林飛  吳如軍

1.引言

隨著公路、河道運輸的高速發展，原來建設的高速公路、跨河橋梁由于某些原因，已不能滿足交通發展的要求，因此需要進行改造處理。其中不少橋梁的凈空高度達不到橋下道路通車、河道通船的要求。在不能改變道路、河道規劃的前提下，要通過必要的措施來達到通車（船）的條件，這時采用橋梁整體頂升技術是其中一項解決方法之一。下面就以某道橋的整體頂升來介紹橋梁頂升技術的具體應用。

2.工程概況

某道橋分為南北兩匝，一匝為五跨，六橋臺，全長約1400米簡支梁結構，一匝為八跨，九橋臺全長約2100米簡支梁結構；上部構造采用預應力混凝土空心板，下部構造采用樁柱式墩，鉆孔灌注樁基礎。設計荷載：汽車—超20級，掛車—120。

由于橋下高度不能滿足規劃中的道路需要，需將某匝道橋整體抬升一定高度以達到設計通車要求，經過現場勘察和計算，需要采用整體頂升技術將匝道橋不同橋臺頂升 0.3m到約2m不等。

3.橋梁整體同步頂升方案設計

3.1 墩柱頂升施工流程圖

3.2 總體施工工藝流程

3.3 依據頂升橋梁現狀不同，設計方案分以下三類情況:

3.3.1依據現場考察情況，需頂升的橋梁，如果方便在橋梁墩柱兩側直接搭設支架進行整體頂升作業的，則支架基礎經過處理后，可采用此方法進行施工。

3.3.2若橋梁為下部結構為樁柱式基礎，且橋臺下有錐坡，直接搭設支架不便，施工時可采取以下方案：采用上——下抱柱梁頂升力系的方法，將頂升著力點設在抱柱梁底面，再將墩柱切斷后，通過頂升抱柱梁來改變橋面標高，頂升完成后連接并加強墩柱。

3.3.3如果橋梁下有河流經過，中斷水流又較為困難，可以采取在橋墩（臺）帽梁外側植筋安裝牛腿作為反力墩進行橋梁整體頂升作業。

3.4 因本工程為樁柱式基礎，無承臺。故采用上—下抱柱梁頂升力系的方法。施工方法如下：

3.4.1 反力基礎：經檢算本工程承臺結構不能滿足頂升要求，所以擬采用對墩柱澆注鋼筋混凝土抱柱梁結構（稱之為下抱柱梁結構），并以抱柱梁結構作為反力基礎。鋼筋砼抱柱梁是進行柱托換的一種可靠且安全的形式。在建筑物、構筑物移位、抬升和部分橋梁頂升等施工中多次采用這種托換形式，在我公司的設計與施工實踐中均獲得成功。

3.4.2 頂升上部結構：所以鋼筋混凝土抱柱梁作為頂升用的上部結構，稱之為上抱柱梁結構。采用頂升上抱柱梁而不是原帽梁的方法實現橋梁的整體抬升。為了便于今后拆除且不損壞帽梁的外觀，上抱柱梁上頂面與帽梁下底面間涂抹隔離劑。

3.4.3 頂升控制系統：采用PLC液壓同步頂升控制系統，該系統已在天津獅子林橋頂升工程、天津北安橋頂升工程、莘奉金高速公路（A4高速）顓興路跨線鋼橋頂升、上海（A5一期）吳淞江大橋頂升工程等多項抬升工程中成功運用；

3.4.4 千斤頂選用:采用200噸千斤頂（如下圖），千斤頂均配有液壓鎖，可防止任何形式的系統及管路失壓問題，從而保證負載有效支撐；

3.4.5 千斤頂分組：每個橋墩分為兩組；

3.4.6 頂升行程監測：采用精度為0.01mm的光柵尺；

3.4.7頂升采用全橋同步、整體頂升、逐墩到位的方法頂升。

3.4.8 支撐體系：由鋼墊板、精加工的鋼管支撐等組成。采用φ500×12mm專用鋼墊塊作為臨時支撐，鋼墊塊長度與千斤頂的行程相適應，支撐間通過法蘭連接；支撐布置在立柱中心位置，安裝前要對立柱的切割面進行找平施工；

3.4.9 限位：為避免頂升過程中橋梁產生水平位移，應設置可靠的限位裝置。

4. 總體施工布署及進度安排

4.1 施工臨時設施布置

4.1.1 場地安排

在指定的用地范圍內搭設臨建，堆放材料、設備及機具。

4.1.2 施工臨時水源、電源均自己想法解決，用電也可考慮自備發電機組。

4.1.3 混凝土施工時采用人工攪拌砼。

4.2 施工隊伍及勞力安排

4.2.1分成兩個施工隊伍，一個施工隊伍進行橋梁頂升作業，另一個施工隊伍進行橋梁維修與病害加固作業。

4.2.2施工高峰期計劃安排勞力40人，其中電焊工5人，架子工5人，頂升操作工10人，泵站操作組5人，其它工作人員15人，必要時各作業班組進行調配。

4.3 施工組織機構

根據本工程的施工特點，結合我公司的施工能力，專業特點即有施工任務等實際情況，本著精干、高效、專業化施工的原則，組織本工程的施工。

4.4 工期安排

4.4.1施工工期

總工期：3個月。

4.4.2工期保證措施

為確保工期，施工中擬采取如下措施：

合理安排工期，改善工序銜接關系，保證施工總工期。認真做好生產作業計劃，及時調整機械及人員力量，加強動態管理，把施工任務落實到班組。根據工程特點，合理地組織工程必須的施工人員及施工機械，滿足工程施工需要，并做好人力、材料、設備、機械的后勤保證工作。

