連續(xù)箱梁橋梁體糾偏施工技術(shù)

劉陶

摘要：隨著橋梁運(yùn)營時(shí)間的推移，橋梁受環(huán)境、施工及車輛長期荷載振動(dòng)的作用下，橋梁容易發(fā)生偏移、混凝土剝落、開裂等病害。本文以某連續(xù)梁橋梁體梁體偏移病害作為施工對象，詳細(xì)闡述了針對該橋梁梁體糾偏的施工技術(shù)，為后續(xù)該類橋梁類似病害處治提供參考建議。

關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁橋；梁體；糾偏；施工技術(shù)

1概述

1.1工程概況

某連續(xù)箱梁橋跨徑布置為跨徑布置（30.4+2-30）+5-30+40+3-30+40+5-30+4-30m，橋梁總長686.68m。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。

1.2主要病害

右幅第8跨箱梁整體向外側(cè)偏移2cm，左幅第8跨箱梁整體向內(nèi)側(cè)偏移2cm，左幅第14跨箱梁整體向外側(cè)偏移3.5cm。

2梁體糾偏施工技術(shù)

2.1中橫梁修復(fù)

修復(fù)破損開裂較嚴(yán)重的中橫梁，再對其兩側(cè)面全部粘貼鋼板。如中橫梁與梁端的間隙過小，無法滿貼鋼板，可用鋼板條代替。

2.2蓋梁垃圾清理

對梁端間隙處的混凝土垃圾，使用電鎬和錘子進(jìn)行鑿除，確保梁間有足夠的空間方便梁體伸縮。

2.3頂升箱梁

2.3.1安全計(jì)算分析

（1）頂升力學(xué)計(jì)算

根據(jù)竣工圖紙資料，該橋病害梁體為先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，分別進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見下表：

由表可知，支座反力最不利為4×30m的跨徑組合。

選擇最不利結(jié)構(gòu)為4跨1聯(lián)30米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁為主要分析對象，如其滿足安全要求，則L8、L14和R8為5跨一聯(lián)也滿足安全要求，此情況下施工過程中橋梁如處于安全狀態(tài)，則可認(rèn)為其他結(jié)構(gòu)采用同樣的施工方法為安全可靠。4跨1聯(lián)30米先簡支后連續(xù)箱梁通過梁體各構(gòu)件重量計(jì)算得出單跨橋跨的重量為587.04t；

設(shè)單跨長度為L，自重均布荷載為q，單跨梁的截面慣性矩為I，梁體自重恒載為G=587×4=2348噸，q=19.57t/m。此體系為三次超靜定結(jié)構(gòu)，根據(jù)三彎矩方程算法計(jì)算得出支座反力R0、R4為230.65t，R1、R3為670.97t，R2為545.16t。

（2）頂升方式與安全性分析

本次頂升施工最大頂升高度為5～10mm，為防止頂升一跨時(shí)對該跨梁體造成剪切破壞，施工時(shí)逐墩進(jìn)行頂升。

頂升示意圖

規(guī)范規(guī)定支座主要的參數(shù)控制：容許轉(zhuǎn)角正切值tan=0.0067，不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)的最大位移量△S=16.5mm。本次擬頂升橋梁為4跨1聯(lián)的連續(xù)組合箱梁結(jié)構(gòu)，計(jì)算中忽略頂升墩頂兩側(cè)梁體的水平位移。通過計(jì)算分析均滿足規(guī)范要求

梁體的拉伸應(yīng)變驗(yàn)算如下，以確保梁體拉伸應(yīng)變不超過混凝土極限拉伸應(yīng)變，

上述計(jì)算表明，墩頂頂升5～10mm不會(huì)對梁體產(chǎn)生破壞，支座轉(zhuǎn)角符合規(guī)范要求。

2.3.2千斤頂?shù)倪x擇

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際查看及各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)測量，箱梁連續(xù)處和伸縮縫處的墊石尺寸不同，箱梁連續(xù)處墊石邊緣距橋墩外側(cè)45cm，伸縮縫處的墊石邊緣距離橋墩外側(cè)只有15cm。通過上述計(jì)算分析，本次頂升施工箱梁連續(xù)處擬使用100t千斤頂，本體高度為86mm，外徑為18cm，伸縮縫處擬使用50t千斤頂，本體高度為46mm，外徑為12cm。連續(xù)組合箱梁連續(xù)處墩頂?shù)搅旱變艟嘣?4cm左右，采用的千斤頂能滿足凈距要求，伸縮縫處則在墊石上布置4排共48個(gè)50t千斤頂。安全系數(shù)：f=100×24（或50×48）/670.97=3.57，在橋梁自重荷載作用下，有較高的安全系數(shù)。

