浅谈桥梁整体顶升技术 Ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ Ｂｒｉｄｇｅ Ｊａｃｋ－ｕｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ■许久一Ｘｕ Ｊｉｕ 【摘要】桥梁整体顶升技术町以在不影响桥梁结构与形态 前，完成顶升系统和检测系统的调试。最后，进行 大的安全隐患。采用ＰＬＣ液压同步控制技术可以消 除顶升应力和位移不同步的影响，精确控制桥梁的 的条件Ｆ，实现对桥梁净离和稳定性的改善。本文介绍了 落梁、台帽和盖梁的安装和桥面修复工作。 桥梁顶升技术的施［特点以及现今较为常见的几种新型整 体顶Ｈ 技术，并指出了桥梁整体顶升施：１：过程的注意事项。 二、新型整体顶升技术 １．顶升托换技术 实际负荷，使顶升过程中桥梁局部附加应力更为均 衡。同时，ＰＬＣ液压千斤顶可以根据桥梁结构特点 桥梁的结构形态不同，在进行整体顶升施工时， 【关键词】桥梁整体顶升顶升技术 需要采用与之对应的顶升托换技术，以确保顶升操 作的精确性。目前，较为常见的托换技术可以划分 为两类，一是直接顶升托换技术。适用于不改变桥 梁原有结构的情况，以托换承台或盖梁为反力基础。 设置顶举位置．采用预制对应的位移传感器组成位 移闭环，确保在顶升施工过程中桥板和盖梁的结构 稳定性。 ＩＡｂｓｔｒａｃｔｌ Ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ ｂｒｉｄｇｅ ｊａｃｋ—ｕｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｌｌ ｒｅａｌ－ ｉｚｅ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｃｌｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ＰＬＣ液压系统能够根据施工前预设的位移与顶 升指令，输送给液压千斤顶，液压千斤顶产生相应 ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｏｒ－ ｐｈｏｌｏｇｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 二是断柱顶升技术。适用于需要对桥梁立柱进行切 割分离的情况，以承台一盖梁或上、下抱梁为顶升力 系基础。 的位移和顶力，并将控制数据反馈给控制室，及时 进行液压与位移制定的修正。通过位移与升力的闭 环式调节，每个循环内的顶升位移误差控制在２ ｍｍ 以下，从而提高桥梁顶升过程的稳定性和精确性。 ４．动态监控技术 ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｊａｃｋ－ｕｐ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｃｏｍｍｏｎ ｓｅ－ ￣ｅｒａｌ ｎｅｗ ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ ｊａｃｋ－ｕｐ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙ ｂｒｉｄｇｅ ｊａｃｋ－ｕｐ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ２，限位装置形式 桥梁在顶升过程中由于受到施工水平和设备控 制精度的影响，容易出现晃动或偏移等问题。在顶 升过程中，微小的水平位移都会导致桥梁精度严重 下降。为了能够精确控制顶升施工的纵向和横向位 移，可以在顶升过程中设置限位装置，这样就可以 利用限位装置的牵拉和调整功能消除跨内位移问 桥梁顶升过程中立柱的倾斜角度、板梁缝隙与 盖梁的横向和纵向位移会出现一定偏差。如果不及 时修正偏差，会对桥梁的顶升质量造成较大影响。 因此，需要在顶升过程中设置一套动态监控系统， 及时反馈桥梁顶升姿态数据，并设置偏差预警值与 Ｋｅ） ｗｏｒｄｓＩ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｌｌｙｊａｃｋ－ｕｐ，ｊａｃｋ—ｕｐ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 引言 随着我国经济建设的持续深入，城市建设步伐 也越来越快 城市河道、公路与铁路的改造过程中， 涉及对现有桥梁进行改造的技术问题。桥梁整体顶 『卜技术的出现．也为人们提供了更多的桥梁改造思 路 可以在不改变桥梁整体形态和结构性能的前提 卜，充成桥梁整体净高的提升。不仅可以减少工程 题。限位装置可以划分为抵抗形式和牵拉形式两种， 如图１与图２所示。其中，抵抗形式具备较好的强 度和固定作用，在顶升过程中无法完成自我位移调 整操作。牵拉形式在顶升过程中可以人工调整限位 极限值。动态监控系统主要包括：桥面标高监测、 承台位移监测、盖梁底部标高监测、盖梁纵向位移 监测、千斤顶行程监测与桥体结构内力监测。由于 桥梁在进行整体升顶之前桥体的结构已经全部形 收紧螺栓，同时设备结构简单．安装方便。 成，在升顶过程中各个顶升点的抬高差异将会对桥 体结构内部造成次内力。