浅析高速公路跨线桥顶升技术谭勇

浅析高速公路跨线桥顶升技术谭勇

谭勇

湖北省交通运输厅京珠高速公路管理处430056

摘要：探讨为避免高速公路跨线桥因车辆超高、净空不足等原因遭车辆剐蹭、擦伤而采取的保护技术措施。

关键词：跨线桥；顶升

AnalysisofExpresswayBridgeJackingTechnology

TanYong

Abstract：Thispaperdiscussestheprotectiontechnologymeasurestakentoavoidtheoverdriveandthelackofclearanceoftheexpressway.

Keywords：BridgeJacking

一、概述

武汉市江夏区纸贺线以桥梁方式跨越沪渝高速公路，沪渝高速公路桩号为K880+625。该桥上部构造为简支梁，采用1×13m+2×20m+1×13m跨径组合，下部构造为三柱墩，桥梁全宽15m，共4×12块宽1.25m梁板，各墩板端共设置192个圆板式橡胶支座，支座类型为GYZ225。高速公路下穿纸贺线跨线桥处为平曲线加宽超高段，其中第二跨最小净空4.95m，小于规范值以及该桥其它处跨净空值（5.02m）。因超高车通行，致使第二跨板底擦伤，严重影响桥梁安全。为保证桥梁安全及桥下行车安全，需确保跨线桥桥下净空满足规范值5.0m，经方案对比决定在1#桥墩处将跨线桥第二跨梁体顶升10cm，以保证桥下通行净空。

二、顶升方案设计

1、顶升方式

因第二跨超车道板底净空满足要求，故仅顶升第二跨1号墩处即可。第一跨板梁与第二跨同步顶升，第一跨板梁长度为13米，如果仅顶升一端，支座的转角正切值tan=0.008，超出规范容许值正切值0.0067，故第一跨梁两端均顶升；先1#墩两处顶升点同步顶升10cm，此时0#桥台支座会发生剪切位移0.25mm，然后0#桥台处顶升4cm。

2、桥面供水管处理

跨线桥桥面沿防撞护栏布设有一供水管道，紧贴防撞护栏倒角处，限制了第二跨共12块板梁的整体顶升。经测量，供水管下方边梁净空满足通行要求，未发现擦伤现象，因此，拟断开第一跨边梁和第二跨边梁与其他11块板梁间的横向联系，将天桥沿纵向一分为二，边梁保持不动，整体顶升第一跨边梁和第二跨边梁的其他11块板梁，断开横向联系的同时，在第一、二跨边梁及供水管上方堆压沙袋，以增加边梁自重，避免因防撞护栏侧过重而引起边梁向外侧翻。

三、方案可行性分析

1、按照顶升高度，模拟出1#墩处桥面的变化及第二跨梁体的水平位移，再进行理论计算。

2、规范规定支座主要的参数控制：容许转角正切值tan=0.0067，不计入汽车制动力时的最大位移量△S=16.5mm

sinα=10/2000=1/200L2=L1cosα=L1=1999.975cm

△S=L1-L2=2000-1999.975=0.025cm=0.25mm<16.5mm

tanα==0.005<0.0067

同理计算得tanα0=0.005△S0=0.25mm

H2=H1/2=5cm

通过分析计算，顶升10cm后，擦伤部位的净空增大了5cm，净空达到5.03m，满足通行要求，tanα0、tanα、△S、△S0亦满足规范要求，因此，1#墩处顶升10cm施工方案可行。

四、施工方法

（一）施工准备

1、预制44块30×30×10cm支座垫石；顶升前检查跨线桥上、下部承重结构和桥面系的技术状况，并记录。

2、检查各类设备、器材完好情况，检查计算数据是否正确，对所有人员分级进行安全、技术交底，确保施工安全。

3、顶升设备的选择。跨线桥单块梁板重量在30t以内(含桥面铺装重量)，为确保施工安全系数，在每跨相邻两块梁板端头接缝下方各放1台30t千斤顶，千斤顶与板底间放置一块300×200×20mm钢板，计24台千斤顶，使用同一油泵分两期同步顶升。具体参数：超薄液压千斤顶的最大顶升力100t、本体高度98mm、本体外径120mm。盖梁顶面与板底净空达到120mm以上换用24台50mm大行程100t千斤顶(本体高度120mm、本体外径180mm)。

4、准备充足的临时支撑设施，使用各种型号槽钢、工字钢、钢板等用于顶升后的临时支撑；根据需要，配备厚度为：2mm、5mm、10mm、20mm钢板分摊压应力，保证梁板与千斤顶接触面应密贴、无间隙，防止偏心受压导致千斤顶损坏。

