多跨截柱整体顶升桥梁施工技术

车宗原、熊本冬

（江西省嘉和工程咨询监理有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

多跨截柱整体顶升技术结构简单、设备先进、易于操作，能够在桥梁顶升工程中发挥重要作用。考虑到桥梁顶升要求，在该技术应用时需要做好地基稳定性控制，同时做好设备顶升吨位的选择，这样才能满足桥梁项目的施工需求。

1 桥梁顶升技术分析

桥梁工程项目为复杂空间结构，分析其力学模型特点，上部桥跨结构一般会采用合适的支撑结构形式，以保证上部结构可以稳定运行。从理论角度进行分析，结构受力条件只与支撑边界约束条件存在直接的关系，和支撑高度方面并无直接的关系，这就使得桥梁顶升施工具备较高的可行性，以满足工程的运行标准要求。

根据桥梁顶升施工的技术特点和要求，结合具体的情况，选择合适的临时支座支撑结构形式，在原受力条件的影响之下，设置临时桥跨或者结构体系形式，将其制作为两个支撑结构形式，保证结构的性能合格，提高桥梁运行的安全性。通过使用桥跨支撑，达到规定高度位置，然后升高各个制作，保证其竖向的位置得到提升。结合现场的施工特点和要求，了解桥梁顶升技术的特点和要求，保证顶升环节原有桥梁受力状态基本稳定，不会产生过大的变化。

对于目前比较普遍使用的桥梁结构来说，如梁式结构、钢架桥结构以及拱式结构形式，顶升技术的应用保证支撑约束作用，确保受力条件达到稳定性要求。所以在实际操作中，应该综合分析桥梁顶升技术，以保证桥梁加高、支座更换或者顶升调坡等处理满足项目需求。

2 技术特点

多跨截柱整体顶升施工技术，主要有如下特点：第一，钢抱箍的组成结构比较简单，结构受力比较均匀、明确，在运输环节非常方便。第二，顶升设备非常先进。在系统的运行中，主要是通过进口PLC 系统同步顶升施工，利用计算机直接进行千斤顶顶升的控制，保证有效控制高度。并且，显示器直接反映工作的数据，对于现场进行全面的监控，实现自动化误差的控制，以保证其运行标准要求。第三，操作比较简单，并且各项数据能够反复多次复制使用，简单易学。

3 顶升施工工艺

3.1 工程概况

某桥梁项目经过长期运行，需要进行扩建施工才能满足当地的交通运行要求。在桥梁施工中，实施引桥顶升施工，保证新旧桥梁可以同时进行顶升施工，新建设的T 梁结构可以完成顶升技术应用。在该次桥梁工程的扩建施工中，选择应用垫石加高或者立柱接长的施工方式。对于顶升高度不超过35cm 的要求，应用垫石加高的方法；如果顶升高度在35cm 以上，需要应用立柱接长的方法。通过对现场综合分析，确定选择应用截柱顶升施工方式。

3.2 施工准备工作

3.2.1 水中施工平台搭设

按照现场设计方案的要求，设置顶升承重桥台脚手架与梁体观测架。除了分析人体活动荷载外，还应该对承载千斤顶支垫钢板转移、临时支架转移、千斤顶油管重量等要素进行分析。了解受力条件要素，根据需要应用承重桥台脚手架的施工方式，横纵间距控制在0.5m。2 个桥台都要布置脚手架结构，并且设置跳板，用钢丝绑扎固定，并且在现场设置安全网以及警示标志，保证符合工程的安全性。

3.2.2 桥面梁板与台背两侧伸缩缝清理

顶升施工前，进行伸缩缝切割处理。使用切割机将桥面铺装切割两道缝，使切口达到平直度的标准。利用风镐进行凿除作业施工，用人工钎子清理施工，保证端头、台身等位置不会有任何垃圾。梁板端头与台背处于分离的状态，并且通过空压机、电吹风等全面清理干净，达到洁净的标准。对台帽进行凿毛施工，将梁底、台帽顶部的杂质、松散部位全部清除，符合高度的要求，顶升到设计位置，进行台帽的修复处理。

3.2.3 桥面标高和中线观测点布置

顶升施工之前，工作人员对每一片桥面与支座垫石进行布置，对标高以及中线进行检查，各个结构部分的尺寸精度符合要求，没有任何偏移的问题。进行现场施工技术条件分析，保证符合设计标准要求，各个结构部分都符合规定要求，促进项目效益提升。

