桥梁水平纠偏工程方案设计

薛仲义胡恒亮

中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：

摘要：受时代设计思维影响，上世纪80年代出现一批独柱单支点连续梁桥，尤其匝道处的弯桥在受到偏载和温度力或是超载的作用下发生明显的水平位移甚至落梁，本文为纠正桥梁侧移，回归桥梁设计位置（桥梁中心线与桥梁设计中心线重合）提出设计方案。

关键词：单支点；连续梁；弯桥；位移；纠偏

Abstract: by the time the design thinking influence, the 1980 s saw the emergence of a single continuous girder bridge column alone fulcrum, especially in bend in the ramp bridge by partial load and temperature force or under the effect of overloading pronounced horizontal displacement and even fall beam, this paper to correct a bridge lateral, return to the position of bridge design (the centerline of the bridge with bridge design center line coincidence) presents the design scheme.

Keywords: single protection; Continuous beam; Bending bridge; Displacement; rectification

本桥为互通式立交，原设计荷载等级为：汽车-超20级、挂车-120。地震烈度按7度设防，桥梁宽度为12.5米，横断面为0.5+11.5+0.5米。桥梁跨径为从小桩号往大桩号2x13+25+7x13+（28.5+2x39+28.5）+（18.5+4x20+18.5）m。其中13m跨径采用普通板梁，跨径25m采用后张预应力空心板，（28.5+2x39+28.5）一联采用普通整体式箱梁，（18.5+4x20+18.5）一联采用现浇预应力箱梁。其中，15号墩为连接墩，11～15号墩为28.5+2x39+28.5m为预应力现浇箱梁，15～21号墩为18.5+4x20+18.5m为普通钢筋混凝土现浇箱梁

根据检测报告：15#墩箱梁明显异常移位（顺行方向左侧地袱分离，顺桥向间距14.5cm，横桥向间距7cm；顺行方向右侧地袱分离，顺桥向间距17cm，横桥向间距7cm）。根据测量结果，预应力一联在15号墩位置向桥梁外弧侧移动7cm，15号墩处盖梁外弧侧被梁挤坏，11号墩处梁基本位于盖梁两侧挡块中心，没有发生位移。普通钢筋混凝土一联在15号墩和21号墩两端都没有发生位移。故说明（28.5+2x39+28.5）预应力一联绕11号墩向桥梁外弧侧旋转，15号墩偏离桥梁设计中线7cm。

根据检测报告建议对预应力一联主梁进行水平纠偏，预应力现浇箱梁采用C50混凝土。首先使用千斤顶将主梁逐级顶升，后支架临时墩，将主梁放置在临时墩上，并在临时墩上放置临时支座，在临时支座上设置涂满硅胶的四氟板减少摩阻力，考虑千斤顶放置位置位于箱梁暗盖梁位置，千斤顶布置位置如下：

桥梁纠偏临时千斤顶及临时墩布置图

预应力一联最大支反力9640kn，在一个墩位布置8个千斤顶及4个临时墩，每个千斤顶受力1205kn，为保证每个千斤顶有50%以上的受力储备，所以选用承重200吨型号的千斤顶，对箱梁暗盖梁进行验算（预应力一联为预应力暗盖梁，为独柱墩）。在顶升前，暗盖梁为全截面受压。在顶升过程中，暗盖梁受力状态如下图：

28.5+2x39+28.5m顶升中暗盖梁上缘压应力图（恒载作用下，单位：mpa）

28.5+2x39+28.5m顶升中暗盖梁下缘拉应力图（恒载作用下，单位：mpa）

可以看出在顶升过程中，暗盖梁上缘受压应力最大达到20.9mpa，下缘出现拉应力，最大达到1.3mpa，虽然没有超过混凝土收拉、受压极限，但是对于混凝土受力状态十分不利。

针对以上情况提出第二方案，改变千斤顶及临时墩支撑位置，由原来暗盖梁位置移到临时墩位置距离墩中心2m位置，在主梁箱室加厚位置，为防止主梁破坏，在主梁梁底设置托梁，扩大主梁受力截面，减少应力集中。重新布置千斤顶及临时墩位置如下图：

