CN102808383A - 曲线桥反坡顶升施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了曲线桥反坡顶升施工工艺，其包括如下步骤：（1）通过置于待顶升箱梁桥桥墩的墩顶上的临时支撑，使得待顶升箱梁桥的桥墩同步顶升既定高度后，拆除各墩上的支座，以实现临时支撑的搁置；（2）以待顶升箱梁桥最高桥墩的支座中心为支点，将整联梁体旋转既定角度，实现梁体的反坡比例同步顶升；（3）对所有桥墩的墩柱进行截断接高；（4）整联梁体落梁至墩柱支座。该工艺能够确保顶升时梁体结构安全和顶升的精度。

Description

曲线桥反坡顶升施工工艺

技术领域

本发明涉及一种桥梁顶升工艺，具体涉及一种曲线桥反坡顶升施工工艺。 

背景技术

随着中国经济和交通运输事业的快速发展，中国许多城市市政建设跟不上生产和生活发展的需要，需对既有城市桥梁进行改造，以满足发展需求。城市既有桥梁的整体顶升技术是近几年发展的新技术，具有施工周期短、经济适用、建筑能耗低、城市生态环境质量得以保障等特点，为此，得到越来越广泛的应用。 

例如中国专利申请：200810203080.5公开了一种桥梁顶升方法，该方法为在桥梁上部结构下方设置反力基础和顶升托架，在反力基础和桥梁上部结构之间设置多个垫有临时垫块的液压千斤顶，利用液压千斤顶将桥梁上部结构顶升到预定位置，顶升托架在顶升过程中对桥梁上部结构进行支撑，所述多个液压千斤顶在PLC液压同步顶升控制系统控制下进行同步顶升。该方法利用PLC液压同步顶升控制系统对液压千斤顶进行顶升控制，克服了液压千斤顶的不同步顶升的缺陷，从而精确的控制了桥梁的位移和姿态，使桥梁顶升具有良好的同步性保证了顶升上部结构的安全。 

但是现有城市的一些主干道在随着城市发展的初期，会在某些路口处设置跨线桥，以满足当时的道路交通的需要。针对含有多个跨线桥的主干道，如何将其改造为全线高架形式也是现有许多城市市政建设的主要任务。 

常见的改造工艺是通过顶升工艺改变现有桥面高度，与即将建成的高架桥相衔接。但是在实际的改造过程中，某些箱梁位于平曲线上，使得支点处梁体重心偏离箱梁中心线；平曲线超高，引起梁体重心偏离箱梁中心线；箱梁内、外侧弧长差较大，其自重引起箱梁偏心弯矩，从而使得箱梁总的不平衡弯矩非常的大，将严重影响箱梁的顶升。 

由此，针对位于平曲线上的箱梁的顶升施工时，如何避免由于箱梁自重偏差对梁体顶升的影响，确保顶升时梁体结构安全和顶升的精度是本领域亟需要解决的问题。 

发明内容

本发明针对位于平曲线上的箱梁的顶升施工时，由于箱梁自重偏差严重影响箱梁的顶升的问题，而提供一种曲线桥反坡顶升施工工艺。通过该工艺能够确保顶升时梁体结构安全和顶升的精度。 

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案： 

曲线桥反坡顶升施工工艺，所述工艺包括如下步骤： 

（1）通过置于待顶升箱梁桥桥墩的墩顶上的临时支撑，使得待顶升箱梁桥的桥墩同步顶升既定高度后，拆除各墩上的支座，以实现临时支撑的搁置； 

（2）以待顶升箱梁桥最高桥墩的支座中心为支点，将整联梁体旋转既定角度，实现梁体的反坡比例同步顶升； 

（3）对所有桥墩的墩柱进行截断接高； 

（4）整联梁体落梁至墩柱支座。 

在本发明的优选实例中，进一步的，所述步骤（2）进行反坡比例同步顶升时，先根据各墩需顶升的位移量，设置顶升行程，最大顶升行程为100mm；重复进行顶升，直至达到梁体旋转既定的角度。 

