既有人行天橋分次同步頂升施工技術(shù)研究

（中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

0 前言

隨著中國(guó)城市的快速發(fā)展，城市中各種車(chē)輛越來(lái)越多，特別是對(duì)于一些發(fā)達(dá)城市堵車(chē)已成常態(tài)化[1]，為了在城市狹窄的空間創(chuàng)造更多的道路資源，各大城市修建了大量的人行天橋，但也帶來(lái)了許多問(wèn)題，一些人行天橋由于不能滿(mǎn)足現(xiàn)在通車(chē)高度的要求，需要進(jìn)行加高或拆除，如果采取直接拆除的方式將極大地浪費(fèi)資源，因此對(duì)既有橋梁頂升將有效的節(jié)約資源[2-4]。目前在橋梁頂升施工中，為了不破壞既有橋梁墩柱，大多采用搭設(shè)臨時(shí)支撐的方式進(jìn)行頂升，但這種方法對(duì)橋下地基要求較高，且對(duì)交通影響較大，因此本項(xiàng)目通過(guò)方案比選，采用了橋墩墩頂直接頂升法對(duì)梁片多點(diǎn)同步進(jìn)行頂升[5-6]，通多墊高鋼板對(duì)墩頂及梁片進(jìn)行保護(hù)，順利完成人行天橋頂升任務(wù)。

1 工程概況

本天橋位于豐城市龍光中大道與洪洲窯南路口。龍光中大道成東西走向，為豐城市新城區(qū)的主要交通干道，該道路路線長(zhǎng)，車(chē)速快，交通繁忙。龍光中大道大道路寬約32 米，兩側(cè)人行道寬度均為9 米，非機(jī)動(dòng)車(chē)道寬度均為8 米，工程所在位置企業(yè)較多，還有公交車(chē)站帶來(lái)的人流量，人行過(guò)街需求很大。目前由于交通部門(mén)要求，該位置的人行天橋需要升高，橋下凈空有原來(lái)的5m增加到5.5m，因此需要對(duì)該橋進(jìn)行改造。

2 橋梁頂升設(shè)計(jì)方案對(duì)比

根據(jù)該人行天橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及頂升要求，提出搭設(shè)臨時(shí)鋼管支架和在橋墩頂部直接頂升2 種方案，如圖1所示，搭設(shè)臨時(shí)鋼管支架方案主要是在原橋墩附近搭設(shè)鋼管支架頂升平臺(tái)，鋼管采用常規(guī) 609 鋼管，橫橋向每排3根，在鋼管頂端鋪設(shè)I40 雙拼工字鋼，3 個(gè)千斤頂放置在3 根鋼管對(duì)應(yīng)工字鋼上。橫向鋼管之間采用 125x10 等邊角鋼連接以保證支撐體系的穩(wěn)定。鋼管支撐系統(tǒng)采用混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。

圖1 搭設(shè)臨時(shí)支架頂升法示意圖

如圖2所示為橋墩頂部直接頂升法示意圖，該方法主要特點(diǎn)是以既有橋梁橋墩為頂升平臺(tái)，在原橋墩支座內(nèi)側(cè)設(shè)置兩個(gè)千斤頂和兩個(gè)臨時(shí)支撐，千斤頂頂升完成后，采用臨時(shí)支撐頂起上部梁片，如此和實(shí)現(xiàn)千斤頂多次小距離頂升，最終使橋梁得到提升，下部空間變大。

圖2 橋墩頂部直接頂升法示意圖

根據(jù)原橋設(shè)計(jì)計(jì)算，頂升梁總重約420t，兩種頂升方法千斤頂個(gè)數(shù)不同，各頂升點(diǎn)受力大小也有所不同，由表1可知臨時(shí)鋼管支架頂升法總共采用了12 個(gè)千斤頂，其中0、3 號(hào)墩每個(gè)千斤頂需要16t頂升力，其中1、2 號(hào)墩每個(gè)千斤頂需要54t頂升力；橋墩墩頂直接頂升法總共采用了8 個(gè)千斤頂，其中0、3 號(hào)墩每個(gè)千斤頂需要24t頂升力，其中1、2 號(hào)墩每個(gè)千斤頂需要81t頂升力。