桥梁纠偏临时千斤顶及临时墩布置图

经计算主梁复核受力要求。千斤顶及临时墩下搭设临时支架，基础位于承台上，在承台上植筋与承台固接，具体布置如下图：

临时支架平面图

对临时支架进行验算，暗盖梁受力如下图：

顶升及水平纠偏状态下临时支架应力图

（水平纠偏过程中最大应力为114.2mpa，满足要求）

在正式顶升前，应进行模拟顶升操作训练，使各工作人员熟悉操作规程。根据理论计算的各支墩反力值为依据，分级顶升，直到将梁的自重转换到千斤顶上，每次加力顶升过程中，用油表控制油顶的同步情况，在每次顶升过程中用位移计检测顶升量，使个支墩基本保持一致，并用钢垫板在梁底做预防装置，确保稳定顶升。

1. 承台表层开挖

对存在病害的A线11-15#墩开挖承台基坑，首先移除地表的绿化，然后采用人工挖掘，刨验有无管线，如有管线将管线露出，以免破坏，最后用挖掘机挖掘出承台，遇到沥青砼路面及有路面基础的地方，采用液压锤破除，再用挖掘机开挖，露出承台顶面，并将承台顶面清理干净。开挖出的土方，在绿地范围内及时用苫布苫盖，保证现场整洁，没有扬尘。待工程完工后，再进行回填。

2. 钢结构支架加工及安装搭设

本次钢结构支架主要内容为对A线存在病害的11—15#墩位进行钢结构支撑体系施工，其中11—15#墩钢支架采用直径60厘米，壁厚16毫米的钢管桩，斜撑及横撑间距为2米一道布设，枕梁为36#工字钢3根一组焊接成型，并与钢管桩焊接成整体支撑。

2.1钢结构支架安装搭设

在清理干净的承台顶面上，按设计图纸的位置，在承台上打眼，每个眼的深度为37.5cm，然后植入螺栓放上打完孔的钢板，并用螺栓扭紧，在钢板上画出钢板桩的位置，将加工完的钢管桩用20t吊车按位置放到位，安装的时候随时用经纬仪跟踪钢管桩的垂直度，即保证钢管桩的垂直，垂直误差控制在0.1%以内。然后按设计位置焊接横撑和剪刀撑。

3. 顶升设备的加工及就位

3.1 顶升设备的加工

50t千斤顶，128个，行程10cm，闭合高40cm；

4.1 施工步骤

1、将墩顶梁底支撑部位的混凝土表面打磨平整，在各墩顶指定位置上安装千斤顶、临时支撑保护，千斤顶端头保证水平。

2、连续梁整联顶升，按10级加力，为防止梁体外翻，对于箱梁整体同时加力，同时操控，避免单节点受力。

3、顶升高度为10cm,也可根据现场施工操作空间来确定顶升高度。

4、每个墩位每级顶升高度严格控制在5cm。并严格控制相邻两墩之顶升高差不得超过5mm。落梁时也同样按此要求控制。

5、达到顶升高度后，将梁落于临时支撑上（临时支座），更换支座、焊接支座楔型垫板。

6、横向坡度调整前，应测量每墩位现状横坡及梁底相关位置处高程，根据原设计横坡确定本墩位横向高程调整值，并及时向设计反馈，共同确定调整值，确定支座楔型垫板坡度。

7、顶升分级撤除临时支撑上的垫板，每层垫板控制为5mm。方法与顶升方法相同。

8、在主梁回归原位后，在原墩柱及箱梁底板植筋，安装拉杆。通过拉杆结构用以抵抗桥梁偏移，达到限制主梁位移目的。拉杆构件的钢件必须进行防腐处理，材料表面应进行防锈、清洁、整平处理。涂层防腐采用环氧底漆两道+环氧富锌漆两道+聚氨酯面漆两道。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看