进一步的，所述步骤（4）通过四次平动和一次整体旋转，落梁就位。 

再进一步的，所述四次平动和一次整体旋转的落梁就位过程如下： 

当梁体反坡比例同步顶升旋转到既定角度时，梁体的各墩开始同步下降，最大行程为100mm，通过四次重复动作，实现四次平动；同时，根据各墩高程与设计存在的差异性，通过梁体的一次整体旋转，实现梁体的最终就位。 

进一步的，在所述步骤（1）前还包括施工准备工序、拆除伸缩缝等连接构造工序、部分承台外扩工序、分配梁安装工序、千斤顶支撑钢柱安装工序、顶升系统安装工序、纵、横向限位安装工序、监控系统安装工序、解除支座上下盖板的连接工序以及顶升系统调试工序。 

再进一步的，所述安装分配梁时分配梁与箱梁底的支点布置在箱梁腹板 处，自重通过腹板进行传递。 

再进一步的，所述千斤顶支撑钢柱安装工序包括临时支撑的安装工序和千斤顶的安装工序； 

所述临时支撑的安装工序为利用墩柱的承台及桥台基础安装临时钢支撑，临时支撑之间采用型钢连接加固； 

所述千斤顶的安装工序为千斤顶通过碗型千斤顶顶帽和加锲形钢板及千斤顶的反吊装置倒置在分配梁底部。 

再进一步的，所述纵、横向限位安装工序包括纵向限位装置安装和横向限位装置安装，所述纵向限位装置安装保证桥梁顶升过程中朝既定方向位移，确保顶升完成后相邻桥梁间有不少于6cm伸缩缝；所述横向限位装置安装保证在顶升过程中梁体的横向偏移值满足规范要求。 

根据上述方案进行的工艺能够确保曲线桥在升时梁体结构安全和顶升的精度。利用本发明方案顶升完成后结构的安全可靠度满足技术规范要求，梁体的纵向位移符合设计要求，确保相邻联桥梁之间不小于6cm的伸缩空间，保证伸缩缝的安装空间，横向位移值符合规范要求。 

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。 

图1为本实例中待顶升桥梁的立面示意图； 

图2为利用本发明方案进行施工的流程图； 

图3为施工过程中的顶升流程图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。 

参见图1，其所示桥梁为4×35等高度预应力混凝土箱梁，前段119.919m位于R=600m平曲线上，后面20.081m位于Ls=80m缓和曲线上，平曲线超高1.5%，且有5.01%的纵坡。H1、H2、H3、H4桥墩采用上端略为张开的双矩形 门式墩身、钻孔灌注桩基础，桩、柱对应，单排桩桩径 

通过承台相连。H0桥台为25.1mx5.4m，双排桩10根，桩径 

由于桥梁为小半径空间曲体连续箱梁桥，该桥梁空间曲线复杂，在顶升、转体过程中不仅纵向投影要伸长而且要发生横向位移，顶升控制作业非常复杂，既要控制曲线桥梁的整体滑移和倾覆稳定，又要防止在顶升过程中梁体混凝土不发生开裂。 

再者，由于本联箱梁处于半径600m的平曲线上，支点处梁体重心偏离箱梁中心线约26cm；平曲线超高1.5%，引起梁体重心偏离箱梁中心线约3cm；箱梁内、外侧弧长差较大，外半箱室弧长比内半箱室弧长长了约0.7m，其自重引起箱梁偏心弯矩约180tm。故总的不平衡弯矩将达800tm以上，顶升时需要采取工艺措施保证由于自重偏差对梁体顶升的影响。 

针对上述桥梁结构特点，该实例采用的方案原理如下： 

1、在充分考虑本联小半径空间曲体连续箱梁桥顶升不平衡弯矩因素的影响，采用在曲线外侧增加一对备用千斤顶，同时，固定于箱梁底部的分配梁为纵向分布形式，以确保顶升过程中，箱梁自重通过腹板传递时力的明确和均衡。 

