高速公路上跨天桥整体项升初探
【摘要】高速公路大修过程中,由于加铺路面结构层,致使上跨天桥桥下净空不够,桥下调坡会造成路面有碎坡,影响行车舒适性。而且高速公路路面改造一般都是半幅通行半幅施工,故必须在不中断桥下高速公路通车的条件下,进行桥梁整体顶升。本文介绍了天桥整体顶升工作流程,所拟定的关键措施,改造方案的理论分析结论,具体阐述了实施顶升的过程。
关键词:高速公路、上跨天桥、整体顶升
一、 引言
二、桥梁顶升的实例
根据本跨线桥为连续T梁桥,鉴于超静定结构的特点,决定采用全桥整体顶升施工;又根据桥墩为C30钢筋混凝土,原支座处位置狭窄且桥为细长型,决定采用支架反力顶升。
经过对原跨线天桥的认真调查和反复测算及充分准备,原计划6天完成天桥顶升,实际ผ4天完成天桥顶升。在顶升的4天时间内,没有因顶升作业而阻塞或中断过交通;梁体在顶升过程中受到精细的观测,没有发生破坏现象。整个过程的各项指标都完全在控制范围内,并受到了业主高度的评价。
三、桥梁顶升与调坡的经济比较、工期比较、技术指标比较
据笔者所在施工路段的统计,对跨线桥进行调坡的造价一般为70万元左右,而对上述跨线桥顶升总费用为21万元左右,采用对跨线桥顶升经济效益显著;一般调坡段施工需30天左右,而全桥顶升只需4天时间,采用对跨线桥整体顶升施工工期短,不中断交通,社会效益明显。采用跨线桥整体顶升方案后,该段无需调坡处理,维持了原有纵面线形的完整和连续,达到了行车舒适和安全的目的,技术指标明显优于调坡施工。
四、桥梁顶升的关键技术、要点和注意事项
1、顶升牛腿
在桥墩上安装钢牛腿,作为顶升墩位的顶升着力点,顶升完成后拆除钢牛腿。为了保证牛腿在顶升过程中的稳定,必须经过计算和验算。本项目每个牛腿采用6根φ30的高强对穿螺杆固定。
2、千斤顶
3、行程监测系统:采用精度为0.1mm的位移传感器。
4、支撑体系:采用200×200×1-50mm专用钢板作为顶升过程的临时支撑,钢板高度与千斤顶的行程相适应。
5、支座垫石及支座:顶升到位后,塞入600*350*260mm和400*300*267mm专用砼垫块,并安装好橡胶支座后,卸除千斤顶压力,将梁平稳的落在新支座上。
6、梁体顶升施工工艺
(一)施工准备
(1)施工平台搭设:桥台、桥墩采用脚手架搭设工作平台。
(2)用毕可法将桥面裂纹封闭。
(3)安装牛腿
根据千斤顶的高度及考虑到预埋螺杆离墩顶太近容易引起崩裂,在墩顶以下50厘米左右预埋螺杆。每个牛腿设6个Φ30mm螺杆。先在桥墩和✪台帽上标出牛腿位置,再用电锤在牛腿模板上钻孔,以保证牛腿的高度一致。相邻牛腿间距在梁肋范围内取大值,保证顶升点着力点在梁肋宽度范围内。
(4)千斤顶布置:在两侧桥台处根据各布置2台千斤顶,两桥礅处根据各布置6台千斤顶,共16台千斤顶可提供1600吨的顶升力,完全满足顶升需求。
(5)预制600*350*260mm和400*300*267mm C40砼支座垫石各4个。
(6)顶升前对结构受力或连接部位的处理,将伸缩缝用大型切割机切割,使梁体与桥台分离。
(7)结构顶升移位中限位装置安装
(8)施工过程中交通不是全幅中断,高空作业、脚手架防护、用电等安全等都可能与交通相互影响。须在施工范围外阻隔1个车道,布置好交通安全设施。顶升工作前,对施工所属路段提前进行交通管制,并派专人在路面上监管交通。
(9)支座更换前对原有支座及梁板盖梁等进行观察、拍照,以备顶升前后比较及存档,并详细记录顶升过程及支座的情况和位置。
(二)顶升试验
缓缓向千斤顶注油,当油压表指到30MPa时注意梁体是否已上升,如果没有说明约束解除不充分,须再次彻底解除。
(三) 正式顶升
根据设计要求,我项目部准备采取整联同步顶升的方式进行。分20个行程同步缓慢顶起梁体(统一专人指挥),每行程控制在1.5cm,顶升高度30cm,以可进行支座更换作业为宜,并加强桥面观察,顶升过程中随即在支座边与T梁底间放入钢垫块,形成临☠时支撑点,防止因活载不均匀,造成局部承压破坏,取出旧支座并编号,准确记录表面支座位置。
(四)安放支座垫石
砼支座垫石重达135Kg,安装时必须特别注意安全。当桥顶升到位后,在墩侧梁面上安装滑轮组,将垫石吊起到墩顶以上;墩顶清理干净,涂环氧层;ศ用钢架管垫在垫石下,将垫石平移到墩顶支座位置;根据记录位置准确放入新的支座。
(五)缓慢落梁
在缓慢落梁的同时逐层撤除垫块,填写支座编号,拍照存档。
(六)施工注意要点
由于跨线桥一般为细长型,顶升过程中不能出现较大的强迫位移,在顶升过程中各墩台必须同步顶升,各墩台顶升高差需控制在2mm以内,否则将造成较大的强制位移荷载,引起结构开裂甚至失效,还可能出现倾覆。顶升施工时由于结构重力全部加载在反力基础上,须保证反力基础牢固,承载力满足施工要求。顶升点处的梁底不是水平,而是有斜度,顶升时需固定好千斤顶,且须在梁底将楔形块固定,防止千斤顶和楔形块侧向滑动。
五、结语
高速公路进行路面大修多采用加铺路面结构层,天桥下净空不够的情况将大量出现,采用整体顶升法加支座垫石,既确保桥下净空,又能保证路面行车舒适和行车安全,同时还能降低路面大修工程的造价、缩短工期,减少对通行道路交通的影响,具有良好的社会效益和经济效益。因此,对于高速公路路面大修项目©对跨线桥下净空的保证,采用桥梁整体顶升技术不失为一种节省投资、缩短工期、方便施工、保证安全和道路畅通的好方法。