桥梁加固改造中的整体顶升施工研究论文_李景亮,吕文吉

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摘要:本文通过探索与研究实际工程案例,着重分析桥梁加固施工顶升方案的设计,为类似工程提供一定参考意见。

关键词:桥梁;加固改造;整体顶升;施工

一、工程概况

本次施工桥梁(以下简称为A桥梁)的主桥是T型刚构桥,桥上悬臂的长度约为52米,桥梁宽度为21米,桥上挂梁由10片T梁构成,一片T梁的长度为16米。A桥梁与2014年建成并正式投入使用之中,开始通车时间不久便发现T梁与悬挂臂构成的结构末端牛腿处已经出现下挠现象,在2018年正式开始加固之前,其牛腿处已出现22厘米的下挠裂痕,从桥梁的上游处、下游处均能看到明显的伤痕痕迹,从桥面上也能明确看出牛腿处的桥面、护栏已经出现较为明显的凹陷,车辆在行进过程中也能感受到桥面的高低起伏。在加固T型钢构之后,为保证桥面的设计能够恢复如初,需要对牛腿处进行操作,具体情况如图1所示,对两侧的挂梁、T构设计较厚的三角填平层,这种修复方式会加大T构的载重负担。因此,在实行该方案时,需要将挂梁逐步抬高使其与桥面平衡,避免在挂梁上填筑建筑材料增加铺装厚度,能有效减少T构的载重负担。

为保证整个工程顺利进行,施工队伍提出以下三种施工方式:第一,在桥梁下方搭架作为支撑完成挂梁的顶升工作;第二,将桥面铺装的建筑材料与各个T梁之间的横向连系直接凿除,用吊机设备将其移至他处,待到支座修复结束之后再将T梁一一恢复;第三,在桥梁牛腿处设置吊篮便于工作人员进行操作,利用扁形千斤顶将挂梁顶升。在进行综合分析与讨论之后,第三种施工方式耗费材料、时间较少,安装过程操作简单,且施工队伍恰好有合适的千斤顶,因此,施工队伍选择第三种施工方式。

二、工程施工特点与难点

1.本次桥梁加固工程中的顶升重量较大,属于大规模工程;

2.施工过程中顶升高度较高,需要施工团队进行多次托换;

3.本次施工工程桥梁相邻的板梁纵向方向为铰缝,在加固桥梁、完成板梁整体顶升的过程中,必须要保证铰缝的混凝土不受到工程损伤;

4.施工顶升过程中的顶升液压缸设备应当进行同步控制,并保证控制操作的高要求;

5.本次工程时间较为紧张,工程难度较大,工程较为严峻。

三、具体施工方案

施工人员需要将钢管进行焊接,将其制作成为带有围栏的桁架式吊篮,要保证该吊篮的长度超过施工桥梁的宽度。施工人员需要在平台上固定木板,在桥面上钻孔并利用钢丝绳将吊篮固定住,并利用手动葫芦吊直接将吊篮固定在牛腿支座之下。施工人员需要将千斤顶(扁形)放置在制作前方的桥梁底面中心线附近,保证千斤顶在完成顶升工作时所承受压力基本均匀,工作人员应当保证千斤顶始终处于水平的位置,避免在顶升过程中出现水平分力,导致桥梁梁跨出现横向错位情况。为保证千斤顶能在施工过程中发挥最大作用,施工人员应当在其上下位置垫上抗震防滑的橡胶垫,在进行顶升换届之前,施工人员需要在桥梁的每个支座出准备钢垫板(厚度不同,大小不一)以及稍微薄一点的钢楔板。施工队伍需要在每个支座出安排两位施工人员,要求两人互相配合,一人按照总指挥的口令要求规范操作千斤顶,而另一个工作人员则在此时观察桥梁粱底的情况并根据目前的实际状况添加钢垫板。施工人员需要明确自身在工作过程中需要负责的工作内容,不断学习、不断训练以提高自身的操作方法熟练度。在完成施工准备之后,施工队伍便开始按照之前的方案设计正式开始操作。

