连续梁桥变坡交替顶升施工技术探析和应用

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1、连续梁桥变坡交替顶升施工技术探析和应用　　摘要：城市交通改造，对既有立交桥进行了改造利用，通过对桥梁引桥整体顶升与新建高架桥实现对接。本文结合工程实例对连续梁桥整体变坡顶升方案、工艺流程、施工方法等的介绍，探讨交替顶升的PLC控制变频同步系统、千斤顶系统、顶升临时支撑(顶升整体式支架)系统、顶升限位系统、顶升反力系统以及顶升监控系统等关键技术的应用，为今后类似顶升工程积累了经验和提供技术参考。关键词：桥梁变坡、交替顶升、施工工艺及关键技术中图分类号：TU71文献标识码：A一、前言在经济发展、科技进步的同时，先进的桥

2、梁施工技术工艺需要在实践中逐渐发展成熟。桥梁整体顶升相对于拆除重建新桥既经济，又极大的缩短施工周期，对铁路和公路运输等交通影响小，而且安全可靠，同时对环境的污染也是最小的，无论从建筑垃圾、噪声扬尘，还是水电的消耗都远远低于重建所造成的污染和破坏，并且通过顶升改造的桥梁，造价只有拆除重建的1/2至2/3，极大节省了工程投资，具有较好环保、经济和社会效益。13根据成都市二环路改造的设计方案，新二环将修建融合快速路与快速公交的全线高架桥，需要对原二环路上既有的红牌楼立交、双楠立交等六座跨线桥进行改造。经过反复对原桥验算、

3、论证，并从造价、工期、交通影响、环境等方面综合考虑，最终选择充分利用旧桥的原有结构进行顶升改造的施工方法。二、桥梁顶升技术分类桥梁顶升技术是利用千斤顶及其辅助设备，在不改变之前桥梁的整体形态前提下，将桥梁顺利安全地顶起升高至设计高度的一种较为新型的桥梁纠偏的技术。桥梁顶升的技术原理看起来十分简单，但是对施工技术要求却比较高，施工的每一个环节都很十分关键。桥梁顶升技术一般如果按顶升范围不同，可划分为分段顶升与整体顶升两种形式；如果按反力作用的位置不同，可划分为直接顶升和抱柱（墩）顶升；如果按顶升施工工艺不同，还可以划

4、分为间歇式顶升和交替式顶升。三、间歇式顶升和交替式顶升（一）间歇式顶升13间歇式顶升(即跟随顶升)是一种比较常用的顶升施工工艺。采用该施工工艺在顶升过程中，梁体处于千斤顶支撑和跟随装置支撑两种受力状态，千斤顶支撑时，梁体位移处于可控状态，跟随装置支撑时，由于临时支撑的压缩变形的不同，梁体位移处于非受控状态，梁体内力的变化取决于梁体各点临时支撑的压缩量。在每一个临时支撑状态，由于支撑体系的压缩量不同，梁体内力都要做一次重新分布。在这种受控与非受控状态交替作用下，梁体内力也做交替变化，这种内力的交替变化对梁体结构会产生

5、不利影响，同时位于支座处的梁体下缘可能会产生拉应力，严重时梁体会产生裂缝。该种施工方法常用于简支梁桥和顶升高度不大、纵坡调整较小的桥梁顶升且工期要求不高的改造工程。（二）交替式顶升13交替式顶升是一种创新施工工艺，它是由成都建筑工程集团总公司在二环路改造施工中通过对国内外顶升施工的工艺和技术研究后提出的。由于红牌楼立交的顶升高度达到了8.627m，双楠立交顶升高度达到7.386m、纵坡调整达到7.4%(由5%变到-2.4%)、且处于小半径平曲线（R=250m）内。若采用间歇式顶升桥梁结构安全和施工安全得不到保证，且

6、施工工期较长，无法满足总体施工进度要求（因间歇式顶升每天顶升高度不超过40cm）。按交替式顶升方法施工，在顶升过程中，梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态，两组千斤顶交替支撑时，梁体位移均处于可控状态，在每一组支撑状态下，支撑体系的压缩量几乎不产生变化，因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种作业方式下，梁体位移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均处于连续监控状态，因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏，包括梁体在内的整个支撑体系也处于监控状态中。因此整个桥梁顶升系统也处于安全可控状态中，同时每个千斤顶

7、均配有平衡阀，自锁螺旋和压力传感器等装置，进一步完善了设备的安全保障性能。（三）交替顶升工作原理交替顶升工作原理：交替顶升为每个支撑点布置处安装两组主动控制顶升千斤顶，并由控制台控制液压泵站驱动两组千斤顶进行反复交替顶升。顶升过程中，先由第一组千斤顶进行梁体顶升的一个行程，同时在顶升过程中在第二组千斤顶下逐渐加垫1cm钢板，以防止第一组千斤顶失效时梁体突然坠落，一个行程过后，通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶进行顶升，同时控制第一组千斤顶收缸，并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下垫设相应高度的钢支撑垫块…重复以上步

8、骤，直到完成整个顶升过程。变原有间歇式顶升系统为交替顶升系统施工，不仅克服了过去存在的诸多不足，可消除不安全隐患，增强工程施工的安全性、可靠性和可操控性，而且有效地化简了工程施工的难度，提升工作效率，加快工程进度，缩短工程周期。四、桥梁交替顶升实例工程概况1、红牌楼立交桥梁概况13红牌楼跨线桥全长455m，为双幅桥梁，每幅桥宽13.75m，单向3车道。整个立