连续刚构边跨现浇箱梁顶升工艺
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摘要：结合连续刚构箱梁在施工过程中的边跨现浇段因各种原因出现整体下沉现象，而采取整体顶升的施工工艺及质量控制要点。
关键词：边跨现浇段下沉 顶升工艺
一、前言
跨山谷、河流的连续梁桥或连续刚构桥梁通常主梁的施工工艺是挂篮施工。挂篮施工单墩两侧必须对称施工，而由于整桥受力原因，边跨与主跨的跨径设计比例一般在0.6左右，故边跨通常设有边跨现浇段。
边跨现浇段大多使用支架施工方案，然而在边跨现浇段施工中，由于考虑不周难免出现：地基下沉过大、支架压缩过大，底模压缩变形过大等意想不到状况，导致边跨边跨现浇段标高与设计标高高差超出规范允许范围。
沈海高速公路南渡河特大桥主桥边跨现浇段在施工时出现了下沉现象，其主要原因就是：底模方木承载力不足导致变形过大。出现此状况我项目部采用相同型号的扁型千斤顶通过一阀多通的分油阀，将多个千斤顶放置边跨现浇段底部相应位置，同时并联到一台油泵上进行控制，保证各千斤顶压力均匀、同步，防止出现由于受力不均导致直线段箱梁开裂现象，整体顶升边跨现浇段梁体，最终使边跨现浇段梁体实现理想标高。
二、顶升点的受力计算
南渡河特大桥主桥边跨现浇段落地支架主体受力结构由φ630mm钢护筒、贝雷片、45号工字钢组成，底模由方木、木模板组成。边跨现浇段总重量是3292kN。顶升时应考虑把总重量尽可能分散给多个钢护筒，这样才能保证在顶升过程中不出现：由于个别钢护筒受集中力导致护筒下沉，同时也避免了边跨现浇段在顶升时可能出现由大的集中力而导致裂缝现象
根据上图可计算得出最大支点的作用力。
均布荷载Q=（3292×1.2）/10.8=365.8kN/m，经计算机计算得出最大的支撑力F=1425.9kN
三、施工设备、材料选用
根据支点作用力及施工平台选择千斤顶的型号与数量。
考虑到施工操作空间以及施工荷载，南渡河特大桥边跨现浇段选用扁形千斤顶，共计：9个，单个千斤顶高度：179mm，最大行程：60mm，最大顶升吨位：200T，油缸外径：245mm，活塞外径：150mm。
表1主要材料、设备用表
四、施工准备
4.1 检查边跨现浇段支架平台，查看平台最小宽度及长度，满足实际施工操作空间。
4.2 对边跨现浇段支架：钢护筒、贝雷片、工字钢等进行全面检查，消除一切影响顶梁的约束。
4.3 施工前对布置千斤顶位置及需要放置钢枕梁位置清除杂物，以利千斤顶、钢枕梁及钢垫板的平稳安放，便于顺利、安全操作。
4.4 安装扁形液压千斤顶、高压油表、高压油泵，认真检查设备的完好性，（千斤顶应提前标定）。千斤顶上下用钢板垫平，以分散千斤顶对混凝土的局部受力使千斤顶全面接触受力，钢板厚度20mm，平面几何尺寸为25cm×25cm。
4.5 在边跨现浇段梁体顶部外、中侧均设置测量基点，以检查梁体升高位移情况。
4.6 把9个千斤顶分别布置在靠主墩边跨现浇段侧三分之二范围内，每排放置三个，以便分散梁体重量，千斤顶作用于工字钢上方。
4.7 9个千斤顶必须全部并联，由一台油泵机同时供油，这样才能保证各个千斤顶均匀受力，不会出现单个千斤顶受力而导致钢护筒受集中力导致护筒下沉现象，同时也避免了边跨现浇段在顶升时可能出现较大的集中力而导致裂缝现象。
4.8 准备好顶高后垫实用的钢枕梁，以便及时快速地填塞间隙，减少变形回缩量。
五、施工工艺
5.1 初顶
钢板、千斤顶安装完毕，再次检查放置位置，均无意外情况后开始初顶，初顶主要是为了消除支撑钢板、钢护筒、贝雷片、工字钢之间的非弹性变形，使各个千斤顶达到同步的状态，在边跨现浇段梁体还没有正式顶起时停止，并停滞10min进行观察，安排人员检查各千斤顶的受力情况及行程，无任何异常后开始整体顶升。
5.2整体顶升
初顶完成后，在专业人员的统一指挥下使所有千斤顶缓慢升高，根据所需顶升高度可分几个行程，每个行程顶升时应分级顶高。
在梁体脱离模板后每上升2cm分一级，共三级，顶升过程中应特别注意各千斤顶的行程，行程到位后应停止顶升（为了防止千斤顶油缸冲顶，保留5mm行程不顶以策安全），及时安排人员加高垫块，垫实后回油及垫高千斤顶进行下一行程顶升。过程中测量跟踪支架护筒、贝雷片、工字钢及边跨现浇段梁体的变化情况，一旦发现异常立即停止顶升，待查明原因及处理后才可进行顶升。
经过数个行程顶升到达预期位置，最终施工结果应略比设计标高略高一点，主要考虑回油时垫块间的压缩变形。南渡河特大桥主桥边跨现浇段顶升取值比设计标高高5mm。
最后经多次测量复测标高符合要求后，回油及拆除千斤顶，边跨现浇段顶升工作完成。
六、质量、安全控制
6.1千斤顶必须经标定合格后使用；
6.2严格控制起梁速度，过程要缓慢；
6.3顶升起梁体时应对梁起顶位移和千斤顶起顶力进行双控，以位移控制为主，保证边跨现浇段梁体左右位移缓慢精确进行，如若梁体顶端两外缘起升高差大于5mm，则应停止顶升查明原因。
6.4单个行程加载应逐步增加，每次增加的油压为2～4Mpa，使各千斤顶之间的顶升力均衡增加，达到同步顶升，同时加强对边跨现浇段梁体混凝土的观测。
6.5顶升过程中，测量组必须全程跟踪、控制。
6.6顶升工作应由专业人员进行操作，设专人指挥。
6.7由于边跨现浇段梁体为：箱型梁，桥梁的腹板位置重量较大，故两边各三个千斤顶布置在腹板底面的中心位置，其余三个布在箱梁底面中间。
6.8顶梁过程须密切注意顶梁系统的工作是否正常，同时顶升过程中每级顶升完毕必须对桥梁进行检查，检查桥梁结构是否异常，梁体的提升是否同步；
6.9顶升过程做好详细施工记录；
6.10梁体顶升到位并拆除千斤顶后，应尽快进行边跨合龙，避免产生再次下沉。
6.11工作范围内设置警戒线，无关人员严禁进入。
6.12工作人员应带好安全帽、穿工作鞋、高空作业人员带好安全带。
七、效益分析
边跨现浇段下沉采用扁型千斤顶合理布置将其顶回位，施工做到了严格、精确施工，避免了废除直线段梁体，节约了大量成本，使整座桥线性流畅、美观，也同时避免了强行合龙现象，如若强行合龙则会使该桥的成桥内力极不合理，运营寿命会大大降低，损失的经济效益不可估量。
八、结束语
经过梁体顶升施工工艺，南渡河特大桥主桥边跨现浇段标高达到了理想效果，符合图纸设计及桥涵施工技术规范要求，边跨、中跨合龙高差均控制在了1cm以内，此结果得到业主和监理的好评，如遇到类似情况，可将此施工工艺得以推广。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。