桥梁同步顶升技术的研究与展望

文章编号:100926825 (2010) 2820297202 桥梁同步顶升技术的研究与展望 收稿日期:2010206213 作者简介:李志峰(19782 ) ,男,硕士,工程师,浙江省交通规划设计研究院,浙江杭州　310006 李志峰 摘　要:以湖嘉申线航道屺风大桥顶升为例,介绍了桥梁同步顶升技术在内河航道改造工程中的应用,重点阐述了桥梁 同步顶升技术的关键工序和优点,指出该技术成熟可靠,能减少征地拆迁,节约资源,缩短工期,值得进一步推广。 关键词:桥梁同步顶升技术,限位装置,顶升力 中图分类号:U445. 6 文献标识码:A 1 　概述 桥梁同步顶升技术,是一项在不损坏桥梁结构强度、降低使 用功能的情况下,采取全桥整体同步顶升的方法,将已建桥梁标 高调整到新设计标高,以满足桥下通航净空要求的新型实用桥梁 改建技术。 该技术可以广泛应用于公路、水运、市政、城建、铁路等一系 列工程建设改造中,甚至一些文物、古建筑的整体顶升移位中。 桥型方面,该技术不仅适用于各类简支梁桥、连续梁桥,同时也适 用于内力自平衡体系的桁架桥、系杆拱桥等,而且可以做到主桥 引桥整体顶升,应用范围极为广泛。 同时该技术操作要求多,控制精度高,需要较强的技术水平。 本文以湖嘉申线航道屺风大桥顶升为范例,对桥梁同步顶升技术 在内河航道改造中的应用做一些介绍,并对实际操作中涉及到的 设计、施工、管理等各方面的问题提出某些探讨。

2 　工程简介 屺风大桥为浔练公路上的一座桥,位于湖州市练市镇,2003 年建 成,设计荷载汽—20 ,挂—100 。该桥主桥73 m 跨桁架拱,引桥为 7 ×13 m 空心板,全桥长约255 m。主桥下部为钻孔灌注桩+ 承 台+ 立柱接盖梁,引桥为桩柱结构。 该桥与湖嘉申线航道中心线交角为72. 4°,通航净宽为63. 5 m, 已经满足Ⅲ级限制性航道60 m通航净宽要求,通航净高为4. 5 m , 距离Ⅲ级航道7 m 净高相差2. 5 m。主桥顶升重量约为1 500 t , 引桥顶升重量约为200 t ,12 跨共计顶升重量约为2 400 t 。 3 　工程特点 1) 顶升重量大,规模大。主桥引桥共需顶升14 个盖梁。2) 桥梁顶升高度大,顶升高度为2. 5 m。3) 相邻板梁纵向间铰缝连接,在 板梁整体顶升过程中要保证铰缝混凝土不受损伤。4) 桥梁顶升过程 中,桥梁可能出现平动和转动,必须采取措施,避免产生超限偏 移。5) 桥梁顶升过程中顶升液压缸同步控制要求高。 4 　施工要点 1) 顶点布置、顶升力的计算。分析桥梁结构受力特点,合理 布置顶升受力点,计算各顶升点的顶升重量,确定千斤顶型号,使 桥梁在整个顶升过程中处于整体稳定、结构受力合理的状态。 屺风大桥主桥为内部超静定外部静定结构,总重约1 500 t , 每个立柱布置4 台200 t 千斤顶,总顶力3 200 t ;引桥每跨总重约 400 t ,每个盖梁下对称布置4 台200 t 千斤顶,总顶力800 t ;桥梁顶升 力安全系数K ≥2. 0 ( K 值一般取1. 5～2. 0) 。 2) 桥梁顶升基础选用、原桥结构加固。主桥下部采用桩基+ 承台 立柱结构形式,承台面积较大,可以有效的搁置千斤顶等顶升设 备,选用老桥承台作为顶升基础。引桥下部采用双桩基+ 立柱盖 梁结构形式,无千斤顶搁置空间,同时立柱断开过程中,上部结构 将不再稳定。在引桥原有系梁位置处浇筑下部抱柱梁结构,作为 顶升基础,下部抱柱梁通过纵向浇筑系梁一个框架,保持顶升过 程引桥的稳定。