5、千斤顶空载试验。空载试验：启动液压泵站向管路中输送压力油，当压力上升到70MPa时，检查各处油管、接头及液压顶，不得有渗漏现象，否则，加以紧固或更换。

（二）交通管制

封闭沪渝高速公路上海向紧急停车道和行车道，封闭纸贺线边梁处桥面。在桥面车辆减速通行的条件下，进行顶升施工。

（三）天桥分段处理

1、首先对桥面交通管制，封闭边梁处桥面，在边梁与钢管上方堆压沙袋，确保边梁重心在该梁的两支座间。

2、凿除第一、二跨边梁的横向联系铰缝，切断铰缝处连接钢筋，使第一、二跨边梁与其余11块板梁横向脱离，纵向仍保持桥面铺装的连续，凿除后使用钢板接顺天桥桥面道路，保证车辆通行。因顶升施工对桥面铺装与桥面连续影响很小，故不必事先凿开桥面铺装桥面连续，切断铰缝处钢筋时应注意保留原钢筋头，待顶升施工完成后，重新搭接钢筋，恢复铰缝。

（四）顶升支点设置和试顶加载

1、在梁板顶升施工中，顶升设备采用24位同步顶升系统竖向同步顶升，对盖梁顶部找平处理，然后安装百分表、千斤顶、临时支撑，安放液压泵等设备。

2、千斤顶安装完毕后开始试顶，顶至梁板脱空3～5mm时停止，暂停5～10min进行观察，无任何变化后开始整体顶升。

（五）顶升施工

1、同步顶升1#墩的第一、二跨板梁，顶升高度为10cm，安装10cm厚垫石作为支撑。

2、顶升0#桥台处第一跨板梁，顶升高度为4cm，在支座下方铺垫钢板作为支撑。

3、顶升过程中，梁板每次升高2cm，每次顶升高程与油压进行观测，同时在临时垫块上加放一块钢板，然后千斤顶回油，让梁板回落在临时垫块上，千斤顶顶升及回油过程中保持缓慢均匀。整个过程完成后进行下一处顶升，直至全部顶升工作完成。

4、在盖梁挡块上准确划出10cm刻度标线，并以此刻度标线对顶升高度进行观测控制。整个顶升过程利用百分表监测梁板间相对顶升位移情况，及时检查整个千斤顶期间百分表升量高差，若高差超过控制值时，必须进行适时调整后才进入下一个顶升周期，达到同步顶升的目的。相邻梁板顶升高差应严格控制在±2mm范围内，整个顶升、落梁过程必须跟踪监控，并详细记录监控结果。

（六）原支座垫石清理修复和新垫石安装

1、主梁竖向顶升完成后，临时取出原有支座。

2、采用改性环氧砂浆进行垫石修补。将垫石表面进行凿毛处理，待接触面干燥后浇筑改性环氧砂浆，抹平即可。

3、在原支座垫石上用改性环氧砂浆粘贴新预制的支座垫石。

4、将梁底预埋钢板除锈并打磨平整，涂刷防锈漆。

5、待支座垫石处理完成并达到强度后，重新安放支座。支座安放前，对原支座进行检查，对老化损坏的支座更换同型号的新支座。支座安放X、Y、Z位置均应满足规范要求，并做好记录。

（七）梁体回位

支座及支座垫石全部安装完成后，将梁底及支座表面清理干净，然后撤除临时支撑，再将千斤顶缓慢同步回油，使梁板整体同步落位。

（八）恢复桥面铺装及边梁铰缝

在顶升施工前，暂保留0#桥台、1#墩、2#墩等三处的桥面铺装，不先行凿开桥面及桥面连续。顶升施工完成后，再检查桥面铺装及桥面连续，若有损坏，则恢复破损桥面铺装。按照原钢筋布置，重新搭焊边梁空心板铰缝钢筋，浇筑混凝土恢复铰缝，并加铺边梁桥面铺装，保证桥面整体平整，并适当调整顶升接缝处桥面坡度，保证桥面连续、顺畅。

（九）开放交通

顶升完工，清理现场，验收合格，开放交通。

五、结语

高速公路跨线桥管理是公路技术管理和安全管理的重要组成部分，关系到高速公路通行安全和人民生命财产安全。当前，部分早期开通的高速公路因路面结构层较薄，采取了直接加铺抗滑层等方式提高路面层厚度，忽视了跨线桥净空的限制，加上超高超宽车辆通行的日益增长，对跨线桥的结构安全造成了极大危害，管养单位应高度重视跨线桥的管理，加大管养力度，确保桥梁安全。