桥梁整体顶升关键技术的研究

工程技术 路桥工程 2016 年3 月 第19 期·215·? ? 路桥工程 桥梁整体顶升关键技术的研究 孙晓华 齐鲁交通发展集团有限公司，山东 济南 250101 摘要：随着我国交通事业的迅速发展，旧桥改造与利用变得更加重要。由于桥梁顶升技术具有无可比拟的优越性，顶升工程 开始得到越来越多的应用。通过济南燕山立交桥连续梁顶升以及济南段店立交桥连续梁顶升等工程阐述了顶升关键技术。 关键词：580.10 道路工程；顶升；关键技术；改造与利用 中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2016）19-0215-01 1 PLC 液压同步控制系统 PLC 液压同步控制系统由液压系统（含检测传感器）、计 算机自动控制系统两个部分组成，该系统能全自动完成同步 位移，实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警 等多种功能。该系统具有以下特点：①具有友好Windows 用 户界面的计算机控制系统；②整体安全可靠，功能齐全；③ 操作控制集中，所有油缸既可同时控制，也可单独控制；④ 同步控制点数量可根据需要设置，适用于大体积结构物的同 步位移；⑤各控制点同步偏差极小，结构物的移位精确。

2 断柱桥梁顶升、直接桥梁顶升 桥梁桥梁顶升当中两种应用形式，主要有直接桥梁顶升法和断柱桥梁顶升法。详见图1： 图1 桥梁顶升的应用形式 断柱桥梁顶升方式的优点： 1）同步性容易实现；2）可以实现较大高度的顶升；3） 对上部梁板的整体结构扰动最小。 断柱桥梁顶升方式的缺点： 1）钢筋混凝土结构、钢结构工程量较大，工期较长， 成本较高；2）如果是需要更换支座的话需要二次顶升；3） 桥梁顶升高度在300mm 以下的不适用。 非断柱桥梁顶升方式： 优点：1）工期短，成本相对较低； 缺点：1）一次投入的设备、钢结构数量较多；2）千斤 顶数量较多，且安装位置相对较为集中，对PLC 同步性控制 要求较高；3）不适于桥梁顶升高度较大的工程。 3 整体同步顶升分步到位、整体比例桥梁顶升同步到位 整体同步顶升、分步到位，一般运用在简支梁桥梁顶升上。 对桥梁顶升段采取整体同步顶升的步骤为，每一次对桥梁顶升桥梁整体顶升10cm，逐步依次桥梁顶升10cm，直到先到位的部分可以 不需桥梁顶升，而对未到位的部分依次桥梁顶升，该桥梁顶升的优点为： 1）同步顶升的区域桥跨长度不发生变化，与盖梁相对 位置无变化，只有桥梁顶升到位的一跨才会有坡度调整，易于控 制。2）坡度一次调整到位，不需要反复多次调坡，而且其 梁体调整坡度不大于设计坡度，梁体受力情况没有太大变 化，利于梁体结构的安全。

3）梁体顶升时不会来回伸长、 缩短。桥梁顶升时桥面平顺，不易产生结构裂缝，梁体稳定性好， 对与分跨桥梁顶升而言，梁体之间的纵向牵拉力要小，安全性高。 4 桥梁顶升系统 4.1 液压千斤顶和随动支撑系统 液压千斤顶，用于对桥梁物进行桥梁顶升；跟随支撑装置， 设置在液压千斤顶旁，用于液压千斤顶意外失效时临时支撑 住桥梁以确保桥梁顶升安全，其跟随着千斤顶的伸长，停止、收 缩而自动跟随。在桥梁顶升的方案设计中，需考虑千斤顶和 跟随支撑装置布置对原桥梁的影响，同时千斤顶和跟随支撑 装置的个数需考虑1.6 倍至2 倍的安全系数，千斤顶位置应 考虑将来立柱连接时模板安装所需的施工空间，同时考虑顶 升时千斤顶的受力状况，避免承台发生剪切破坏。 4.2 托架系统 托架体系一般由分配梁或抱柱箍、专用临时钢垫块、支 撑钢管、抱柱梁等组成。抱柱梁利用新旧混凝土结合面的抗 剪摩擦力来托换原墩柱的荷载，顶升专用临时钢垫块分别用 在千斤顶下和临时支撑下。临时钢垫块与桥梁顶升托架体系的钢 管支撑相对应，即采用Φ500×12mm 钢管支撑，两端焊接厚 为12mm 的法兰。钢垫块共有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型，为 适应千斤顶的桥梁顶升行程，钢垫块的高度分别为100mm、200mm。 每个临时支撑顶部均配置一对楔块和薄厚不一的钢板，以满 足不同桥梁顶升高度的要求。为避免顶升过程中支撑失稳，钢垫 块间通过法兰连接。 当垫块高度到达1.0 米时，增加一节钢管支撑用以替换 临时垫块，以增强支撑稳定性。支撑结构之间连结牢固，即 临时垫块之间栓接、钢管支撑与承台栓接、钢管支撑间及临 时垫块间均用螺栓进行连接。同时将墩柱钢管支撑通过斜缀 条连接形成为格构柱形式。通过以上措施保证支撑结构有良 好的整体性，防止因桥梁顶升可能发生的滑移造成支撑体系的失 稳破坏。

4.3 限位装置 限位：为避免桥梁顶升过程中桥梁产生横、纵向偏移，设立 钢结构限位装置。限位支架应有足够的强度，并应在限位方 向有足够的刚度。 限位装置分为两部分：墩柱横向限位和桥面纵向限位。 墩柱横向限位采用在墩柱的四个角处安装分肢角钢，角钢作 为格构柱的缀条，构成格构柱来限制墩柱的横桥向和纵桥向 的位移。对于高度较小的墩柱，由于格构柱与墩柱的接触距 离较小，易对格构柱分肢角钢产生较大的附加弯矩，可采用 双层格构柱原理来限位，里层格构柱和外层格构柱分别与梁 体和承台固定在一起，这样当千斤顶将桥梁顶升时，格构柱 只允许墩柱在格构柱里面进行上升，就很好地限制墩柱的横 向位移。 实践证明：结构限位能够确保水平偏移量在允许的范围 内，并能保证桥梁顶升的安全。 5 结论 桥梁整体顶升技术在桥梁改造与利用中逐渐起到了举 足轻重的作用，并且为改造工程节约了大量的资金，大大缩 短了工程工期，降低了环境污染。升这一高新技术将会得到 更充足的发挥空间，为国家带来更多的经济利益和社会效 益。 参考文献 [1]桂学.桥梁顶升技术研究[D].长安大学，2005.

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