2、采用PLC控制液压千斤顶同步顶升系统精确控制千斤顶的顶升速度，实现桥梁的比例同步顶升。PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。由液压千斤顶，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶升桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低。本项目中液压千斤顶根据分布位置分成10组，由3台泵站、一套控制系统、位移检测装置等与相对应的10个位移传感器（拉线传感器）组成位置闭环，以控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为±2.0mm，很好地保证顶升过程的比例同步性，确保顶升时梁体结构安全和顶升精度满足设计要求。 

3、顶升桥梁方式和布置。采用钢支撑托架体系，通过倒置在纵向分配梁底部液压千斤顶顶升固定在箱梁底部的纵向分配梁，实现梁体的顶升。 

3.1分配梁与箱梁底的支点布置在箱梁腹板处，自重通过腹板进行传递。分配梁计算需考虑压弯及偏心受弯受力状态下的强度、刚度。分配梁的变形量小于2mm，以保证顶升精度。 

3.2钢支撑托架体系的设置。包括： 

①利用墩柱的承台及桥台基础安装临时钢支撑，根据布置尺寸和计算结果对承台和桥台的基础进行加宽、加厚，采取措施增加新旧混凝土连接的可靠性，保证加宽部分新旧混凝土的良好结合。 

②对支撑系统的强度和刚度进行详细计算，支撑墩各立柱钢管间采用型钢连接，并形成格构式结构，保证支撑结构的安全可靠。 

③通过在墩顶放置钢垫块，实现力系的安全转换，确保顶升桥梁的安全可靠。 

4、千斤顶的选用和安装。经设计计算，采用74台配有液压锁和5°偏载能力的200t液压千斤顶，防止任何形式的系统及管路失压导致的安全隐患。同时，通过设置碗型千斤顶顶帽和加楔形钢板及千斤顶的反吊装置，确保顶升过程中，随着梁体坡度的变化，梁体水平投影长度增长，梁体可纵向位移，并使千斤顶的倾斜度得到有效控制，保证千斤顶垂直受力。 

5、纵向限位和横向限位装置。由于桥梁旋转施工梁体的水平投影长度增长及梁体热胀冷缩造成的梁体变化，则顶升系统与梁体底板会产生相对滑移，为保证此情况下顶升系统的安全及梁板的结构安全，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移或者保证结构的受力安全。 

5.1通过纵向限位保证桥梁顶升过程中朝既定方向位移，确保顶升完成后相邻桥梁间有不少于6cm伸缩缝。根据设计，相邻桥梁间横桥向每50cm设置1个纵向限位装置，以抵抗由于旋转产生的水平分力，确保伸缩缝宽度满足设计要求。 

5.2通过横向限位保证在顶升过程中梁体的横向偏移值满足规范要求。根据设计，在相应的墩台处设置横向限位，同时，保证竖向顶升不受影响。 

6、实时监测、监控的体系。为确保桥梁顶升全过程结构的安全，同时满足规范要求，通过对基础沉降观测、梁底面标高量测、梁横向位移观测、梁纵向位移观测、支撑体系的观测，及时采集数据，进行分析、判断，以指导过程施工。同时，通过第三方对顶升位移和梁体内力变化的实时监控，在关键截面布置位移传感器和应变计，通过位移传感器控制主梁顶升过程中的梁体的运动轨迹，应变计监测主梁内力变化。保证顶升过程中每一时间段系统的位移和应 力增量均满足要求（经多工况优化计算，顶升中，相邻支座竖向位移差不超过10mm时，梁体混凝土拉应力增量在安全范围内），确保实际值不超过预定警戒值。 

基于上述原理，具体的实施流程如下： 

如图2所示，整个的施工流程如下：施工准备→拆除伸缩缝等连接构造→部分承台外扩→安装分配梁→安装千斤顶支撑钢柱→安装顶升系统（包括控制系统、泵站、千斤顶等）→安装纵、横向限位→安装监控系统→解除支座上下盖板的连接→顶升系统调试→同步顶升→拆除垫石及支座→H4号墩顶施工→安装临时支撑→循环比例同步顶落梁至设计标高→截断墩身→顶升帽梁至设计标高→接高墩身→浇筑垫石、安装支座→落梁→临时设施拆除。 