2.3.3頂升支點(diǎn)布置

本次頂升施工中頂升點(diǎn)布置如圖所示。

頂升平面布置示意圖

千斤頂放置于墩頂墊石側(cè)，臨時(shí)支撐置于千斤頂兩側(cè)，臨時(shí)支撐選擇尺寸為20cm*20cm的鋼板。為確保千斤頂和臨時(shí)支撐不會(huì)對梁底造成局部破壞，需對千斤頂和臨時(shí)支撐的壓應(yīng)力驗(yàn)算。

梁底局部承受的壓應(yīng)力與千斤頂和臨時(shí)支撐相同，通過計(jì)算表明，千斤頂和臨時(shí)支撐均不會(huì)對梁體本身混凝土造成局部破壞。

2.3.4試頂

對同步頂升系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)核，確保同步頂升系統(tǒng)各部位使用效果良好且能熟練操作，千斤頂以及同步頂升系統(tǒng)安裝完畢后，開始試頂，測試千斤頂能否達(dá)到同步狀態(tài)，在主梁還沒有正式頂起時(shí)即可停止，并停放一定時(shí)間進(jìn)行觀察無任何變化后，才能開始整體頂升。

2.3.5頂升

100t千斤頂?shù)男谐虨?cm，施工期間控制千斤頂最大行程不超過1cm，當(dāng)頂升高度滿足施工條件時(shí)，停止頂升，將梁體緩慢落在臨時(shí)支撐上。

臨時(shí)支撐采用四氟滑板支座，同時(shí)在梁底接觸面設(shè)置不銹鋼板，在支座上涂抹硅脂油，確保梁體在支座上能夠自由滑動(dòng)，以便下一步的橫向頂推。

頂升施工注意事項(xiàng)：

（1）整體頂升過程中使用百分表嚴(yán)格監(jiān)測各千斤頂?shù)捻斏叨?，確保頂升量差值不超過±2mm。

（2）千斤頂頂升行程小，禁止使用時(shí)超過額定行程，以免損壞千斤頂。

2.3.6設(shè)置臨時(shí)限位裝置

為了防止橫向頂推前梁體在四氟滑板支座上橫向滑動(dòng)，在蓋梁上植筋設(shè)置臨時(shí)限位裝置，同時(shí)在梁體較高的一端用手拉葫蘆對梁體進(jìn)行臨時(shí)固定。在橫向頂推開始時(shí)，除了手拉葫蘆，其他限位裝置均要解除。

2.4橫向頂推

2.4.1安裝反力架

該橋梁體頂推位置的箱梁是5跨一聯(lián)的組合箱梁，橫向反力架設(shè)置在偏移最大的橋墩處，和其相鄰的橋墩處設(shè)置橫向滑動(dòng)裝置保證梁體可在裝置上橫向滑動(dòng)，

橫向反力架設(shè)置在蓋梁及擋塊上面，在受力位置要進(jìn)行植筋和粘貼鋼板，以確保反力架的安全性，具體見下圖。

反力架示意圖

2.4.2安裝橫向限位裝置

為使梁體在控制下水平旋轉(zhuǎn)，在伸縮縫內(nèi)安裝楔形木塊，同時(shí)在擋塊與梁體間的預(yù)定位置放置木塊作為橫向限位裝置，限位裝置與主梁的距離為糾偏的距離，以保證糾偏就位后，主梁剛好與橫向限位木塊接觸。

2.4.3試頂

對橫向千斤頂進(jìn)行試頂推，觀察梁體各部位有無異常，如有異常應(yīng)及時(shí)停止試頂，并進(jìn)行調(diào)整，以確保梁體結(jié)構(gòu)的安全。

2.4.4橫向頂推

在梁體側(cè)面布置頂推千斤頂，并控制油壓，使梁在支座上稍微接觸，從而使梁在支座上的壓力減輕。以千斤頂?shù)母左w行程作為頂推控制因素，嚴(yán)格控制每臺(tái)油泵打油的速度，確保每臺(tái)千斤頂出頂速度、行程同步，速度擬定為2.5mm/min。整個(gè)頂推過程中必須對梁體與橋面的變形及外觀等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常立即停止頂推。

2.4.5設(shè)置永久性橫向限位裝置

在蓋梁預(yù)定位置，使用角鋼設(shè)置永久性橫向限位裝置，防止梁體再次偏移。

2.4.6梁體落在原支座上

檢查原支座位置是否滑動(dòng)，如有滑動(dòng)則對其位置進(jìn)行調(diào)整，確保支座安放在最初設(shè)計(jì)位置。對梁體進(jìn)行頂升，在拆除臨時(shí)支座后，梁體緩慢落在原支座上面。

3結(jié)束語

通過本次對連續(xù)箱梁橋梁體糾偏施工技術(shù)的詳細(xì)描述，總結(jié)出一套完整的施工技術(shù)方案，為以后同類型的橋梁梁體糾偏提供施工技術(shù)參考，為后續(xù)的橋梁維護(hù)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]郭立新等，長沙市城市橋梁糾偏案例綜合分析[J].湖南交通科技，2012，（6）：86-88.

（作者單位：武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司）