在城市修建的桥梁,因其使用功能不满足城市要求,但为节省资金仍需保留桥梁主体结构,避免大量建筑垃圾的生成,减少对通行道路交通的影响, 采用桥梁顶升工法施工将带来良好的社会效益和经济效益。
2 桥梁顶升工法特点
2.1 采用液压顶升控制系统,顶升设备集中控制,操作简便,稳定性好,安全。
2.2 桥梁顶升工法占用土地少,配套设备少,投入劳动力不多,减少了大量的高 空作业。
2.3 即可合理利用技术性能良好桥梁主体结构,节省大笔资金,避免了大量建筑垃圾的生成,又可缩短工期,减少对通行道路交通的影响。
3 适用范围
桥梁主体结构良好,更换支座、桥梁整体抬高、平移等。
4 桥梁顶升工艺原理
采用PLC液压同步顶升控制系统,限位技术和顶升监控等多项技术,利用原有桥台帽梁为反力基础,对上部板梁结构用钢垫板分配的方法进行托换, 采用顶身为53mm 的超薄千斤顶进行顶升, 千斤顶安装在板梁肋板位置,顶 升过程中利用1cm~3cm 不等的钢板或精加工的10cm 高的钢支撑垫块作 为支撑垫块。待顶升到0.5米高度时,更换大行程千斤顶进行顶升。顶升完成 后用钢筋混凝土临时支撑桥梁体系,然后现浇混凝土接高桥梁盖梁结构或更 换支座等。
5 桥梁顶升施工工艺流程及操作要点
5.1 施工步骤。桥梁顶升施工顺序: 场地围场→材料设备进场→临时支 撑、永久支撑加工→管线架高或接长→搭设水中施工平台→桥台伸缩缝凿 除→千斤顶安装液压设备安装→在板梁下方安装千斤顶→安装PLC 液压 控制系统→封闭桥梁上部交通→桥台伸缩缝分开→系统调试→正式顶升→ 千斤顶及分配梁拆除→台帽、盖梁接高→恢复交通。
5.2 桥梁顶升施工要点。
5.2.1 反力 基础。利用帽(盖)梁作为反力基础,对帽梁顶面进行找平后,千斤顶布置在帽梁上,千斤顶布置在相邻两片板的肋板位置处形成帽梁———梁底的顶升托换体系,千斤顶与梁板下设置钢垫板;
5.2.2 顶升托架。板梁底部进行找平,安装钢分配垫板形成托架。
5.2.3 顶升控制系统采用PLC液压同步顶升控制系统,该系统已在多项抬升工程中成功运用。
5.2.4 千斤顶选用。a.型千斤顶:顶升时采用顶身长142mm,底座直径为180mm, 行程70mm 的小行程千斤顶,千斤顶顶力为160 吨,,每片梁下布置一台千斤 顶。全桥顶升时布置42 台千斤顶。b.型千斤顶:待顶升到0.5 米后,更换采用 200 吨的大行程顶升,千斤顶高约376mm,底座直径330mm,行程为150mm。 千斤顶倒挂安装在顶升的板梁部位。
5.2.5 桥梁顶升行程监测。采用精度为1mm 的拉线传感器。
5.2.6 顶升支撑垫块。将钢板更换成高度为10cm 的带法兰的专用钢支撑垫块,以增强其稳定性。临时支撑垫块采用钢筋混凝土预制垫块, 垫块两侧预留钢筋,以便相邻垫块间连成整体结构。
5.2.7 顶升控制系统。整个桥梁顶升过程中,所有超薄千斤顶均在PLC 系统的同步控制下,并配合精加工钢 垫块,故可以克服因千斤顶行程短而需多次托垫存在的风险。
5.2.8 限位。桥梁顶升后,梁体坡度发生变化,为避免顶升过程中桥梁产生水平位移,设置限位装置。 限位分纵、横向限位。限位装置为三角形牛腿的形式,通过植筋的方法植入台身正面和两侧挡块的位置。
5.2.9 支座垫石接高。根据顶升高度,提前预制钢筋混凝土垫块,垫块两侧预留钢筋。待顶升到位后,将预制的钢筋砼垫块放在支座垫石位置处,并将钢筋混凝土垫块浇筑至盖梁内,形成整体结构。
5.3 桥梁顶升要点。
5.3.1 顶升准备。顶升前在桥面上布置若干标高和中线观测点,准确测量各点的标高值及桥梁偏移情况,并做好记录,在取得设计认可的基础上,确定各 点的准确顶升高度。并作好如下准备工作:a.顶升系统可靠性检验。b.成立顶升 指挥系统。c.顶升液压系统布置。d.顶升系统测试。e.确定观测点。
5.3.2 试顶 升。为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核, 在正式顶升之前,应进行试顶升,试顶升高度10mm。试顶升结束后,提供整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据。
5.3.3 正式顶升。试顶升后,观察 若无问题,便进行正式顶升。顶升总流程:同步顶升系统配套测试→顶升准 备→设定一次行程→同步顶升→到达行程→安装临时支撑油缸缩缸→油缸 下加垫→重复顶升、缩缸等过程→达到预定施工所需高度→固定临时支 撑→柱加高加固→拆除临时支撑。全过程实施检测及支墩保护。
5.4 劳动力组 织:现场管理人员:2 名,现场技术人员2 名,机械工18 名,钢筋工5 名,混凝土工 3 名,维修工2 名,电工1 名,辅助工人6 名,合计39 人。
6 材料与设备 本工法无需特别说明的材料, 采用的机具设备主要:160T及200T液压 千斤顶数台、顶升液压设备1 套、PLC控制系统1 套、植筋工具、混凝土施工机具。
7 质量控制
7.1 每次顶升的高度应稍高于垫块厚度, 能满足垫块安装的要求即可,不 宜超出垫块厚度较多, 以避免负载下降的风险;
7.2 顶升关系到主体结构的安 全,各方要密切配合;
7.3 整体顶升过程中,认真做好记录工作;
7.4 顶升过程中,应 加强巡视工作,应指定专人观察整个系统的工作情况。若有异常,直接通知指 挥控制中心;
7.5 结构顶升空间内不得有障碍物;
7.6 在桥梁顶升施工过程中,要密切观察 结构的变形情况;
7.7 顶升过程中,未经许可不得擅自进入施工现场。
8 安全措施
8.1 认真贯彻“安全为首位,预防为主”的方针,严格遵守实施的有关安全生产规定。
8.2 在桥梁的顶升施工中,首先应制定安全、技术可行的施工方案,确保桥梁的结构安全及施工的顺利进行,避免异常情况的 发生。
8.3 加强安全教育,利用各种形式做好安全宣传,提高全体施工人员的安 全意识,自觉遵守各项安全制度和纪律。
8.4 在施工区域内和生活区域内及道 路上设置照明系统,保证夜间施工照明和生活区内的办公和生活照明。
8.5 加强施工现场的安全管理。按要求分别设置安全警示和行车避让标示牌,制定 现场安全防护的具体措施。
9 环保措施
9.1 遵守施工废、弃渣规定,对施工生产产生的建筑垃圾按有关规定处理, 运渣运料车辆采取有效措施,做到不污染道路和环境。
9.2 详细进行现场平面 设计,合理布置临时设施,堆放大宗材料,成品半成品和机具设备,不得侵占场 内道路及安全防护等设施,保证场内施工流线的畅通、合理及科学。
9.3 保持场 内排水系统处于良好的使用状态,保持场容场貌的整洁、道路畅通,随时清理 建筑垃圾。
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