在整个流程中，施工准备主要包括施工围挡的设置、承台扩大以及工机具的准备等。 

拆除伸缩缝等连接构造的工序必须确认待顶升桥梁独立。 

钢支撑托架体系 

钢支撑托架体系的主要作用是承担上部结构桥梁箱梁的重量。结构的设计主要考虑支点负荷作用下的结构强度、刚度及稳定性，保证梁体顶升时托架体系的结构安全及梁体在顶升过程中的受力状态不变（包括附加应力、位移等）。 

钢支撑立柱布置 

顺桥方向钢管立柱间距在充分考虑施工操作空间情况下，须考虑支点作用在既有桥箱梁的横隔梁上，确保梁体顶升结构的安全。 

托架体系由支撑杆、临时垫块以及连系杆等组成。每个墩柱顶升支撑的主体采用Φ609×16mm钢管作为支撑钢柱。每节钢管之间采用法兰连接，法兰厚度为30mm，侧面焊有连接用构件。每根钢管立柱下部通过植入M20锚栓与原承台连接。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，形成水平稳定体系。 

专用钢垫块 

顶升专用临时钢垫块分别用在钢支撑和临时支撑中，临时钢垫块与顶升托架体系的钢管相对应，采用Φ609×16mm钢管，两端焊接厚10mm的法兰，钢垫块的统一高度为100mm。顶升过程中配置薄厚不一的钢板(2～20mm)，以满 足不同顶升高度的要求。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1.0m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。 

千斤顶及临时支撑 

根据各墩计算的支点反力，承台的尺寸及顶面承压情况，合理布置千斤顶。根据设计要求，千斤顶应有不小于1.5的安全系数，同时，顶升过程中还需考虑动载系数。 

千斤顶选用 

通过计算，采用74台200t液压千斤顶，本体高度395mm，底座直径 

顶帽 

行程为140mm。千斤顶均配有液压锁，可防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑。 

临时支撑 

临时支撑为顶升过程中的一种保护装置，也是千斤顶收缸、增加钢垫块时的受力装置。经论证，临时支撑设置在墩顶上，采用Φ609×16mm钢管支柱，每个临时支撑高度为100mm，顶升过程中用2-10mm钢板抄垫。临时支撑之间用螺栓连接，每个墩顶布设8个临时支撑，临时支撑之间设置型钢剪刀撑加固。 

千斤顶安装 

设置碗型千斤顶顶帽和加锲形钢板及千斤顶的反吊装置，确保顶升过程中，随着梁体坡度的变化，梁体水平投影长度增长，梁体可纵向位移，并使千斤顶的倾斜度得到有效控制，保证千斤顶垂直受力。顶帽和I类专用垫块连接。 

按各支撑点处的锲形变化情况，顶升过程中按顺序在分配梁与千斤顶间塞进相应的锲形钢板，消除水平分力的影响，保证千斤顶垂直受力。 

由于梁体在顶升过程中，随着梁体反坡顶升旋转，梁体水平投影长度增长，梁体产生纵向位移。为保证梁体与千斤顶间的相对滑移，确保千斤顶中心始终与顶升钢支撑同一轴线，采用在千斤顶的反吊钢板上开长形槽，长形槽尺寸按梁底最大纵向位移控制，并考虑20mm的富余量；反吊钢板与千斤顶底座螺栓连接成整体，并通过4根M16螺栓焊在分配梁上。 

限位装置 

由于桥梁旋转施工梁体的水平投影会变长及梁体热胀冷缩造成的梁体变化，则顶升系统与梁板会产生相对滑移，为保证此情况下顶升系统的安全及梁板的结构安全，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移或者保证结构的受力安全。 

