【文章內容簡介】 。 確定頂升高度 的 三種方式： 一、按路面絕對標高為準確定頂升高度 以老橋路面的絕對標高與設計標高的高差作為頂升高度。 圖 31 以老橋面路面絕對標高確定頂升高度 H 示意圖 按這種方式確定頂升高度的弊端： 1）頂升后老橋新鋪設的瀝青鋪裝層與原瀝青鋪裝厚度相同，將原施工中的誤差帶到改造工程中來； 2）如果新加寬部分路面標高與 設計標高存在誤差的話，同樣會影響到老橋瀝青路面的攤鋪厚度。 二、按梁底標高為準確定頂升高度 將新老梁板底部的高差與橫坡（ 2%）在新老橋測量控制點間的距離上形成的高差之和作為頂升高度。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 19 圖 32 以 新老橋板底高差為準 確定頂升高度 H 示意圖 按這種方式確定頂升高度的弊端： 1）如果老橋原水泥混凝土鋪裝厚度較大或較小均會影響到老橋新攤鋪瀝青鋪裝層的厚度，甚至會造成大面積鑿除原水泥鋪裝的情況； 三、 以梁底高差為準，輔以水泥混凝土鋪裝頂面高差修正 頂升前新加寬橋梁水泥混凝土鋪裝已經完成，老橋瀝青鋪裝層已銑刨完畢，以新老橋梁底高差為準、輔以水泥混凝土鋪裝頂面高差修正。 高差測量控制點 1） 老橋：墩臺蓋梁中心線與老橋 外側 墻式護欄內邊緣線交點； 2）新橋：墩臺蓋梁中心線與新橋最靠近老橋外側墻式護欄一側的邊緣線的交點。 其示意圖如下所示： 安新高速公路改造橋梁頂升方案 20 a 立面圖 b 立面圖 圖 33 頂升高度測量控制點 如果 h1h2， h1 為 準 ；如果 h1＞ h2， h2 為 準 。保證老橋頂升后瀝青鋪裝厚度不會太小，同時又避免了老橋水泥混凝土鋪裝層的大面積鑿除。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 21 前兩種頂升方式存在的弊端較多 ，會產生較大的誤差，對后續(xù)改造工程留有隱患，采用與實際情況可以較好結合的第三種方式。 實際頂升高度 =按 上述 方法 確定的 兩控制點高差 （ h1 或 h2） +橋面橫坡度（ 2%） *兩控制點間的距離（ L）。 混凝土墊石高度的確定 頂升改造后梁板整體性能否與頂升前相一致，主要取決于墊石的預制高度及安裝精度，所以預制墊石高度的確定尤為關鍵。 預制混凝土墊石的高度 =頂升高度 +（蓋梁頂標高 梁底標高） 新支座高度 砂漿層高度（ 支座上下鋼板）。 每個墩（臺）上的墊石預制為同一個高度，安裝時，微小的差異通過 干拌 砂漿墊層調整。 反力基礎 梁底與蓋梁底的空間高度夠 12cm 的利用蓋梁作為反力基礎，安裝薄千斤頂實施頂升； 梁底與蓋梁間的空間高度小于 12cm，但橋下地面做過硬化處理的話，利用橋下地面作為反力基礎，墊設一定厚度的枕木等構件，安裝鋼支撐、千斤頂，在梁底橫橋向安裝分配梁實施頂升； 梁底與蓋梁空隙小于 12cm，且橋下地面未做過硬化處理的話，在蓋梁上與梁板對應的位置植筋安裝鋼牛腿，構建鋼牛腿 — 千斤頂頂升體系實施頂升。 千斤頂的選用 及配置 如果 梁底 與蓋梁間的空間高度夠 12cm，選用 高的雙作用超薄 千斤頂 ，單孔橋每側布置 13 臺千斤頂，單個千斤頂最大頂升力 200 噸，單孔橋配置的千斤頂最大可提供 4800 噸的頂升力，遠大于單孔梁板的重量，滿足頂升要求。千斤頂的布置 如下圖所示。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 22 圖 34 雙作用超薄千斤頂布置圖 圖 35 該種超薄千斤頂在類似頂升工程中的應用 該 千斤頂均配有液壓鎖，可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負載的有效支撐 。此種千斤頂另一大比較適合在該工程中應用的特點是：頂身頂部均配有螺旋裝置，頂升到位后，擰緊螺帽，可以實現長期負荷，便于支座更換及后序工作。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 23 圖 36 超薄頂螺旋裝 置示意圖片 如果梁板與蓋梁間空間高度較小，不能安裝雙作用超薄千斤頂，而利用橋下地面或鋼牛腿作為頂升反力基礎，則選用行程較大的 200 噸千斤頂，該千斤頂最大行程 140cm，可以大大提高頂升速度。 