3) 限位装置。主桥限位设置在主桥盖梁的两侧并通过植筋 的方式与承台连成一体,通过限位杆件对盖梁底部的扁担梁进行 纵横向限位,主桥限位共制作2 套。引桥限位通过钢构件对立柱 进行限位,限位装置通过预埋件与下部抱柱梁连成一体,引桥限 位共制作4 套,分别安装在每侧引桥的第2 ,5 两个墩柱位置。 4) 顶升设备的安装及调试。顶升设备包括液压千斤顶及顶下 钢支撑、临时钢支撑、液压泵站及油管路、PLC 液压同步控制系统、 顶升位移监控系统等。安装前应对设备的状况进行检查、检修,确 保设备完好。安装完成后进行设备调试,无误后安装钢支撑。 5) 保压平衡。调试完成后,对顶升系统按每级10 %逐级加 载,预加计算荷载的99. 9 %时锁定系统,实现平衡保压。 6) 断柱。一般采用接头错开断开的方法。接头不宜错开时, 依据J GJ 10722003 ,J25722003 钢筋机械连接通用技术规程4 接头 的应用4. 0. 3 之1 ,2 ,3 条规定,钢筋在同一接头断开时,柱断开 部位宜在柱中部弯矩较小、无箍筋加密的区段,并采用Ⅰ级机械 连接接头可不受限制;有抗震要求或加高后柱不能满足设计要求 时,可采用环向外侧植入补强钢筋、柱外包钢筋混凝土使钢筋接 头错开的方法。 墩柱切割采用金钢链锯无振动切割,切割时采取逐墩对称切割。 7) 试顶升、称重。柱切割完成后,进行试顶升称重,试顶升就 是液压同步控制系统先给出一个位移1 mm 的位移指令,顶升系 统在位移1 mm 后持荷5 min ,并将各液压千斤顶及液压泵站的荷 载、泵压、油压值等数据反馈给液压同步控制系统,作为顶升控制 依据,实现位移、顶力双控,进而实现整体同步顶升。 8) 正式顶升。试顶升后观察若无问题,便进行正式顶升,千 斤顶最大行程为140 mm ,每一顶升标准行程为100 mm ,最大顶 升速度为10 mm/ min。正式顶升按照整体同步顶升、逐墩到位的 方法完成全桥顶升。

9) 立柱钢筋接长及柱混凝土浇筑。本桥钢筋接长采用挤压 套筒机械连接。混凝土浇筑前应将柱内清凿干净;采用整体钢 模、微膨胀混凝土浇筑完成确保柱混凝土密实、新旧混凝土粘结 牢固、表面光洁。 10) 拆除恢复。全部顶升完成、柱混凝土达到设计强度后,即 可拆除桥梁限位装置、顶升千斤顶及支撑系统、液压泵站、液压同 步控制系统,恢复桥面系完成桥梁改造。 ·297 · 第36 卷第28 期 2 0 1 0 年1 0 月山西建筑 SHANXI 　ARCHITECTURE Vol. 36 No. 28 Oct . 　2010 文章编号:100926825 (2010) 2820298202 浅谈四川灾区映秀镇渔子溪桥梁装饰工程 收稿日期:2010206207 作者简介:朱绚绚(19812 ) ,女,硕士,北京市市政工程设计研究总院,北京　100029 潘可明(19712 ) ,男,硕士,教授级高级工程师,北京市市政工程设计研究总院,北京　100029 戴特奇(19802 ) ,男,博士,讲师,北京师范大学地理与遥感学院,北京　100000 朱绚绚　潘可明　戴特奇 摘　要:结合桥梁装饰设计原则与渔子溪桥梁建设的限制条件,分别介绍了渔子溪三桥、一桥、四桥的装饰构思和方案设 计及各自的涂装与材质设计,总结和归纳了三座桥梁的设计心得,为桥梁设计提供了一些新思路和新方法。 关键词:桥梁,装饰设计,自然乡土形式,材质设计 中图分类号:U442. 5 文献标识码:A 1