纵向限位 

通过纵向限位保证桥梁顶升过程中朝既定方向位移，防止在梁体顶升过程中由于梁体纵坡而产生滑移，确保顶升完成后相邻桥梁间有不少于6cm伸缩缝。 

首先拆除H4墩上的伸缩缝，并记录伸缩缝宽度；而后，安装纵向限位装置，每50cm设置一个，基座与梁体采用植筋固定在一起；纵向限位装置由两个固定在梁体上的基座通过型钢连接而成，其中需降落一处的基座上的钢筋连接孔为竖向长孔，以方便该端梁体下落时，拉结筋可进行调整，同时该端处焊接横向圆钢，作为固定端，调整时只调整另外一端螺帽即可。 

横向限位 

H1～H4墩横向限位 

通过横向限位保证在顶升过程中梁体的横向偏移值满足规范要求。根据设计，H1～H4桥墩横向限位，即：将系梁底部圆弧段填实，保证底部平整；在系梁上下通过植筋固定工钢，并用砂浆将工钢与墩顶间隙塞实；用槽钢制作框架放在两工钢之间，并将框架固定在防落梁挡块上，槽钢框架与工钢之间设置四氟板以便滑动；通过框架与工钢之间的限位来实现梁体横向限位。 

H0桥台横向限位 

在H0桥台横向限位装置设置在箱梁侧面和台帽上，每侧设置一个，即：在台帽两侧浇筑梯形混凝土柱，接触面采用四氟板；在箱梁侧面两侧各安装一型钢钢构架，随着梁体顶升向上滑动，限制梁体横向移动。 

顶升控制点及监测体系 

为确保桥梁顶升全过程结构的安全，有效控制梁体顶升的同步性和桥体的姿态，满足规范要求。通过合理设置顶升位移控制点及对基础沉降观测、梁底面标高量测、梁横向位移观测、梁纵向位移观测、支撑体系的观测，及时采集数据，进行分析、判断，以指导过程施工。 

控制点布置 

控制点的划分原则为顶升过程的安全可靠性及顶升位移精度，根据工程实际，共布置10个控制点。控制点采用拉线位移传感器固定于墩柱侧面支座中心线上。 

控制区域设置拉线位移传感器控制位移的同步性，根据桥梁的结构，位移同步精度控制在2mm。位移传感器与中央控制器相连形成位移的闭环控制从而实现顶升过程中位移的精确控制。 

监测体系 

监测项目及监测点的设置 

通过对桥面标高监测、承台沉降观测、梁底面标高测量、梁纵向位移观测、梁横向偏移观测等一整套的监测，同时，设定预警值，以便将姿态数据反馈给施工加载过程。 

顶升系统连接 

PLC控制液压同步顶升系统由液压系统（油泵、油缸等）、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成，通过信号电缆和高压油管连接成整体，以实现整体比例同步顶升的目的。液压系统由计算机控制，可以全自动完成比例同步位移，实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制；误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能；油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载有效支撑等多种功能。 

顶升前检查及调试 

顶升系统可靠性检验； 

液压系统在运抵现场前进行28MPa满荷载试验24h，进行0～28MPa循环试验，确保系统无故障无泄漏。 

顶升系统结构部分检查。 

顶升系统检查和调试 

检查和调试的主要内容包括：液压系统、控制系统、监测系统等。 

初值的设定 

(1)置零压力设定。顶升前须设定置零压力。置零压力设置值取10MPa。 

(2)顶升速度设定。须根据各墩点顶升的位移值确定各墩顶升速度，同时， 需考虑控制顶升速度，确保顶升过程的安全。系统的最大顶升速度可达10mm/min，实际顶升中，最大顶升速度控制在4mm/min内。 

(3)位移限定设定。按顶升流程控制总表的每个行程值设定，最大值为100mm。 

试顶升 

为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，梁体竖向位移达到20mm，稳定2min后采集位移及应力数据，对实测数据进行分析，判断整个工作系统的可靠性与稳定性。一切正常后，千斤顶回油，梁体缓慢落至原位置，试顶结束。 

正式顶升 

试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升。每一顶升标准行程设定为100mm，最大顶升速度控制值在4mm/min内。 