圖 37 200 噸、行程 140mm 千斤頂應用圖片 如果利用橋下地面做頂升反力基礎，單孔每側沿橫橋向均勻布置 5 臺千斤頂，利用分配梁實施頂升，這樣更容易實現頂升同步性。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 24 圖 38 利用橋下 地面做反力基礎的千斤頂安裝示意圖 如果安裝鋼牛腿作為頂升反力基礎，則千斤頂的布置形式與數量跟超薄千斤頂的布置相同，布置圖如下圖所示。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 25 圖 39 利用鋼牛腿做反力基礎的千斤頂安裝示意圖 該 千斤頂均配有液壓鎖，可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負載的有效支撐 。 上述該工程中選用的兩種千斤頂均多次在支座更換、橋梁頂升中應用， 千斤頂本身的質量得到了很好的驗證，作業(yè)性能也得到了很好的發(fā)揮。 千斤頂分組 為了更好的監(jiān)控所有頂升千斤頂、更好的實現所有千斤頂的頂升同步性，頂升前將所安裝的所有千斤頂分 組。 每孔橋單側的所有千斤頂（ 12 個或是 5 個）分為一組。 圖 310 千斤頂分組示意圖（以兩孔橋為例） 每個橋臺或橋墩處配置一臺變頻式泵站。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 26 每組千斤頂設 兩個監(jiān)控點，每個監(jiān)控點配置一臺拉線式傳感器 ，頂升過程中實時 檢測并控制頂升高度及頂升速度。 拉線式傳感器的 安裝如圖 211 所示。 圖 311 拉線式傳感器安裝 圖片 頂升行程監(jiān)測 采用精度為 拉線式傳感器。 整體頂升 采用整體同步頂升實施頂升，各頂升點同步到位。 采用超薄千斤頂頂升時，超薄頂最大行程 3cm，需要多個循環(huán)頂升。 頂升時準備與頂升高度、行程相對應的臨時墊塊。 墊石的更換 頂升到位后，頂升結構的荷載全部轉換至千斤頂上，將原墊石取出，將墊石下水泥砂漿鑿除干凈，打磨平整， 鋪設一定厚度（ 35mm）的干拌水泥砂漿，安裝新預制鋼管混凝土墊石、新支座，將荷載轉換至支座上。 澆注蓋梁頂 混凝土 新墊石安裝完成后，在蓋梁頂澆注一定厚度的混凝土，其厚度根據墊石高度而定： 墊石高度小于等于 30cm 時，現澆 8cm 厚混凝土 ； 墊石高度大于 30cm 時，現澆 15cm 厚混凝土。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 27 混凝土均采用 C40 細石混凝土。 抗震擋塊的 恢 復 從現場情況看，部分抗震擋塊有破損的情況，頂升后對其進行修復。 首先將原破碎抗震擋塊鑿除，將原鋼筋鑿除，在相應的位置植入與原配筋相同數量、直徑的鋼筋，植筋深度視鋼筋直徑、所選用的植筋膠而定。待植筋強度達到要求，立、澆注 C40 細石混凝土。 施工進度 整個改造工程對工期的要求較為緊迫，頂升工程的施工的進度安排較為關鍵，為了保證頂升工程的施工進度，實行流水作業(yè)，最少保持四座橋梁同時施工。具體有如下措施。 人員組織 施工高峰期計劃安排勞力 70 人，其中電焊工 4 人，架子工 12 人，頂升操作工 40 人，泵站操作組 2 人，其它工種 12 人，必要時各作業(yè)班組進行調配 交通組織 橋梁頂升期間，原老路面雙幅公路全部封閉，改為新加寬部分通車。 用電計劃 一座橋整體 高峰期計劃用電 50kw，自備發(fā)電機發(fā)電，為確保工程順利進行，現場配備四臺 50kw 發(fā)電機，其中一臺為備用。 施工組織機構設置 安新高速公路改造橋梁頂升方案 28 圖 312 施工組織結構圖 工期保證措施 為確保工期，施工中擬采取如下措施： 整個 工程 流水式 施工，合理安排工期，改善工序銜接關系，保證總工期。 認真做好生產作業(yè)計劃，及時調整機械及人員的力量，加強動態(tài)管理，把施工任務落實到班組。 根據工程特點，合理地組織工程必須的施工人員及施工機械，滿足工程施工需要，并做好人力、材料、設備、機械的后勤保證工作。 每天檢查工程進展情況，并對照計劃及調整，做到落實。 為了保證進度，節(jié)假日合理安排，使工作有連續(xù)性。 