多跨截柱整体顶升桥梁技术要点分析

谢艳

（江西省交通投资集团有限责任公司宜春管理中心，江西宜春336000）

0 引言

多跨截柱整体顶升技术在桥梁的施工中具有结构简单、操作便捷、设备先进的特点，对桥梁的顶升工程具有至关重要的作用。在桥梁的顶升需求中，考虑应用多跨截柱整体顶升技术前应先对地基进行稳定性的保障，同时对设备顶升的墩位进行事先评估，确保桥梁项目的施工能够高效顺利的开展。

1 桥梁顶升技术分析

桥梁工程项目的空间结构非常复杂，根据桥梁的模型进行力学分析可以得知，桥梁的上部桥跨结构通常会采用支撑结构的形式，使上部结构的运行得到稳定保障。从桥梁结构的理论角度看，桥梁结构的受力情况只与支撑边界的约束条件形成直接关系，跟支撑高度没有明确的直接影响，从侧面提高了桥梁施工进行顶升技术应用的可靠性，同时也能促进桥梁工程更快速更高效的完成。在桥梁的建设过程中，根据实际施工要求以及技术支撑合理地应用桥梁顶升施工技术，设置一个适宜的支座支撑结构形式，利用原受力条件的优势，临时组建一个桥跨或者结构体系形式，进行两个支撑结构形式的建设，使结构的稳定性与安全性都能得到有效保障。通过桥跨支撑的有效利用，将桥跨与各个制作过程都升高到预设的高度位置，从而确保其竖向位置的提升达到预期目标。再根据施工现场的实际需求和特点，了解桥梁顶升技术在实际应用中的需求和存在的问题，确保桥梁的原有受力状态不会因顶升环节造成一系列的影响，从而出现大的变动影响桥梁的稳定性。在当下普遍的桥梁结构中，梁式结构、钢架结构以及拱式结构等形式对桥梁顶升技术的应用具有一定影响，顶升技术对受力稳定性方面的要求比较高。因此，在桥梁顶升技术的实操过程中应尽量满足桥梁加高、制作更换过程的实际技术需求[1]。

2 技术特点

多跨截柱整体顶升施工技术的主要特点如下：

第一，钢抱箍的结构组成具有结构简单、受力均匀明确且方便运输的实际优势。

第二，顶升设备拥有较高的科技水平。顶升设备的顶升施工一般由PLC系统进行操作，施工人员只需要通过计算机完成顶升设备的顶升控制，从设备优势上确保顶升高度的准确高效。同时，顶升设备的工作情况会由控制器直接反馈到多媒体显示工具上，便于远端进行施工现场的实时监控，也能通过计算机及控制系统对操作误差进行有效控制，从而保证顶升设备的高效精准运作。

顶升设备的操作比较便捷、易上手，各项操作数据可进行记忆并反复引用。

3 顶升施工工艺

3.1 工程概况

在桥梁项目的长期使用过程中，往往需要扩建以满足交通运输需求。在桥梁扩建中应用桥梁顶升施工技术，应对引桥进行先一步的顶升操作，从而使新旧桥梁具备同时顶升的施工条件。对于新建设的T梁结构也可以通过顶升技术完成施工。在此次桥梁的扩建工程施工中，可以应用垫石加高或者立柱接长的方式完成桥梁的扩建施工。垫石加高施工方法对于桥梁整体顶升高度不超35mm的施工需求是最合理的；如果顶升高度超过了35cm则需要立柱接长的方法进行施工，实际施工工艺要根据现场实际情况及施工要求进行合理选择。

3.2 施工准备工作

3.2.1 水中施工平台搭设

为了完成顶升施工操作，需要在施工现场进行承重桥台的脚手架与梁体观测架的设立。承重桥台除了满足固定荷载需求外，还应对施工过程中的其他人员活动及材料使用和产生的承载压力进行综合分析。充分了解受力因素，并根据施工实际需求完成承重桥台的脚手架架设方式，将纵横间距控制在0.5m范围内。两个桥台分别布置好脚手架并设置后跳板，并使用钢丝对活动结构进行绑扎固定，完成后进行施工现场的安全防护措施，使工程的安全性得到进一步提升[2]。

