桥梁顶升施工内部的知识点

在桥梁顶升施工中，钢牛腿、钢抱箍、限位装置、钢支撑都是重要的受力结构，遵循先试验再应用的原则。为了好地调坡，适应旧桥纵断面线形平顺，减小结构在顶升过程中产生的次应力，需要在10#墩、43#墩处解联，即在墩顶连续处先顶升梁体，取出支座，再通过切割砼和凿除砼结合的方式将墩顶连续段断开。

一、钢抱箍设计与试验

在截柱顶升方式中，先将立柱的下半部分加粗，然后安装钢抱箍。上抱箍和下抱箍配对。各个钢抱箍的两瓣通过高强螺栓连接成一个整体。通过结构受力计算分析知，原北江大桥引桥顶升施工过程中，各个钢抱箍承受的压力约2000kN，因此对钢抱箍进行优化设计、受力工况计算分析、现场力学试验。通过计算分析和现场力学试验，优化设计，确定钢抱箍结构简单、受力明确，，施工方便。在各个钢抱箍安装完成后，进行加载试验，以检验钢抱箍是否受力。

二、钢牛腿的设计与试验

在垫石加高顶升方式中，钢牛腿是重要的受力结构。钢牛腿的制作方法：在盖梁侧面植筋，固定预埋钢板，将双拼32#I字钢焊接在预埋钢板上，并在双拼32#I字钢顶面焊接一块20mm的钢板，将两片I字钢连成一个整体。在正式安装之前对钢牛腿的安装工艺和受力性能进行仿真分析计算，并在现场进行力学试验。而且，在施工现场，各个钢牛腿安装完成后，进行力学试验。

三、顶升施工技术原理

(1)液压提升装置。通过PLC控制液压同步顶升系统实现顶升。PLC控制液压同步系统由液压系统(千斤顶、油管、油泵、油缸等)、传感器等信号传输系统、计算机控制系统三部分组成。液压系统由计算机控制，可以全自动完成同步移位，实现力和位移控制、操作闭锁、过程呈现、故障警报等多种功能。各个千斤顶都带有可以自动和手动锁死的阀，各个油泵既可以单操作，也可以由电脑主控系统统一操作，既，又灵活。

(2)顶升原理。垫石加高顶升时，在每个钢牛腿上安置1个千斤顶，临时钢支撑系统设置在盖梁顶面，通过在主控计算机里输入每个墩的顶升高度，控制系统就会自动划分顶升阶段，实现同步顶升和比例顶升，从而实现梁体的抬升。截柱顶升时，在每个钢抱箍的顺桥向安装两个千斤顶，横向安装临时钢支撑，即每个墩共安装4个千斤顶和8个临时支撑点，安装好千斤顶等顶升系统后，顶升过程由计算机系统自动控制。在21#墩和40#墩，千斤顶安装在临时钢管支架上，待顶升完成，并完成边墩立柱盖梁的接高或重建后，再拆除千斤顶和临时钢管支架及液压顶升设备辅助设施。

四、限位措施

(1)纵向限位措施。引桥顶升过程中，由于梁体存在纵坡，并且纵坡在发生变化，上部梁体会发生纵桥向位移，为了限制这一位移，需在伸缩缝处和解联处设置纵向限位装置。纵向限位装置可通过在桥面伸缩缝处和解联处植筋，固定预埋钢板，焊接32#双拼I字钢和限位轴承来实现。

(2)横向限位措施。横向限位措施表现为三种形式：①利用原旧桥中间的两条防撞护栏，安装限位架。限位架巧妙地利用了自身结构，既撑又拉，其上通过焊接固定的轴承还可以沿竖向轨道滚动，以适应梁体升高的需要。对限位架进行计算分析，确定其能抵抗顶升过程中横坡、不平衡顶升高度、台风侵袭等不利因素的影响。②在边墩处，由于梁端在横向缺乏约束，易发生横向偏位，因此需要在盖梁上植筋，制作强制限位墩，钢筋混凝土结构，从而起到横向限位的作用。③在截柱顶升时，由于立柱被截断，顶升施工其危险。因此在各个钢抱箍的面板上预留4个直径为112mm的限位孔，将4条直径为102mm，壁厚10mm的无缝钢管分别插入每对钢抱箍的4对限位孔，从而在顶升时起到纵向和横向的限位作用。

五、临时钢支撑设计

在垫石加高顶升和截柱顶升方式中，临时钢支撑是不可少的。顶升过程中，每次顶升高度为5mm，每顶升5mm，需要用临时钢支撑跟进。千斤顶每次换行程前，亦要将临时钢支撑固紧，使临时钢支撑顶住被顶升的梁体。临时钢支撑有2种形式：(1)1mm~20mm厚钢板。(2)由20mm厚的钢板作顶板和底板，由外径为245mm，壁厚为16mm的无缝钢管焊接组合而成的半封闭形式的钢支撑。临时钢支撑的结构尺寸根据钢牛腿和钢抱箍的结构尺寸确定。对临时钢支撑需要进行局部承压、抗剪、稳定性验算。

六、解联设计

对于顶升过程中因弦差大引起顶升后线形不够平顺的墩位，会产生大的次应力。为了防止这些部位的梁体因次应力而产生裂缝，宜先行解联。解联的方法为：(1)测量定位，标示出墩顶梁体需凿除的宽度。(2)在盖梁侧面安装钢牛腿和千斤顶。(3)将梁微微顶起3mm~5mm，取出支座，并在盖梁上垫好临时钢支撑，落梁。(4)沿测量放样线，将梁体切割开来，并将切割出来的砼块凿除掉。此时，梁体即分为两联。顶升施工完成后，应按照设计要求恢复解联处的墩顶连续段。

采用现场制造节段方式进行施工

在对桥梁进行施工建设时，将桥分为几段，在现场之外进行建造，然后再在现场进行拼接是有需要的施工方式。在对各个节段进行铸造时，对节段的质量和长度，以及拼接接口进行控制。

主要有两种方式来对长度和质量进行确定：

一、需要依靠生产厂家对材料进行预制，建成小的快件时，将这些小快件运送到桥梁施工现场之后再进行同步顶推。

二、利用连续预制但是逐段顶推的方式，此方法是利用预制场的梁轴线来控制完成的；

对于后者的应用要求高，运输过程需要采用公路货车进行运输，快件的大小根据运输货车的长度和整体载重来确定。两种方法进行对比，二种的方法的运输和拼接都比大，容易产生连接不到位等失误问题，因此采用一种现场制作的方法加简便易行。

顶推时，升起竖直顶活塞，使临时支承卸载，开动水平千斤项去项推竖直顶，由于竖直顶下面设有滑道，顶的上端装有一块像胶板，即竖直千斤项在前进过程中带动梁体向前移动。当水平千斤顶达到大行程时，降下竖立顶活塞，使梁体落在临时支承上，收回水平顶活塞，带动竖直顶后移，回到原来位置，如此反复不断地将梁顶推到设计位置。