垫块与混凝土之间用楔体顶紧,千斤顶自锁装置旋紧;2) 桥台凿洞要逐次施工,千斤顶及垫块的安放要紧跟进行;3) 在桥台及桥墩两侧合适位置设置限位板,防止桥梁顶升时水平位置偏移;4) 桥梁顶升过程是一个动态过程,要随时监测桥梁的位移情况、内力变化情况,确保顶升过程可控。
2.5 顶升系统调试
千斤顶为QF200T-20 分离式千斤顶,起重高度200mm(实际控制在≤180mm),公称压力58.8MPa,自身最低高度420mm;泵站为“四点PLC 多点同步液压控制系统”,其功率为12KW,系统压力70MPa,每台泵站分别有4 个小泵站共计A、B、C、D 四路接口,每路接口可通过分别器接多个千斤顶。顶升高度和降落高度必须同步,当置零结束后,设定顶升高度,第一行程设定为1mm,当每个控制点都达到1mm 后,根据监视画面检查指令位移、顶升位移和位移误差,误差确认无误后,即可认为系统调试完毕,可进行顶升工序。
2.6 桥台、桥墩切断
桥台、桥墩的切断:采用HILTI(喜利得) DS-TS32/LP32 液压混凝土切割系统,配合绳锯进行切割,将老桥的两侧桥台及中间的墩柱按照设计位置进行切割。桥台在拟顶升段按照设计要求进行四边开孔,以利于采用绳锯进行切割成洞(便于放置千斤顶及垫块)。桥墩按照设计的标高处采用绳锯进行环切。桥台、桥墩在切断之前可将钢筋先剔凿出,以便切割及后期的焊接恢复。
2.7 顶升设备二次调试
调试工序与除此调试一样,位移、顶升位移和位移误差确认无误后,即可认为系统调试完毕,可进行顶升工序。二次调试完毕,正式顶升前应先进行桥梁称重。在控制界面“同步”的程序下,分次输入指令位移0.5mm~1mm,检查各个油路、千斤顶情况,检查桥梁是否与桥台脱离。脱离完成,检查各个点的荷载情况是否与设计一致,如有较大出入,尤其是出入较大的点没有发生桥梁与桥台脱离,应重点检查该点是否有黏连,造成荷载增加过大。
2.8 整体顶升
全桥整体顶升由PLC 控制室发出指令后,顶升系统即全面起动,每组千斤顶每次顶升150mm 后(由最大顶升量点的千斤顶控制),用临时钢支撑顶紧、千斤顶回油、荷载转换至钢临时支撑和第二组千斤顶上,第二组千斤顶进行接力顶升,两组千斤顶轮流顶升。按照图纸最大顶升量和最小顶升量换算中间桥台的顶升量,该量的换算要保持线型,调坡要均分在每次顶升量内,避免一次性调坡造成结构开裂。
2.9 桥台、桥墩接长
用TE706 凿破设备配合风镐在断面处凿毛,凿毛深度5~10mm,凿毛痕的间距为30mm 左右,凿毛率不小于90%。凿毛之后用钢丝刷+冲水露出石子原表面之后,清净浮灰,砂浆、油渍等。将原先钢筋进行焊接连接,顶起的高度内按图纸要求规格、型号进行钢筋绑扎,绑扎必须牢固。混凝土浇筑口应不小于400*400,且浇筑口要高于桥台所浇筑混凝土最高面400mm 以上,混凝土采用自密实细石混凝土,掺加减缩剂,严格控制混凝土配合比。混凝土浇筑采取地泵泵送混凝土,振捣时要“快插慢拔”,砼振捣要密实。桥墩由于上下抱柱梁以及千斤顶所限制,操作空间较小,故桥墩混凝土采用微膨胀免振捣高强灌浆料,严格按照灌浆料配比进行浇筑。
2.10 牛腿的拆除及恢复
桥墩重新连接部分达到设计强度之后,进行上下牛腿的拆除工作,拆除工作采用绳锯进行切割拆除,拆除面进行砂浆抹面防护。
3 结语
经工程实践及检测,桥梁整体顶升过程中,结构的竖向、水平向位移及内力监测数据满足设计要求,顶升后坡度及桥下净空均满足设计要求。