3.2.2 桥面梁板与台背两侧伸缩缝清理

在桥梁顶升施工前必须对伸缩缝完成切割施工。实际操作则是使用切割机将桥面的铺装进行切割，使切口两边尽量满足平直度的要求。然后再使用风镐完成凿除作业，通过人工使用钎子对端头及台身等各个位置进行清理工作，保证施工现场的干净程度。在梁板端头与台背处于分离状态时，利用空压机与吹风机进行深度的清洁施工，进一步提高桥梁的清洁度。另外，台帽还需要开展凿毛工作，确保梁底和台帽顶部的所有杂物得到彻底清除，对于台帽存在结构缺陷的可以通过顶升操作完成修复施工。

3.2.3 桥面标高和中线观测点布置

在顶升工作开始前，工作人员应对所有的垫石需求位置进行准备工作，检查标高以及所有结构部件的尺寸是否满足施工工艺，不能出现其他意外情况。现场施工要进行事先的施工技术条件预分析，保证实际标准与实际施工需求是相符合的，所有结构部件也都在规定的标准范围内，从而使项目的施工效益得到有效保障。

3.3 顶升千斤顶的选用和安装

千斤顶在桥梁的顶升施工中是必不可少的设备，在选用过程中应根据实际施工需要选择具备液压锁装置的适宜设备，预防液压管在施工过程中出现失压情况，使支撑的性能满足技术要求。另外，在顶升位置还需加装螺旋部件，确保顶升操作到达指定位置后能够锁定，加强顶升操作的稳定性。为了保证千斤顶在使用过程的使用性能，在千斤顶的安装过程中要保持千斤顶的轴线垂直。同时，要对千斤顶的各个加力点进行强化，避免千斤顶或者垫块损坏影响施工进度。合理利用帽梁的反力基础结构，把千斤顶直接在顶面进行安装，再通过与梁板下部布置钢垫板来达到找平效果，控制千斤顶与边缘在10cm左右的距离，使千斤顶的应用效果更加稳定。

3.4 顶升系统、监测设备的调试安装

顶升结构在施工过程中应利用电子传感器的优势对位移、压力等数据进行实时收集并反馈到操作员手中，实现施工现场的高效指挥操作效果。在顶升工作开展前，要对操作系统进行全面的测试与调整，发挥施工现场应有的调控作用，使系统的运行效率与工程执行技术要求得到有力保障。顶升设备的数据检测主要依靠压力传感器、百分表、位移传感器等设施的信号传达反馈完成。在梁底架设位移传感器可以更加详细地了解顶升工作的实际操作进展。百分表则可以对顶升操作的偏移量进行测算与反馈，把控偏移量在允许范围之内。压力传感器的作用是检测确定压力参数，对顶升施工中的异常压力数据进行及时反馈与报警，使工程在允许范围之内安全运行[3]。

3.5 试顶升

为了充分了解桥梁顶升系统的运行状态及执行效率，在进行正式顶升作业前一般需要进行5～10mm的试顶升操作。在试顶升操作中可以加强对顶升系统的检查工作，提前将运行效果做到准确评估，对于功能缺失或执行能力存在缺陷的环节进行纠正，加强顶升设备在正式工作中的安全性与高效性。试顶升环节需对千斤顶设置荷载上限，避免超负荷状态造成千斤顶的结构出现变形损坏等情况，并对桥梁进行实时监测，应用分级计算方法，合理设置顶升点的实际荷载情况，使千斤顶在正式顶升过程中发挥应有的效用。在顶升的实际操作环节，梁体应满足在同步顶升负荷状态下维持5min以上，并对卸载后的系统运行状况进行复盘了解，对存在异常的方面进行原因剖析，以便后续正式顶升施工的顺利开展。

3.6 正式顶升

根据顶升施工的预设荷载情况进行实际顶升操作，在设备顶升过程中时刻关注从PLC系统反馈过来的千斤顶工作状况，做好各项状况的应对工作，并事先在千斤顶顶点位置进行钢垫块结构的强化施工，在最大程度上减少由于操作失误造成的施工故障。桥梁的坡度在完成顶升工作后很容易受到影响，为了减少由于位置偏移形成进一步的严重影响，可以通过施工现场限位块的设置确保纵横方向的顶升精确度。限位装置一般采用三角牛腿结构形式进行布置，并通过植筋法进行台身块与挡块结构的植入。将桥梁顶升到预定位置时，应加强千斤顶控制行程的精度，对多次顶升施工以及单次顶升施工进行合理应用，为了防止回落现象，在桥梁顶升的同时要及时塞入钢板。对上述步骤进行往复操作顶升，直至桥梁满足预设的施工要求，需要注意的是，桥梁在顶升过程中必须将速度控制在10mm/min以下。