概述 5·12 汶川地震,映秀镇是5·12 大地震的震源地。根据中央 救灾部署,广东省对口支援汶川,经映秀镇镇政府和东莞市援建 工作组研究决定,由我院承担映秀镇市政工程的勘察设计工作, 笔者以及同事赴映秀,由三家设计单位协同设计。 映秀镇位于一个山谷之中,渔子溪在此与岷江汇合,形成一 个Y字形峡谷。站在渔子溪头东望,远处一座青色的大山脚下, 涛涛岷江水横亘眼前。渔子溪脚下北侧,渔子溪从西北方而来与 岷江相汇后向东流去,自北向南奔腾而下直抵都江堰。青山绿水 间,岷江与渔子溪交汇处形成了三角地带。经过大家努力最终确定 了横跨渔子溪的三座桥梁的景观形式。渔子溪一桥总长126. 04 m, 桥面装饰面积1 150 m2 ,渔子溪三桥总长66. 04 m ,桥面装饰面积 361 m2 ,渔子溪四桥总长88. 49 m ,桥面装饰面积1 570 m2 ,三座 桥总装饰面积3 081 m2 。 2 　桥梁装饰设计原则与限制条件 2. 1 　设计原则和目标 1) 桥梁装饰设计首先要符合城市总体规划,满足城市交通功 能要求,满足防洪,排水以及通航要求。2) 桥梁装饰设计与地域 环境结合,因地制宜,设计出具有本地特色的现代景观。3) 桥梁 装饰设计不影响桥梁主体结构安全,应根据不同河段的景观及周 边环境,达到一桥一景,并且桥梁灯光布置要达到夜景灯光效果, 装修材料环保和当地适用材料。4) 将桥梁装饰设计与生态学,环 境学等多学科进行交叉,坚持以人为本的原则,努力贯彻“可持续 发展”的思想,形成一种美丽而实用的景观环境空间。5) 协调经 济,环境,实用,技术等方面的相互关系,发挥创造力,深入细致的 考虑空间组合。

2. 2 　设计限制条件 1) 渔子溪一桥,四桥是车行桥,渔子溪三桥是人行桥,所以渔 子溪一桥,四桥除了满足车行交通要求以外,还要解决河段两岸 居民出行问题。2) 渔子溪桥桥梁抗震设防类别为B 类,抗震设防 烈度为8 度,抗震设防措施等级为9 级。3) 桥梁结构的设计基准 期为100 年,百年一遇洪水水位。 5 　桥梁同步顶升技术的优点 1) 经过结构检算,对顶升可能造成的桥梁影响进行了结构补 强,确保顶升时桥梁结构安全。2) 采用金钢链锯无振动切割,在 切割过程中对桥梁结构稳定无任何影响。3) 柱切割时液压控制 系统在保压平衡状态下进行的,使桥梁在稳定的状态下完成了力 系转换。4) 整个顶升过程是在位移、顶力双控状态下完成的,同 步精度高,为±2. 0 mm。5) 采用了专用的限位装置,确保桥梁顶 升完成后的线形、中线、水平、柱垂直度等确保达到设计及规范要 求。6) 桥梁顶升工期短。桥下顶升准备阶段可以在不中断陆上 交通的条件下进行;整个顶升施工所需时间约90 d ,陆上从正式 顶升中断交通到完成顶升恢复交通约60 d ;水上交通在整个顶升 过程中可不中断。7) 顶升节约费用效果显著:如果采用拆除老桥 重新建造的方案,新建主桥将花费777 万元,引桥352 万元,征地借 地25 万元,合计1 154 万元。而采用顶升的方案主桥顶升费用 154. 5 万元,引桥43 万元,合计197. 5 万元,节省了约956. 5 万元的 资金。8) 社会效益:由于施工工期短,对周边环境的影响小,最大 限度地节约了社会资源。

6 　结语 通过桥梁同步顶升技术在屺风大桥成功应用,证明该技术成 熟可靠,同时可以减少征地拆迁,节约建设费用与社会资源,缩短 建设工期,消除桥梁拆建等重复建设引起的社会不良影响,是一 项利国利民的好技术,将在长三角航道“四改三”工程及其他建设 工程中发挥重要作用。 参考文献: [1 ] 　郭继业,彭香红. 岂风大桥整体顶升技术[J ] . 山西建筑, 2009 ,35 (15) :3182319. Research and prospect on bridge synchronous l if t technology LI Zhi2feng Abstract : Taking Qifeng bridge lifting of Hu2Jia2Shen line channel as an example , it introduces the application of bridge synchronous lift tech2 nology in the inland channel modification project , focus on describing the key process and advantages of bridge synchronous lift technology , and then points out this technology is mature and reliable. That is to say , it can reduce land acquisition and removal , conserve resources , and can reduce the duration , which should be further promoted. Key words : bridge synchronous lift technology , inhibiting device , top lifting force ·298 · 第36 卷第28 期 2 0 1 0 年1 0 月山西建筑 SHANXI 　ARCHITECTURE Vol. 36 No. 28 Oct . 　2010

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