断柱整体同步顶升技术在旧桥改造施工中的应用

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1、断柱整体同步顶升技术在旧桥改造施工中的应用　　摘要：随着社会的不断发展，一些老桥、旧桥已不能满足城市交通发展要求，正是如此，对既有且仍有使用价值的旧桥进行改造技术已经开始普遍采用。本文结合实例，对桥梁断柱整体顶升技术进行介绍，该方法经济、安全、节能环保、施工简便、不影响桥面整体结构。可为以后类似工程施工提供参考。　　关键词：断柱整体同步顶升旧桥改造应用　　中图分类号：THl37文献标识码：A文章编号1672-3791（2014）01（b）-0000-00　　1概述　　由于我国现有城市内桥梁多建于上世纪九十年代中后期，基于当时的车流

2、量、城市发展规划，尤其是城市建设的投资力度，桥梁设计等级、线性以及线路纵坡设计都普遍偏低，并且由于桥梁沉降、通航等级提高、下穿道路等级提高、路线改造等引起桥下净空不足，桥梁使用功能便不能满足要求。如果仅因为线形不满足、桥下净空不足要求就拆除重建，也会造成巨大的浪费。为了满足城市道路快速建设、快速通车，避免道路拥堵、减少重复投资，桥梁顶升技术也就应用而生。　　顶升技术是指在桥下各墩柱上设置顶升千斤顶，或者在墩柱周围设置临时支撑墩，然后在临时支承墩顶设置千斤顶，通过千斤顶同步施力将桥梁缓慢、平稳、同步垂直升高的施工技术。顶升技术有施工

3、方便，造价低，安全可靠，动力充足，承载力大，容易控制等优点，可广泛应用于各类结构升高施工工程中。下面以无锡市某跨线桥顶升改造为例进行桥梁顶升技术的探讨。　　2工程概况　　该跨线桥为预应力空心板简支梁，全长305m，于2005年建成。为了满足城市发展需要，本次新建桥梁需要与该跨线桥对接，所以需要对跨线桥进行整体抬升改造，本次改造的范围为0#桥台～5#桥墩，共5跨空心板结构，长度为125m，对其中的4跨采用断柱同步整体反坡顶升改造，对1跨进行支座更换加高。　　3顶升原理　　顶升的目的是利用液压千斤顶对结构物施加作用力，在作用力和固定导

4、向装置的共同作用下，结构物的位置或形态发生可控的变化。在桥梁结构顶升施工中一般是利用PLC控制液压同步控制系统来控制液压千斤顶的工作状态，采用顶升工艺可以改变现有桥梁结构的高度，实现与其他结构相接或调整改变纵坡、横坡等。桥梁顶升系统是整个顶升工艺的核心部分，目前采用的多为PLC系统，由PLC液压整体同步控制系统（油泵、油缸等）、监测传感器、计算机控制系统等部分组成。　　4顶升工艺流程　　施工准备支撑体系安装控制系统安装液压、随动限位系统安装立柱切割称重试顶升正式顶升柱连接支撑、液压系统拆除现场清理。　　（1）施工准备：安装顶升的反

5、力基础，反力基础可以使用时上部结构荷载不再通过支座将反力传到下部结构，而是由千斤顶作用于临时支撑后传到基础结构。顶升施工尽量利用原有承台（或桥台）作为顶升时的反力基础。对于基础埋深较浅的，在原基础上植筋后浇筑混凝土，作为顶升的基础；对于基础埋深较深或没有承台结构时，则考虑采用下抱柱梁、牛腿或临时加固处理后的地基作为上部结构的顶升反力基础。再将墩柱切断后，通过整体顶升来改变桥面标高，顶升完成后连接并补强、修复加固墩柱及桥台，拆除限位装置，修复桥面系，调整支座等构件达到设计要求。本工程采用原有承台（或桥台）作为顶升时的反力基础。　　（

6、2）支撑体系安装：支撑体系由支撑杆、临时垫块以及连系杆等组成。顶升支撑的主体多采用强度、刚度、稳定性较好的型钢框架结构，框架立柱多采用大直径钢管支撑，千斤顶和随动装置放在支撑钢管上面。钢管上下两端焊接厚为20mm的法兰，侧面焊有连接用构件。每根钢管支撑下部通过植入M28锚栓与基础连接。上下两节钢管支撑间通过螺栓连接，整个钢支撑体系通过角钢作为水平连系杆及剪刀撑连成一个格构柱，形成面内稳定体系。　　（3）控制系统安装：本工程顶升控制系统采用PLC液压同步顶升控制系统，该系统已在多项顶升工程中成功运用PLC控制液压同步系统由液压系统（

7、油泵、油缸等）、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制，可以全自动完成同步移位，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。　　（4）液压、随动系统安装：随动装置由带螺纹的支撑柱、底座和带动电机组成，千斤顶顶升桥梁后，支撑柱与支撑体系间产生间隙，电机自动启动带动支撑柱伸出，使支撑柱密贴支撑体系，使之起到消除顶升时因千斤顶失效而出现任何安全隐患的作用。　　（5）立柱切割：采用新型无震动直线切割设备对立柱进行切割。该设备是通过导轮控制方向和切割速度，利用金刚石串珠绳高速摩擦要拆除的钢筋混凝土进行切

8、割分离，是目前最先进的混凝土结构切割分离技术。传统的建筑改造或局部拆除所采用的方法一般是用剔、凿和水钻钻孔等方法。传统方法分离的钢筋混凝土结构不但无法实现整齐分离截面，而且对后续的加固施工造成一定的困难。利用绳锯等专业切割设备可真正实现整齐分离、无