每天檢查工程進展情況，并對照計劃及時調正，做到落實。為了保證進度，節假日合理安排，使工作有連續性。

5.過程應急措施及注意事項

在橋梁的頂升施工中，首先應制定安全可靠、技術可行的施工方案，確保橋梁的結構安全及施工的順利進行，避免異常情況的發生。但橋梁同步頂升技術含量高，有一定的風險，頂升過程中有一定的不確定性。因此針對頂升過程中的關鍵環節，假定某種意外情況的發生并制定相應的應對措施，方能在緊急情況下有的放矢，及時正確的處理問題。現根據本項目的施工特點及以往的施工經驗，由項目部牽頭成立應急預案小組，由總工程師、橋梁專家、電腦專家、液壓系統專家、機械專家及經驗豐富的技術人員等組成。

具體應急措施如下：

5.1電腦控制系統故障

5.1.1電腦控制系統因意外撞擊而造成系統故障（死機、重啟或者程序無反映等等）：首先將系統設定一旦沒有電腦信號，整個系統處于保壓狀態，并且發出警報，千斤頂鎖死；其次，設置專門的空間安放電腦；再次，電腦操作室只允許技術人員或者相關人員進入，并為電腦資料作備份。

5.1.2在操作界面上面設定專門的應急操作按鈕。可以在緊急情況下啟動該程序，使整個工程進入事先設定的閉鎖狀態，經過故障處理后，由總工程師決定是否繼續開工。

5.1.3斷電事故處理：為主控電腦配置專用的UPS，提供不間斷電源；在開機前，UPS至少保證具有穩定運行半個小時的主控室用電量。由專業電工處理電線電路方面的問題。

5.1.4系統故障：立即由專業工程師對系統進行檢查，盡快排除故障，現場應有足夠的備品、備件。

5.2液壓設備故障

5.2.1泵站由于斷電等原因不能正常提供動力：千斤頂具有自鎖功能，關閉截止閥可由千斤頂內部的壓力來支撐系統應用。

5.2.2千斤頂不能正常提供壓力：事先多預備千斤頂和墊塊，可先用墊塊支撐，然后由液壓工程師維修或者更換千斤頂。

5.2.3千斤頂壓力異常處理：部署專人看管液壓系統壓力部分，發現問題，立即報告主控室，由主控室操作人員決定是否關閉截止閥，如果問題嚴重，應停止整個系統，解決具體事宜后，再行開機調試。

5.2.4系統故障：立即由專業工程師對系統進行檢查，盡快排除故障，現場應有足夠的備品、備件。

5.3傳力梁檢測值超限

5.3.1傳力梁兩側頂升速度不一致：立即停止頂升，組織人員分析原因。使傳力梁一側（較高處）千斤頂保持壓力不動，另一側緩慢加壓，使其上升；當傳力梁處于平衡位置時，停止“糾偏”，根據分析原因，兩邊同時加壓，壓力適當調整。

5.3.2梁體出現結構變形或者細微裂縫：立即暫停或者停止施工，組織有關人員對出現的異常情況進行評價分析，查找原因，根據評價結論采取相應的處理措施，同時加強監測；

5.4惡劣氣候

遭遇大風、暴雨或者雷電：立即停止施工。由應急小組作出臨時加固措施，將千斤頂鎖死，在蓋梁底部與承臺底部用鋼絲對拉，保證其不會產生水平位移。

6.結束語

6.1 頂升施工應符合下列要求：

6.1.1 施工時應先封閉交通，同時采取避免或減少損傷原結構的措施；

6.1.2施工中發現原結構或相關工程隱蔽部位的構造有嚴重缺陷時，應暫停施工，在會同加固設計單位采取有效措施處理后方可繼續施工；

6.1.3 當可能出現傾斜、開裂或倒塌等不安全因素時，施工前應采取安全措施。

6.2頂升工程施工工藝較特殊，建議必須對施工單位進行綜合考察，施工單位必須有綜合實力，并由特種結構補強資質并有豐富的施工經驗。

6.3 橋梁的頂升技術越來越成熟，頂升是保證道路、河道發展，城市規劃順利進行的措施之一。隨著頂升技術的不斷應用，在優化道路、河道建設，改善交通，滿足城市規劃的需求等方面發揮著必不可少的作用。