顶升总流程按顶升流程控制表进行，直到完成设计要求的竖向顶升位移。 

正式顶升，须按程序进行，并作好记录。 

顶升过程控制 

整个顶升过程应保持拉线传感器的位置同步误差小于2mm，一旦位置误差大于2mm或任何一缸的压力误差大于5%，控制系统立即关闭液控单向阀，以确保梁体安全。 

每一轮顶升完成后，对计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力情况，随时整理分析，如有异常，及时处理。主梁顶升并固定完成后，测量各标高观测点的标高值，计算各观测点的竖向顶升位移及横向偏移值、纵向位移值、承台沉降观测等。 

更换支座及墩柱顶升钢支撑托架安装 

更换支座 

梁体H0～H4同时顶升239mm后进行支座拆除，以便搁置临时支撑。待顶升到位后进行墩顶支座垫石拆除、更换新支座；凿除桥台的台身部分，浇筑桥墩墩柱。既有桥顶升梁段的支座均采用铅芯橡胶隔震支座替换原支座。具体： 

(1)梁体顶升至设计高程后，测量原梁底支座垫块底面四角高程，按设计要求增设锲形调平钢板，新增梁底调平钢板加焊在既有梁底的支承垫上。当原垫 板尺寸不够时，通过塞焊连接，且在新增调平钢板和梁底空隙采用灌浆料填充。 

(2)凿除既有墩顶的支座垫石，按设计要求铺设新的垫石钢筋网，并在顶层钢筋上焊接墩顶预埋钢板，按新的支座垫石厚度浇筑混凝土；按设计要求拆除H0桥台台身及搭板，在原承台上植筋，浇筑新承台混凝土及墩柱混凝土。 

(3)安装新支座，落梁并调整到位后，将支座上、下钢板与梁底调平钢板和墩顶预埋钢板通过焊接连接。 

墩柱顶升钢支撑托架安装 

利用墩柱顶部横向系梁与承台之间安装千斤顶，其中整个顶升设备的安装流程与顶升梁体相同。 

(1)在承台反力基础上安装钢支撑,钢支撑采用外径 

钢管，加高支撑采用临时专用垫块，钢支撑之间采用L20及L10连接成一个整体，保证支撑系统的稳定，随着梁体的顶升每1m增加一道缀板。 

(2)千斤顶布置在系梁下部，千斤顶上方布设工22b分配梁框架，在系梁底部植筋并与分配梁上方设置钢楔块焊接，垫块与型钢连接保持水平。顶升时，利用钢楔块支撑力将墩帽顶升。 

墩柱的顶升、接高 

梁体顶升到位后，对H0～H4墩（台）进行相应的改造。其中：H0号桥墩由桥台改造而成，在桥台的小里程侧增加2根Φ1.5m钻孔桩，拆除台身和部分承台，通过植筋和受力钢筋焊接将新旧承台连成整体，并加厚承台，新建过渡墩。墩身结构与新建桥梁的过渡墩一致；H1～H3墩柱进行切割、顶升至相应的设计高程，对H4#墩墩柱顶40cm切除，增设墩顶钢筋网和支座预埋钢板后重新浇注墩柱和垫石混凝土。 

墩柱的切割 

墩柱的切割采用静力拆除技术，即：采用Hilti D-LP32绳锯切割系统分别在H1～H3墩柱承台上50cm处对墩柱进行切割。 

墩柱切割前需做好： 

(1)钢支撑托架体系安装完毕； 

(2)将千斤顶加压至计算荷载的80%，并关闭液控单向阀； 

(3)百分表、传感器、水准测量监测设备安装完毕； 

(4)为保证切割时墩柱的绝对安全，避免因千斤顶失压造成桥梁姿态改变，千斤顶安装时活塞允许伸出的长度不得大于5mm； 

(5)按切割位置及顺序对固结墩柱进行切割。 

墩柱顶升 

墩柱切割后，按顺序对H1#～H3#切断的上部墩柱顶升至设计标高。钢支撑托架安装、千斤顶安装、顶升系统的连接和梁体顶升相同，顶升流程也相同。 

墩柱接高 

上部墩柱切割顶升至设计标高后，剥出墩柱受力主筋，按照与原设计相同根数、相同直径、相同材料原则采用套筒冷挤压连接接长受力主筋，同时绑扎墩柱箍筋；采用微膨胀混凝土施工墩柱接长部分。 