如果次内力与桥体恒载内 力叠加后超过桥体的设计强度，将会对桥体造成严 重的结构损害。因此，在施工过程中对桥体结构和 相应部件形变与内应力检测，对于保证施工过程的 安全性十分必要，桥梁内应力监控如图３所示。采 取主动措施降低并消除在顶升过程中的不利因素对 桥体结构的损害，为确保桥体结构安全竖起一道保 护屏障。 资金投入，同时还可以大幅缩短工期，实现更高的 经济效益。 一、 桥梁整体顶升技术特点与施工流程概述 目前，＿仃很多桥体由 受到本身结构与桥下净 高限制，无法满足交通运输和通航的要求，这就需 要对这些桥体结构功能良好、可以继续使用的桥梁 进ｆ 桥下净商提升施工。目前，桥梁项升施工主要 町以划分为整体项升和分段顶升。当桥体结构为连 续梁结构。且需要抬升的高度较大时．仅能采用整 体抬升技术。桥梁整体顶升施工涉及的工程技术复 杂 首先，要根据工程技术要求对桥梁的整体结形 态ｆｌ】结构性能进行准确检测。然后，根据桥梁施工 技术规范要求，对桥梁结构进行受力分析，计算桥 梁顶升所要承受的重量，选择合适的千斤顶，根据 图１抵抗形式限位装置 陬位装ｆ 桥梁工程图的结构布置特点分配顶升受力点，使得 在进行整体顶升过程中桥梁整体的受理合理均匀。 图３桥梁内应力监控图 三、桥梁整体顶升施工的注意事项 第一，由于桥体结构质量并不均匀，在顶升过 程中可能会出现实际位移偏差、倾斜或扭曲等问题。 确定合适的项升反向力矩，提高顶升整体稳固性可 以采用限位技术，在保证受力平衡的情况下完成整 体顶升施工。同时，需要注意的是，在桥梁顶升过 程 要对施工流程进行全程监测，主要包括桥梁整 体形态监测、顶升位移监测与桥梁内力监测等。 这就需要重点关注桥梁结构特点，准确把握桥梁的 重心和升力作用点的重合。在施工过程中，要根据 桥梁顶升点的位移量来确定顶升力的作用点是否准 图２牵拉形式限位装置 顶升工艺流程的确立耍结合桥梁的结构特点与 设备技术参数，在确保桥体的主体结构功能良好的 前提下，对桥梁净高进行抬升。在施丁：准备阶段中， 主要进行施 Ｉ：平台的搭建与桥面梁板和台背伸缩缝 的坪凿，完成液压千斤顶的选用和安装。正式开工 确。再通过调节千斤顶的油压和位置指令，使得各 升力点位移量相对均衡，提高顶升施工的精确性。 ３．ＰＬＣ液压同步控制技术 由于传统的桥梁顶升技术受限于项升装置的负 荷和精度，当设备项升力度不均衡时，会对桥梁造 成额外的附加应力影响，对桥梁的本身结构造成较 第二，液压千斤顶在安装过程中要确保千斤顶的轴 向严格垂直，避免在顶升过程中出现水平分力造成 （下转第３４４页） ３４２ 四、减震效果评估 表３固定墩Ｅ型钢阻尼支座的减震效果 固定墩 墩项 剪力（ＫＮ） 加阻尼支座 弯矩（Ｉ【Ｎ・ｍ） 剪力（ＫＮ） 未加阻尼支座 弯矩（ＫＮ・ｍ） 减震效果（％） 剪力 弯矩 地震波１ 地震波２ 墩底 地震波１ 地震波２ ３ ５０２ ３ ６８９ 剪力（ＫＮ） ２１ ４７７ １８ ９４６ １．０４１×ｌ０－８ １．１０９×１０－８ 弯矩（ＫＮ・ｍ） ｌ５４ｌ５１ １５Ｏ ６８３ １０７１０９ １５７１７８ 剪力（ＫＮ） １６６ ８０８ １７３ ３９３ Ｉ＿５２６×１０－７ １．５９３×ｌ０－７ 弯矩（ＫＮ・ｍ） １ ９３５ ９５４ ２ ０ｌ５ ４０５ ９６．７ ９７．６ 剪力 ８７．１ ８９．１ ９３．１ ９３ 弯矩 ９２．０ ９２．５ 从表３数据可以看出，墩顶的最大剪力降低了 ８０％以上，墩底最大弯矩降低了９０％以上，安装Ｅ型 钢支座后减隔震震效果非常理想。 五、结语 以上分析结果表明： 抗震支座时桥墩受力过大，桥墩设计困难 （２）Ｅ型钢阻尼支座可以显著改善地震作用下 的受力，解决了地震多发地区桥墩的设计难点。 ［１］范立础．桥梁抗震［加．上海：同济大学出版社 ｌ９９７． （作者单位：武汉中咨路桥设计研究院有限公司） （３）两种罕遇地震荷载下Ｅ型钢阻尼支座滞回 曲线均符合试验结果，接近完美弹塑性体。 参考文献 （１）通过两种罕遇地震波的时程分析，未安装 （上接第３４２页） 四、结语 桥涵工程，２００２（５）：７２—７５． 桥梁位移偏差。同时，升力点位置的确定可以根据 垫块与盖梁或台帽的接触面面积计算。升力点位置 桥梁整体顶升技术在城市桥梁改造工作中起到 了举足轻重的作用，可以在不影响桥梁整体结构和 通行作用的条件下，完成对桥体净高和安全性的 善。不仅可以大幅缩短施工周期、节约成本，同时 ［３］刘思宇，刘国金，周建庭．基于内力控制兼顾挠度 荷载效率的桥梁荷载试验布载方法研究［Ｊ］，重庆交 通学院学报，２００５（１）：３５—３７． 不应超过桥体混凝土钢筋的结构强度，防止在顶升 过程中桥体结构受损 第三，顶升过程中，要随时 检测液压系统排气管内是够有空气存在，及时排除 空气可以防止漏油问题，确保顶升施工的稳定性和 安全性。第四，桥梁整体顶升过程中由于桥梁中心 不断升高，如何及时调整升力结合点位移，确保与 桥梁整体重心的重合也是顶升施工的重要技术问 题。 （作者单位：中南建筑设计院股份有限公司，武汉 ４￣０７１） 还可以降低桥体改造过程中对资源浪费和环境污染 问题，具备较高的经济效益与社会效益。 参考文献 ［１］张明佳．城市桥梁顶升技术概述［Ｊ］．建筑结 构，２００７（８）：４７—４９． ［２］贺栓海．公路桥粱顶升荷载试验与结构评定［Ｊ］． ３４４
