桥梁顶升加固采取不中断交通的施工工艺

    摘要：该大桥是某高速公路北段的一座特大型桥梁，该桥采用37孔30m的组合T梁，其中BJ岸5孔及ZH岸3孔采用简支桥面连续结构，中间段29孔采用5-8孔一联的先简支后墩梁骨节的连续钢构。该大桥第一联和第七联简支T梁存在纵向位移，导致原桥D80伸缩缝一端挤压一端拉开，部分伸缩缝宽度较大，第一联和第七联支座出现剪切变形，部分支座剪切变形严重，局部脱空、开裂。下面介绍该桥病害的分析、维修加固的方法与施工工艺等。
一、大桥病害状况及维修处理方案
    该大桥共37跨，共计16道D80型伸缩缝。全桥伸缩缝均不同程度的出现橡胶带开裂破损，伸缩缝受挤压，造成橡胶带被拉裂脱落；设计将原桥D80伸缩缝更换为D120伸缩缝。将原桥第1、7联球冠支座予以更换，桥台、过度墩采用GYZF4型板式橡胶支座，其余各墩采用GYZ型板式橡胶支座。该高速公路是我国公路客货运输的主干线，交通流量大，是该省公路交通运输的大动脉之一。在桥梁的维修过程中，保证不影响社会车辆的正常运营；现对不中断交通的桥梁加固方案作简明介绍。

二、采用分离式油压薄壁扁型千斤顶同步顶升更换支座
    更换支座的方法称为“桥面整体顶升更换支座法”，该方法更换支座时主要是掌握控制顶升高度和顶升同步性，确保满足桥上的车辆安全通行。利用诸多千斤顶同时均匀发力既有足够的支撑反力使桥面顶升，又不会因为受力不均导致桥的连接处断裂。
不中断交通顶升的方案优点：千斤顶安置方便灵活，不受桥型和桥下地理条件限制，顶升位移及同步性容易控制；一台电动油泵可以同时控制数十台千斤顶，千斤顶受力同步、均匀；不需加工配套设备，施工工期相对较短；可直接放置在盖梁上操作，易使用、顶升时梁体受力合理，针对工程特点可实施性强。
三、更换支座施工工艺
    调整更换桥梁支座施工顺序为：施工准备→搭设支架→顶升前准备→安放千斤顶→同步顶升→支座调整或更换→回落梁体→检查验收→恢复盖梁原貌→转移设备更换下一盖梁。
    3.1工作脚手架搭设：工作脚手架采用门架或钢管搭设。如果桥下净空过高不方便搭设普通支架可以在盖梁上搭设挂架。通过膨胀螺栓把多个刚架固定在盖梁上，在刚架上铺设竹架板作为施工平台。挂架周围挂设安全网。
    3.2千斤顶、泵站安装及保养：为了保证顶升时梁体受力均匀，在千斤顶底下垫300×300×20mm钢板，顶面垫250×250×20mm钢板，千斤顶必须支顶在箱梁腹板上，当梁底或承台顶部不平整时，要人工凿平，并铺垫细砂使千斤顶安放平稳。
    3.3设观测标志：顶升时安装百分表、应变片及水平位移观测标志，以便顶升时准确控制梁体的竖向、水平位移及内力变化，指导施工。
    3.4顶升：千斤顶放置在梁体腹板位置，由专人指挥，统一发令，千斤顶由油泵控制，一台油泵控制单侧桥台所有千斤顶，每个千斤顶要由专人负责并用钢板尺测量，确保顶升高度保持一致误差不能超过1mm，顶升过程中要派1-2名施工观察人员观察板顶、桥面及负弯矩区段有无开裂及形变；顶升时一定要缓慢同步，边顶升边支垫以防发生突发事件。
    3.5更换支座：顶升完成后，用专用工具拆除病害原支座，并做好标记。用凿子将支座位置处梁底或盖梁表面不平整的部位处理平整，并将梁底和盖梁表面清理干净。调整原支座，如原支座变形较大则更换支座，将新支座安放到相应位置，用薄钢板和环氧砂浆将支座支垫平整。
    3.6回落梁体：支座全部调整更换完毕后，同步均匀缓慢卸载，将梁体重量逐步转移至支座上，观察支座的受力状态、接触面密实情况、支座位置情况；确保支座调整到最佳状态后，拆除设备，将支座及垫石清理干净。

四、支座更换监控
    更换支座施工时需对千斤顶顶升进行全面监控，监控的目的是解决好千斤顶顶升的同步性，确保顶升位移达到预期理想状态，从而满足受力均匀，确保桥梁、施工人员和车辆通行的安全。监控措施如下：①梁体在顶升前应详细测量墩台处梁底及墩台帽顶面标高，以便精确确定顶升高度。②支座更换前在梁体布设观测点，以便随时用经纬仪对施工期间的桥梁进行位移情况进行监测，指导施工顺利进行，此项工作由1名专门监控人员负责。③每次顶升高度控制在3mm，在顶升时同时用百分表和钢板尺测量高度并填写好施工记录，以便观察控制顶升高度变化。
五、伸缩缝更换
    伸缩缝更换施工顺序：交通封闭→桥面清理→伸缩缝检查→放线、开槽→清理伸缩缝处杂物→在适宜的温度是安装伸缩缝→浇筑混凝土→养生。
    ①施工前的准备工作，熟悉图纸和安装操作规程，然后准备所有施工机具、桥面防护用品及进行桥面清洁。
    ②用风镐开槽，且开槽深度不小于15cm，将松动的混凝土清除干净，再凿毛坚硬层，然后用高压水枪清除浮沉和杂物。开槽后严禁车辆通行及施工人员踩踏，以保持槽口的清洁。
    ③理顺、整平槽内预埋钢筋，对漏埋或折断的钢筋进行植筋补植修复，将开槽产生的弃料运至指定位置。
    ④安装时，首先控制伸缩缝的标高，再调节纵向平直度，然后临时固定。之后核对伸缩缝的标高和平直度，最后进行固定和浇筑混凝土。
六、安全及保畅措施
    由于本工程施工时需要占用高速公路的应急停车带，施工人员要从桥面上通过挂架下到盖梁上施工，所以人员安全、交通安全及车辆通行保畅显的尤为重要，加强如下安全措施：
    ①设立明显的标志、标牌，引导车辆安全通行。
    ②全体施工人员穿戴标志服、佩戴安全帽、手套等劳保用品，加强安全教育，严禁人员、机具进入车辆通行区域；对高空作业配带安全带，支架周围要悬挂安全网。
    ③设置限速标志，通过此施工段的车速不超过60km/h，派专人负责指挥交通，让社会车辆有序通过加固处理的山外山特大桥。

七、结语
    该高速公路粤境北段大桥完成加固维修处理，经过通车运行的考验，加固处理的桥梁状况好，对桥梁裂缝得到有效的压制，桥梁支座更换之后振动明显减弱，加固达到预期的目的。
    本次桥梁顶升加固处理的施工方法，可以在不中断往来的交通营运情况下组织施工，创造良好的社会效益及较高的经济效益，不中断交通的桥梁顶升加固施工方法为今后桥梁加固提供了一种可供参考、借鉴。

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