正式施工需要专人指挥整个施工队伍,保证每一个施工操作人员都能够按照指挥人员的口令内容同步完成相关动作,将梁顶升到刚刚离开支座的时候便可以暂时停止顶升环节,观察千斤顶的上、下接触面是否存在局部受压、破损情况,需要观察T梁的横隔板部位以及翼缘板部位是否存在裂缝。在保持这个状态静置几分钟之后,若工作人员观察的地方均为出现任何异常情况,便可以继续操作千斤顶进行桥梁顶升,在顶升了下一个形成之后便要继续保持静置,观察千斤顶是否还能稳定符合工作,观察各个梁在顶升过程中呈现出的高度是否一致,如果此时的观察仍然一切正常,工作人员便可以将梁慢慢回落,使其回到支座的位置上来。桥梁维修结束之后,便可投入到正常使用中,而在试载期间一旦出现任何问题,就应当立刻安排施工队伍进行解决,直到桥梁的一切工作都能够恢复正常。

在进行顶升时,所有操作千斤顶的工作人员都需要按照总指挥的口令完成动作,操作一个行程之后发现桥梁各个部分的受力没有出现任何异常情况,之后在顶升下一个形成。工作人员需要将大小合适的钢垫板垫在支座后方的桥梁粱底中心线之下,并按照总指挥的口令将千斤顶回油直至恢复到无顶升状态下,梁的支撑物可以临时替换成为钢垫板,不断重复顶升、添加钢垫板、观察等工作流程,指导粱底的高度略高于预定的高度才停止。

在完成顶升工作时,工作人员需要随时检查钢垫板,保证钢垫板能垫平、楔紧,施工队伍还要安排专门的工作人员监督桥面各个部分上升高度的具体情况,检查T梁是否存在纵向裂缝,一旦出现问题,要立刻停止顶升并针对当下情况进行适当调整。在顶升结束之后,施工人员应当利用相应设备将旧支座直接凿除,将垫块稍稍凿毛并利用空压机吹掉其他的杂物,工作人员还需要在上面涂上一层换环氧树脂,并在之上垫上实现定制的钢筋混凝土垫块,在进行高度调整之后保证垫块表面呈水平状态,之后再在上面抹上砂浆,并安装橡胶支座作为缓冲。在整个支座修复完毕之后,施工人员需要按照总指挥的命令操作千斤顶,缓慢的抽出垫板,保证各梁能准确、安稳的落在支座上。结束整个工作环节之后,工作人员需要最后一次检查修复部位的具体情况,若没有任何问题,整个施工就此便告一段落,施工队伍可以撤除钢垫板、千斤顶等设备,将吊篮卸下来。

结语

A桥梁的T构挂梁顶升施工项目结束距今已有一年时间左右,在施工结束之后,该桥梁便正是投入使用中,往来车流量较大,但桥梁并未发现任何不适情况,由此可以证明,只要操作的程序合理、科学、准确,使用的千斤顶质量满足施工要求,这种桥梁加固改造整体顶升方法便能表现出较为明显的施工优势,不但简单便捷,还能有效节省加固施工过程中消耗的成本,最大程度缩减工期,缓解施工过程中桥梁使用不便带来的交通压力,很适合城市中车流量较大的旧桥进行加工改造。

参考文献

[1]樊文才,张元文.某空心板梁桥整体顶升加固方案分析[J].现代交通技术,2017,14(01):45-47.

[2]刘欣益,杨子江,冯明扬,黄俊豪,伍明强.连续钢箱梁桥顶升改造方案比选及关键技术[J].世界桥梁,2016,44(01):87-91.

[3]堵忠领,焦震.浅谈桥梁加固改造中顶升技术的应用[J].河南建材,2010(02):53-54.

论文作者:李景亮,吕文吉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/9

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