3.7 同步实施监控

伴随着顶升施工的进行，计算机显示器将每一次变化的实际施工参数都进行了及时反馈与记录，确保施工过程朝着正确的方向进行。在顶升支架结构承载性能正常的情况下，要对梁板的变化情况时刻保持关注，确保在第一时间内获悉并处理相应的突发事件，确保后续顶升施工能够顺利进行，同时还应对顶升过程中的各项作用力和千斤顶的承载力数据进行监控，对下一步顶升工作提供数据支持。在顶升过程中，实际顶升力不能超出预设顶升力的5%，否则应及时暂停顶升施工，对实际顶升施工情况进行重新评估。在桥梁的顶升过程中，对位移数据的监控也是十分必要的，要根据位移传感器的数据反馈检测桥台位处出现的偏差，便于进行及时处置。在实际的顶升过程中，位移传感器对于施工现场的变化检测起到很大的作用，在施工过程中也对位移检测进行了多次的优化与改革，对顶升施工的质量提升带来了很大的贡献。

3.8 临时支撑垫块的放置

在桥梁每次完成顶升操作后都应将钢板与预制垫块结构及时塞入，有效保护支撑的质量与性能。临时支撑面积满足施工标准则可以提高承载性能，荷载性能达标则预示着运行标准建立。在安装临时支撑地下部的过程中，台帽的连接一定要得到稳定保障，上侧与梁体也保持连接的稳定性，此时可以有效消除回落现象的出现。临时支撑垫块是采用钢筋混凝土进行预制的形式，垫块两侧有钢筋材料的预留，便于完成整体结构的拼接，在制备垫块时要注意保证垫块的宽度及位置精度满足施工技术要求。

3.9 台帽接高

在落梁到达指定坐标后，台帽需要与接高部位进行钢筋绑扎、模板设置以及浇筑等施工工序，为了确保钢筋网片的施工质量，垫石与台帽形成整体的组合结构，并需要完成顶部的凿毛处理，确保整体结构达到工程应用技术标准。

4 顶升施工的注意事项

4.1 地基持力层要满足承载要求

为了确保整体顶升施工的顺利开展，地基的持力层需要满足相应的承载性能，将变形控制在允许范围内，保证支架位移以及稳定性满足施工要求。在桥梁的加固施工标准中，地基的持力层在整体顶升施工过程中必须得到严格控制。持力层的承载性能如果出现不合格情况会直接导致顶升过程出现垮塌事故，对施工人员的生命财产安全造成严重影响。通过对桥梁加固标准和加固环节的综合考虑，在顶升施工的过程中，地基持力层的承载力是必须满足施工规范的，提升顶升施工的总体质量以及生产效益。

4.2 千斤顶吨位合理预估

千斤顶在顶升施工中，额定吨位必须在实际方案要求的吨位两倍以上。千斤顶在被应用到正式顶升作业前，必须进行顶升行程及压力泵工作状态的调试，使千斤顶能够以稳定准确的状态投入顶升施工当中，促进顶升作业的稳定可靠性。考虑到千斤顶在实际顶升环节的应用稳定性，千斤顶的吨位应得到适当扩大以确保顶升工作的执行效果，以充足的顶升力为顶升施工环节的运行提供助力。

4.3 顶升过程注意统一协调

顶升施工在实际的开展中还需要对各个工作环节完成施工流程的协调统一，设立专职人员完成现场的整体监控工作，对桥板的施工状态进行及时详细的了解，确保所有的异常状况都能在最短时间内得到高效的处理。顶升作业在现场施工中必须由专人进行监控管理工作，保证桥面和桥板结构在施工过程中的协调一致，谨防由于部分工作不同步造成的断裂损坏。另外，桥板结构的变化情况也需要设置专人进行监测，将桥板结构发生的一系列变化以及客观判断及时传达到指挥中心，提前纠正由于顶升过快或位移过大造成的相关影响，保持桥梁结构的整体稳定性。在整个施工过程中，要由专人对施工的整个过程实施整体监控，从而保障整体施工进度高效率、高质量地完成。

5 结语

总的来说，在桥梁工程项目施工的过程当中，多跨截柱整体顶升施工技术的应用，可以给桥梁工程项目的开展奠定良好基础，对提升桥梁项目的建设质量以及稳定性都有着重要的帮助。因此，在后续工程项目开展阶段要明确多跨截柱整体顶升技术的施工标准，做好技术方案的优化，并且在施工环节要对机械设备进行调试，且做好相关施工过程的质量以及安全管理，如此才能为桥梁项目的建设奠定良好基础。