表1 頂升數(shù)據(jù)表

通過(guò)上述兩種頂升方案的對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，在千斤頂設(shè)置及受力方面，兩種方案都可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。但從現(xiàn)場(chǎng)施工特點(diǎn)來(lái)看臨時(shí)鋼管支架頂升法需要搭設(shè)臨時(shí)支架，且支架底部需要澆筑擴(kuò)大基礎(chǔ)，同時(shí)還應(yīng)對(duì)原地面進(jìn)行處理，滿(mǎn)足中墩地基承載力不小于250kPa，邊墩不小于100kPa的要求。但由于該橋橫跨市區(qū)繁忙的快速路，臨時(shí)支墩搭設(shè)嚴(yán)重影響交通，交通導(dǎo)改困難，且當(dāng)?shù)亟煌ú块T(mén)要求施工盡量不要影響交通。鑒于此種情況，項(xiàng)目技術(shù)人員提出橋墩墩頂直接頂升法，該方法可以很好的避免搭設(shè)臨時(shí)支墩的一系列麻煩，只需對(duì)既有橋墩進(jìn)行簡(jiǎn)單處理即可，同時(shí)頂升過(guò)程注意對(duì)橋墩頂面的保護(hù)，因此該橋最終采用橋墩墩頂直接頂升法。

3 施工方法

3.1 施工工序

采用橋墩墩頂直接頂升法主要通過(guò)頂梁準(zhǔn)備、同步頂升、落梁三步完成，其中頂梁準(zhǔn)備分為搭設(shè)腳手架平臺(tái)、鋪設(shè)跳板、制作鋼板墊塊、安裝液壓千斤頂、清除橋臺(tái)、蓋梁上堆積物、準(zhǔn)備臨時(shí)支撐墊塊、安裝頂升監(jiān)控百分表、制作支座墊石等步驟；同步頂升分為頂升監(jiān)控、頂升后臨時(shí)支撐，鑿除生銹鋼板銹蝕、取出支座、預(yù)制墊塊支座墊石增高、安裝支座、支座高差調(diào)整等步驟；落梁施工通過(guò)落梁監(jiān)控、拆除千斤頂、拆除腳手架等步驟完成。通過(guò)對(duì)上述各施工步驟的嚴(yán)格控制即可完橋梁頂升施工。

3.2 頂梁準(zhǔn)備

在頂梁工作開(kāi)始前需要在墩柱周邊搭設(shè)簡(jiǎn)易腳手架作為施工操作平臺(tái)，操作平臺(tái)滿(mǎn)足施工要求即可。頂升過(guò)程中用到鋼墊板，根據(jù)計(jì)算提前準(zhǔn)備好160 塊50×50×3cm的鋼板。如圖3所示為滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需要施工中準(zhǔn)備8 臺(tái)YDTB100-30A臺(tái)座式千斤頂，有關(guān)技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)最大頂升力100.5 噸/臺(tái)，油頂幾何尺寸為：直徑189mm，高度90mm，行程30mm，適合于頂升重量大間歇較小的物體位移，同時(shí)配足相應(yīng)安裝頂升監(jiān)控百分表。

圖3 千斤頂和百分表

由于梁片較重且處于人流車(chē)流較大的街道，因此頂升過(guò)程中遵循小間距、多次、同步頂升的方法進(jìn)行頂升作業(yè)，這樣可有效保證頂升過(guò)程可控性，因此對(duì)墊石也進(jìn)行分塊制作，如圖4（a）所示預(yù)制墊石標(biāo)準(zhǔn)尺寸采用0.5mx0.5mx0.11m，如圖4（b）所示每塊墊石中含有24 根Φ80 的鋼筋。