3.3 顶升千斤顶的选用和安装

根据桥梁的情况，选择最佳的千斤顶设备，具备液压锁装置，防止管道在施工中出现失压的问题，保证支撑的性能达到标准要求。顶升部位布置螺旋部件，在顶升到设计位置后，直接拧紧螺帽，保证其符合运行标准要求。在千斤顶安装施工中，保证轴线是垂直的，不能发生倾斜的问题，提高结构的性能。对各个加力点位置加强控制，保证千斤顶或者垫块不会损坏。应用帽（盖）梁的反力基础结构，对于顶部进行找平施工，把千斤顶直接安装到顶面，与边缘至少应该有10cm 的距离，可以组合形成稳定体系，千斤顶与梁板下部都要布置钢垫板，达到找平的效果，符合尺寸精度要求。

3.4 顶升系统、监测设备的调试安装

在顶升结构施工中，利用位移、顶升压力等方法展开全面控制，通过电子传感器收集各项数据信息，对现场项目指导产生积极的作用。顶升施工前，利用合理的方法调节系统，做好现场调控工作，促进系统运行质量和效果的提升，满足工程技术标准。监测设备是必不可少的，对于提高现场施工的质量水平有着重要价值，主要是压力传感器、百分表、位移传感器等设施。在梁底设置位移传感器，随时掌握和了解位移变化的情况。通过百分表进行控制，保证偏移尺寸满足要求。压力传感器也极为重要，检测确定压力参数，如果超出工艺技术标准要求，应该及时纠正处理，以达到工程的标准要求。

3.5 试顶升

为了充分掌握顶升系统的条件和运行情况，顶升作业前，需要进行试顶升，其高度为5～10mm 左右。在试顶升环节，加强顶升系统检查，了解其运行的效果，分析是否满足安全性标准，消除顶升系统可能存在的问题，如接头漏油、油泵压力不足等，还要预防出现非延性变形的问题。试顶升环节需达到千斤顶设计荷载的要求，避免荷载过大而导致结构变形损坏，随时进行桥梁监测，通过分级设置的方法，保证顶升点作用力符合要求，直到梁体能够直接转移到千斤顶表面。此外，在操作环节，现场施工阶段，梁体同步顶升施工，该阶段持荷时间超过5min；卸载后要进行系统控制，了解运行情况，如果有异常的问题，需要分析形成原因，对后续顶升施工处理产生积极作用。

3.6 正式顶升

结合预荷载的要求进行加载与顶升施工，在顶升阶段，通过PLC 系统对实时千斤顶运行情况进行监测，做好全面控制，并且在底部设置精度较高的钢垫块结构，避免操作方面的问题。顶升工作完成后，坡度极易出现变化，为了避免出现位移偏差严重的问题，可以在现场设置限位块，保证纵、横向的精度合格。限位装置应用三角牛腿结构形式，采取植筋的方法，将其植入台身块与挡块结构。将桥梁同步顶升到设计的位置，并且加强千斤顶的行程控制，分为多次顶升施工，单次顶升施工15cm 为宜，并且需要塞入钢板以防止发生回落的问题。重复上述步骤，循环、反复多次顶升，直到达到最终的施工标准要求，且顶升速度不超过10mm/min。

3.7 同步实施监控

在每一次顶升施工结束后，计算机显示器直接反映顶升位移、千斤顶压力等参数，以检查是否符合工艺技术标准要求。顶升支架结构承载性能合格，了解板的变化情况，一旦存在任何异常的问题，要及时采取处理措施，并且开展后续顶升施工。同时，在顶升时应该做好各个作用力的监控，了解千斤顶承载力参数，对后续顶升施工顺利进行起到积极作用。在顶升环节，实际顶升力与设计顶升力偏差控制在5%以内，如果超出该标准，应该及时停止顶升施工，并且随时做出调整。位移监控也极为重要，利用位移传感器获取相关的数据信息，并且利用百分表监控位移参数变化，保证2 个桥台位置的偏差不超过2mm，只要超出该要求，应该及时停止顶升作业。根据偏差的情况，做出改进和调整，消除误差过大的情况。在具体的顶升环节，利用位移传感器随时掌握和了解位移变化的情况，优化与改革各项措施，促进顶升施工质量效果的提升。对顶升的位移情况做好全面控制，确保顶升间距误差不超过2mm；对桥面高程进行监控，在桥台、桥跨部位设置监测点，利用全站仪进行高程测量，台顶竖向误差不超过2mm，如果超出该标准，要及时停止施工。