主要工程設備 表 31 頂升作業(yè)設備表 高級顧問組 項 目 經 理 副 經 理 總 工 程 師 技 術 負 責 施 工 負 責 機 械 動 力 工 程 材 料 頂 推 班 機械班 混凝土班 切割班 液壓班 測量班 雜工班 安新高速公路改造橋梁頂升方案 29 序號 設備名稱 型號規(guī)格 單位 數量 1 PLC 控制系統(tǒng)操作臺 Enerpac 套 2 2 變頻式 液壓泵站 SDTSPID 16 套 10 3 200 噸千斤頂 行程 140mm 臺 120 4 100 噸千斤頂 行程 30mm 臺 100 5 發(fā)電機 50kw 臺 4 6 拉線式傳感器 SPRS5 套 22 7 電錘 HILTI 套 12 8 植筋工具 套 8 9 鋼筋探測儀 臺 4 10 百分表 機械式 12 11 水準儀 S2 1 12 水平儀 DSZ3 1 安新高速公路改造橋梁頂升方案 30 第四章 主要工序 施工 千斤頂的安裝 梁底與蓋梁間安裝千斤頂 安裝此千斤頂前，將安裝千斤頂的范圍內的混凝土面打磨平整。 千斤頂活塞與梁底間墊設一塊 10mm的鋼板，防止由于應力集中造成梁底混凝土損傷。 構建鋼支撐 — 千斤頂 — 分配梁頂升力系 鋼支撐基礎采用枕木、混凝土塊等構件，臨時基礎要有足夠的剛度，以保證頂升過程中不會發(fā)生突然的下陷。 安裝鋼支撐時要嚴格控制其垂直度不超過 2%，防止在頂升時出現失穩(wěn)的情況。 安裝鋼牛腿 首先用模板確定安裝鋼牛腿的位置確定，以保證牛腿承壓面與梁底間的高度足夠安裝頂升千斤 頂（ 40cm）。 據老橋病害檢測報告，部分蓋梁沿橫橋向在正負彎矩較大的部位存在不同長度的豎向裂縫，確定植入化學錨栓打孔的位置時，盡量避開這些豎向裂縫，以免出現承載力大幅折損的情況，給頂升留下安全隱患。 圖 41 部分蓋梁存在豎向裂縫位置示意圖 植筋采用‘倍而固’化學錨栓，每個牛腿至少 8 根 M20 化學錨栓，植入深度不小于 20cm。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 31 清理伸縮縫 千斤頂安裝完成以后，頂升前仔細檢查頂升段兩端伸縮縫內是否有妨礙頂升的雜物，尤其是混凝土，以免頂升時對梁體造成破壞。 如果伸縮縫里有混凝土，頂升前必須予以鑿除 ，此項工作由伸縮縫施工隊負責。 橫橋向限位裝置的安裝 由于該頂升工程頂升高度較小，不會超出蓋梁兩側抗震擋塊的高度范圍，所以利用抗震擋塊 做橫橋向限位裝置：頂升前在兩側梁板與抗震擋塊間的空隙內塞入一定厚度的鋼板，留有 3mm的空隙。如下圖所示： 圖 42 利用抗震擋塊設置橫向限位裝置示意圖 背墻加高及抗震擋塊加高 考慮到工期的問題，頂升施工前對背墻進行加高，抗震擋塊的加高安排在頂升以后。 背墻及抗震擋塊加高工序如下圖所示： 安新高速公路改造橋梁頂升方案 32 圖 43 背墻與抗震擋塊加高工序 控制系統(tǒng) 在采用傳統(tǒng) 的頂升工藝時，往往由于荷載的差異和設備的局限，無法根本消除油缸不同步對頂升構件造成的附加應力從而引起構件失效，具有極大的安全隱患。我公司采用的 PLC 液壓同步頂升技術，從根本上解決了這一長期困擾移位工程界的技術難題，填補了我國在該領域的一項空白，且已達到國際先進水平。PLC 控制液壓同步頂升是一種力和位移綜合控制的頂升方法，這種力和位移綜合控制方法，建立在力和位移雙閉環(huán)的控制基礎上。由液壓千斤頂，精確地按照橋梁的實際荷重，平穩(wěn)地頂舉橋梁，使頂升過程中橋梁受到的附加應力下降至最低，同時液壓千斤頂根據分布位置分組， 與相應的位移傳感器（光柵尺）組成位置閉環(huán)，以便控制橋梁頂升的位移和姿態(tài)，同步精度為177。 ，這樣就可以很好的保證頂升過程的同步性，確保頂升時梁體結構安全。 PLC 控制系統(tǒng)性能及先進性詳見第 七 章介紹。 頂升準備 頂升系統(tǒng)可靠性檢驗 a、 元件的可靠性檢驗：元件的質量是系統(tǒng)質量的基礎，為確保元件可靠，本系統(tǒng)選用的元件均為 Enerpac 的優(yōu)質產品或國際品牌產品。在正式實施頂升前，將以 70％ 90%的頂升力在現場保壓 5 小時，再次確認密封的可靠性。 b、 系統(tǒng)的可靠性：液壓系統(tǒng)在運抵現場前進行 滿荷 載試驗 24 小時，進行 0－ 循環(huán)試驗，使系統(tǒng)無故障無泄漏。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 3