墩柱切断面的处理 

H4墩将原有墩柱顶部40cm切除，加焊钢筋和钢板后重新浇筑墩柱和垫石混凝土；H1～H3墩墩柱切割后进行墩柱接高。 

墩柱实施连接前应先对上下截断面各凿除30cm左右高度的混凝土，并将墩柱新老混凝土结合部分进行表面凿毛处理，以利于新老混凝土的连接。砼凿除后须用水清洗，不得留有灰尘和杂物。 

落梁 

墩柱混凝土强度达到设计强度后，按工艺顺序将梁体落在墩柱支座上。验收合格后，拆除顶升设备，进行施工桥面调平层、安装伸缩缝，加高防撞护栏及桥面铺装。 

在整个的施工过程中，顶升工序为整个施工过程的重点，由于本联桥梁位于双重曲线上，既有平弯、竖弯，还有曲线外侧超高，梁体总重约8000t，梁体宽25m，横向支座间距仅6.0m，顶升过程的每一步每个支座的顶升力均不同，桥梁在顶升过程中的运动路线难以按照理想状态控制，因为每次转动的转轴位置不同，桥梁抗纵向滑移、横向侧倾难度大。顶升竖向位移3.615m，临时支撑高度大，对整体稳定性的要求高。由于桥梁空间曲线复杂，顶升控制作业非常复杂，既要控制曲线桥梁的整体滑移和倾覆稳定，又要防止在顶升过程 中梁体混凝土不发生开裂（如果梁体开裂意味着顶升失败，整孔箱梁就要报废）。 

针对这种情况，本实例中针对联曲线桥墩上各顶点的顶升位移量不一，在H1～H3墩上的分配梁采用纵向布置，针对梁体顶升过程中存在800tm以上的不平衡弯矩，分别在H0～H4墩的曲线外侧各加一千斤顶，以保证梁体顶升的顺利实施。基于上述设计，具体的顶升方案如下： 

(1)基于搁置在墩顶上的临时支撑，首先通过3个工作步长，将H0～H4墩同步顶升239mm后，拆除各墩上的支座，以实现临时支撑的搁置。 

(2)通过38个工作步长，以H4支座中心为支点，将整联梁体旋转1.537°，实现本联梁体的反坡比例同步顶升，根据各墩需顶升的位移量，设置顶升行程，最大顶升行程为100mm；重复进行顶升，直至达到梁体旋转既定的角度。即：H0墩竖向顶升位移3996mm，H1墩竖向顶升位移3066.8mm，H2墩竖向顶升位移2127.5mm，H3墩竖向顶升位移1188.3mm，H4竖向顶升位移239mm。 

(3)墩柱的截断接高。对H1墩、H2墩、H3墩截断，按要求分别顶升；对H4墩顶凿除400mm，加焊钢筋和钢板后重新浇筑墩柱和垫石混凝土；H1#～H3#墩墩柱切割后进行墩柱接高，将原有垫石凿除，加焊钢筋和钢板后重新浇筑垫石混凝土。 

(4)通过四次平动和一次整体旋转，落梁就位，达到设计高程，其具体过程如下：当梁体反坡比例同步顶升旋转到既定角度时，梁体的各墩开始同步下降，最大行程为100mm，通过四次重复动作，实现四次平动；同时，根据各墩高程与设计存在的差异性，通过梁体的一次整体旋转，实现梁体的最终就位。 