3.8 临时支撑垫块的放置

在每次顶升施工后，及时塞入钢板与预制垫块结构，确保临时支撑的质量和性能合格。临时支撑面积合格，能够达到承载性能的要求，局部荷载完全符合运行标准。在临时支撑下部的安装施工中，确保和台帽有稳定的连接，上侧与梁体稳定连接，防止发生回落的情况。临时支撑垫块应用钢筋混凝土预制块的形式，两侧需要预留钢筋材料，确保和相邻结构形成整体结构形式。在临时支撑设置中，保证新垫石宽度符合要求，有足够的作业空间，位置精度合格。

3.9 台帽接高

落梁在到达设计位置后，进行台帽接高部位钢筋绑扎、模板设置、浇筑施工，保证钢筋网片符合要求，垫石、台帽组合形成整体结构，并且对顶部凿毛施工，新旧混凝土连接效果符合要求，完全达到工程技术标准。

4 顶升施工的注意事项

4.1 地基持力层要满足承载要求

为了使得整体顶升施工有效进行，反力架基础下部地基持力层满足承载性能标准，变形控制在合理的范围内，支架位移符合要求，稳定性达标。

根据桥梁加固施工标准要求，在整体顶升施工中，必须严格控制地基持力层。一旦持力层承载性能不合格，在顶升时会导致垮塌事故的发生，影响人们的生命健康安全。考虑到桥梁加固施工标准的要求，对加固环节严格控制。在整体顶升施工中，地基持力层必须符合承载力标准。根据工程的要求，结合现场情况，展开承载力试验检测，保证基础结构持力层性能达标，完全符合设计方案标准。如果经过检查发现不符合工程标准要求，要及时进行持力层加固施工，达到承载性能标准要求。因此，在顶升环节，要加强持力层承载性能检测，对于提升工程的总体质量和水平产生积极的作用。

4.2 所用千斤顶吨位要高于设计吨位

在顶升施工中，保证千斤顶额定吨位在设计方案要求的两倍以上，也就是说，安全系数必须超过2。千斤顶使用前，要及时调试处理，保证顶升行程是相同的，且要设置备用千斤顶装置，使得顶升作业施工连续进行，达到稳定、可靠的要求。

综合分析桥梁加固改造施工标准要求，保证结构部件实际重量超出设计重量要求，顶升环节严格控制。考虑到项目的具体情况，适当地扩大千斤顶吨位，确保应用的效果满足要求，千斤顶吨位高出设计吨位的要求，有足够的顶升力，不会对工程项目运行产生负面的影响。加强细节方面的设计，千斤顶承载性能符合要求，顶升作业达到标准，消除各种垮塌的问题，达到工程现场施工要求，彻底解决承载性能不合格的情况，为项目施工奠定基础。

4.3 顶升过程注意统一协调

在顶升施工作业中，协调和统一是关键，组织专人进行现场全面监控，随时掌握和了解桥板结构的具体情况。如果存在异常的问题，要立即采取措施调控和处理。在现场的施工中，顶升作业阶段，由专人对现场监控和管理，确保桥面和桥板结构的速度、力度统一。防止因为某个部位顶升速度过快或者过慢，导致结构发生断裂损坏的问题。同时，组织专人管理桥板结构的变化情况，如果存在不良情况，要及时采取必要的应对措施，确保能够有效监控桥面和桥板，位移量合格，防止发生位移过快或者过慢变化的情况，对桥梁产生很大的影响。因此，在具体的施工环节，做好统一协调处理，保证各个部位协调施工。与此同时，由专人监控整个施工过程，协调处理各项工作，对施工进度进行全面控制。

5 结语

多跨截柱整体顶升桥梁施工技术有很高的先进性，操作简单、施工方便，工艺技术水平较高，降低项目成本。在多跨截柱桥梁工程施工中，能够促进施工速度的提升，从而带来更高的经济效益，对桥梁事业全面发展产生积极的作用。