圖4 預(yù)制支座墊石示意圖

3.3 同步頂升

在每個(gè)橋墩頂部支座內(nèi)側(cè)設(shè)置兩個(gè)千斤頂和兩個(gè)臨時(shí)支撐，如圖5所示頂升施工開(kāi)始前，確保8 個(gè)千斤頂?shù)酌嫠椒胖?，且頂部與梁片秘貼，在千斤頂?shù)酌婧晚斆娑挤庞蓄A(yù)制鋼板，預(yù)制鋼板主要為防止頂升過(guò)程中因局部受力對(duì)梁片、墩頂?shù)钠茐?，同時(shí)可為千斤頂墊高，最終完成頂升施工。準(zhǔn)備完成后開(kāi)始他進(jìn)行同步頂推，第一次頂推距離達(dá)到20cm 以上停止頂推，如圖6所示，此時(shí)放入臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐采用鋼板進(jìn)行墊高，當(dāng)臨時(shí)支撐與梁片秘貼后，再進(jìn)行千斤頂回油操作，從而釋放頂升力，此時(shí)可由臨時(shí)支撐頂起上部梁片。

圖5 千斤頂頂升

圖6 臨時(shí)支撐

第一次頂升完成后，開(kāi)始進(jìn)行原有支座的拆除，將原有支座拆除后，對(duì)支座墊石進(jìn)行鑿毛處理，然后將預(yù)制墊石放在原來(lái)橋墩墊石上，墊石之間采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行連接。重復(fù)上述頂升步驟，將梁片頂升55cm 后停止頂升，此時(shí)支座墊石如圖7所示，總共進(jìn)行5 次頂升加高，每塊預(yù)制墊石高11cm，經(jīng)過(guò)5 次加高后即可進(jìn)行梁片支座的安裝施工。根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)要求，安裝過(guò)程中一定要保證支座呈水平狀態(tài)，且支座四個(gè)角的高差控制在2mm 內(nèi)，同時(shí)支座中心線必須同上部梁片中心線在一條直線上，上下中心線的偏差不能大于2mm。安裝過(guò)程中墊石和支座下鋼板之間采用加環(huán)氧樹(shù)脂的方式進(jìn)行連接，從而支座與墊石形成一個(gè)整體，從而完成整個(gè)墊石與支座的安裝。

圖7 支座墊石示意圖

3.4 落梁

橡膠支座更換完成后及時(shí)落梁，落梁前對(duì)脫空支座用不銹鋼板墊實(shí)調(diào)平，各支座調(diào)整標(biāo)高按原設(shè)計(jì)值?。òv橫坡）。落梁過(guò)程中一定要確保各千斤頂同步回落，保證梁片在回落過(guò)程中橫向高差控制在1mm內(nèi)，梁端2側(cè)高差控制在2mm內(nèi)。如落梁后發(fā)現(xiàn)橫隔板出現(xiàn)局部0.2mm以下裂縫用建筑結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉處理即可。

4 注意事項(xiàng)

（1）在每個(gè)橋墩上部布置兩個(gè)千斤頂，在千斤頂布置過(guò)程中一定要確保上下平整，在局部不平整區(qū)域采用薄鋼板墊平，確保千斤頂與梁板秘貼。

（2）在布置其他輔助設(shè)備時(shí)，注意不要將相關(guān)設(shè)備放置在梁板上，這樣可以有效減少頂升力，減輕千斤頂?shù)念~外負(fù)擔(dān)。

（3）在頂升前必須對(duì)記錄儀器進(jìn)行校驗(yàn)，確保儀器的精度，在儀器搬運(yùn)及操作時(shí)必須派專(zhuān)人負(fù)責(zé)，以免儀器出現(xiàn)損壞。

（4）頂升過(guò)程一定要控制速度，緩慢進(jìn)行，派專(zhuān)人看守千斤頂，從而確保每個(gè)千斤頂同步頂升，頂升過(guò)程中如有異常應(yīng)立即停止頂升作業(yè)，檢查設(shè)備情況，設(shè)備正常后繼續(xù)施工。

5 結(jié)論

（1）由于該橋橫跨城市快速路，人流車(chē)流較大，通過(guò)方案比選的方式選擇了橋墩墩頂直接頂升的方式對(duì)橋梁進(jìn)行加高，該方法大大減少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交通的影響，同時(shí)減少了材料及人工費(fèi)，有效節(jié)約施工成本，

（2）在頂升施工過(guò)程中，采用了多次、小距離、同步控制相結(jié)合的頂升方式進(jìn)行頂升，使整個(gè)頂升施工過(guò)程得到有效控制，安全高效的完成頂升任務(wù)，最終達(dá)到使既有橋梁穩(wěn)定增高的目標(biāo)。