这里所述工作步长为千斤顶一次顶升的行程设置。 

基于上述的钢箱梁、混凝土梁结合顶升工艺，本实例的顶升流程如下（参见图3）： 

在施工前，应对顶升桥梁的技术状况进行复查，并将复查结果通知有关单位。在桥梁顶升施工过程中，应加强观测与检查，及时反馈信息，指导施工。 

在各项准备工作都具备的前提下，包括同步顶升系统的配套安装、配套测试，开始正式顶升。 

1、设定一次行程； 

该步骤中根据各墩需顶升的位移量，设置顶升行程，最大顶升行程为100mm； 

2、比例同步顶升，具体的顶升工艺如上所述。 

3、安装临时支撑油缸缩缸； 

该步骤中安装临时支撑油缸缩缸：即将随动千斤顶螺杆回缩。 

4、油缸下加垫块 

在随动千斤顶螺杆回缩后，在其端部支垫专用垫块或钢板，实现力系的转换。 

5、重复顶升、缩缸等过程 

该步骤中，首先，根据需顶升的工作步长进行顶升； 

接着，随动千斤顶螺杆回缩 

再者，在其端部支垫专用垫块或钢板，实现力系的转换。 

6、固定临时支撑 

该步骤即对支垫专用垫块采用螺栓连接，临时支撑采用L20及L10连接成一个整体，保证结构的稳定、安全可靠。 

7、柱加高加固 

该步骤对墩柱进行截断接高，每顶升一个工作步长，就在墩柱截断面位置支垫专用垫块，并采用螺栓连接，循环操作，直至达到设计要求。 

8、拆除临时支撑 

在落梁后，拆除由支撑杆、临时垫块以及连系杆等组成的临时支撑体系。 

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (8)

1.曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：

（1）通过置于待顶升箱梁桥桥墩的墩顶上的临时支撑，使得待顶升箱梁桥的桥墩同步顶升既定高度后，拆除各墩上的支座，以实现临时支撑的搁置；

（2）以待顶升箱梁桥最高桥墩的支座中心为支点，将整联梁体旋转既定角度，实现梁体的反坡比例同步顶升；

（3）对所有桥墩的墩柱进行截断接高；

（4）整联梁体落梁至墩柱支座。

2.根据权利要求1所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述步骤（2）进行反坡比例同步顶升时，先根据各墩需顶升的位移量，设置顶升行程，最大顶升行程为100mm；重复进行顶升，直至达到梁体旋转既定的角度。

3.根据权利要求1所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述步骤（4）通过四次平动和一次整体旋转，落梁就位。

4.根据权利要求3所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述四次平动和一次整体旋转的落梁就位过程如下：

当梁体反坡比例同步顶升旋转到既定角度时，梁体的各墩开始同步下降，最大行程为100mm，通过四次重复动作，实现四次平动；同时，根据各墩高程与设计存在的差异性，通过梁体的一次整体旋转，实现梁体的最终就位。

5.根据权利要求1所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，在所述步骤（1）前还包括施工准备工序、拆除伸缩缝等连接构造工序、部分承台外扩工序、分配梁安装工序、千斤顶支撑钢柱安装工序、顶升系统安装工序、纵、横向限位安装工序、监控系统安装工序、解除支座上下盖板的连接工序以及顶升系统调试工序。

6.根据权利要求5所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述安装分配梁时分配梁与箱梁底的支点布置在箱梁腹板处，自重通过腹板进行传递。

7.根据权利要求5所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述千斤顶支撑钢柱安装工序包括临时支撑的安装工序和千斤顶的安装工序；

所述临时支撑的安装工序为利用墩柱的承台及桥台基础安装临时钢支撑，临时支撑之间采用型钢连接加固；

所述千斤顶的安装工序为千斤顶通过碗型千斤顶顶帽和加锲形钢板及千斤顶的反吊装置倒置在分配梁底部。

8.根据权利要求5所述的曲线桥反坡顶升施工工艺，其特征在于，所述纵、横向限位安装工序包括纵向限位装置安装和横向限位装置安装，所述纵向限位装置安装保证桥梁顶升过程中朝既定方向位移，确保顶升完成后相邻桥梁间有不少于6cm伸缩缝；所述横向限位装置安装保证在顶升过程中梁体的横向偏移值满足规范要求。

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