移位技术在桥梁改造中的应用
2012-10-23 16:09:32   来源:Tranbbs.com      作者:蒋岩峰    评论:0 点击:

我国移位技术始于上个世纪的八十年代,落后于欧美、苏联等国家近半个世纪,但是这项技术在我国发展的速度非常迅猛,势头良好,其理论与技术处于世界领先地位。2003年,天津狮子林桥的成功顶升,是将移位技术第一次引入桥梁顶升改造领域的成功案例。到目前为止,我国已累计完成各类桥梁顶升改造约百余座。2011年,上海横潦泾大桥主桥整体顶升工程,是目前国内跨度最大、重量最重的连续箱梁整体顶升工程,将移位技术在桥梁顶升改造中的应用推向了新的技术高度。

移位技术综述

桥梁移位技术按移动轨迹可分为水平移位、升降移位、组合移位3类。

水平移位,包括:直线移位——移位路线为直线,即通常所说的平移,如顶推法架桥或既有桥梁的水平移位;折线移位——移位路线为折线,即通常所说的转向;曲线移位——移位路线为曲线,即通常所说的旋转,如新建钢桥转体法施工架设。

升降移位,多用于桥梁净空改造。包括:整体抬升移位——移位路线沿原基点垂直向上,多用于桥梁顶升;整体下降移位——移位路线沿原基点垂直向下,用于桥梁和房屋下降。

组合移位,为以上两种或两种移位方式的组合。

移位技术的应用形式基本可以分为直接顶升法、断柱顶升法两类。直接顶升法,为选定顶升基础,直接顶升桥梁上部结构,直接顶升法包括:以承台为反力基础、以自然地面为反力基础、以盖梁为反力基础。断柱顶升法,包括:承台——盖梁顶升托换体系、上下抱柱顶升托换体系、承台——上抱柱顶升托换体系、下抱住梁——盖梁顶升托换系。

近年来,随着我国经济的高速发展,城市建设迅速扩张,建设标准随着新经济、新材料、新工艺而提高,原有的许多大型工程不能满足现有的需要。这类大型工程的重建是不现实的,较为经济快捷的方法就是进行顶升、下降或平移,从而既保证了附近交通或规划的实施,也节省了建设资金,延长既有线路的使用寿命,体现了绿色环保理念。桥梁改造中需要引入移位技术进行改造的原因可以归结为以下几点:

(1)内河航运中桥梁,由于航道标准提高,既有桥梁净空不能满足需要引起的桥梁顶升;(2)跨越铁路桥梁,由于铁路提速电气化改造及通行双层集装箱的需求,既有桥梁净空不能满足要求而引起的桥梁顶升;(3)高速公路上跨立交净空不足引起的桥梁顶升;(4)既有桥梁调坡顶升与新建高架线形衔接;(5)桥梁支座更换;(6)新建地道箱体下穿既有桥梁墩柱基础位置,需进行的桥墩顶升托换;(7)大跨径钢桥的合龙;(8)施工错误的修正;(9)既有桥梁整体下落;(10)既有桥梁整体平移;(11)新建桥梁顶推法施工架设;(12)新建桥梁转体法施工架设。

满足整治后的III级航道通航净空尺度要求,因此需要抬高桥面标高,桥梁需整体抬高约1.58米,维持原状道路纵断面不变。

横潦泾大桥跨径组合85米+125米+85米,全长295米。引桥为简支板梁,两侧各11孔,跨径为22米,引桥总长484米,桥梁按上、下行独立分幅布置,半幅桥宽13.25米,桥梁总宽27.5米。桥梁纵坡为3.5%。经计算,主桥单幅上部结构总重10408吨,引桥单幅11跨整体顶升重量约为6905吨,单幅全桥梁重约24200吨。

全桥总体顶升方案采用主、引桥分开顶升施工的方案,主桥3跨同步顶升,两侧引桥分别进行同步顶升。

对主桥中墩边墩采用直接顶升法,以墩柱为反力基础,在墩柱与箱梁底之间安装顶升千斤顶,通过PLC电脑同步控制,整体顶升箱梁的方法实现抬高主桥桥面标高的目的。引桥采用断柱顶升法,为承台——下抱柱梁托换体系,11跨引桥同步顶升。

港澳线安阳至新乡高速公路改造高速公路既有桥梁需顶升改造的原因主要有以下两点:(1)高速公路为了扩大通行能力,需在现有线形外进行拼宽,路面设计标高调整,部分老桥桥面高程低于拼宽幅新桥设计高程,需要对其进行顶升。(2)高速公路曲线段超高引起净空不足,易发生交通事故,且对桥体有所损伤。采用整体顶升技术将桥梁整体抬升到设计要求高度。港澳线安阳至新乡高速公路改造标段范围内,所需顶升及维修加固的桥梁有29座,其中主线桥1座,大桥3座,中桥7座,小桥12座,分离式立交桥6座,共计有216跨桥梁需改造,其中需顶升加高的有73跨,顶升更换支座的共有121跨。维修加固涵洞9座,共计38座桥梁及涵洞需维修改造。

顶升方法根据各桥的型式、施工操作条件和顶升要求的不同可以采用盖梁——板梁托换体系为主,直接用超薄千斤顶进行顶升,顶升后安装预制垫石。对部分桥梁采用承台——板梁托换体系,搭设顶升支架的方法或在盖梁上施工钢牛腿作为反力基础的方法。工程施工期间采用半幅封闭,半幅双向通行”的技术方案,不中断高速公路的交通。具有造价低、工期短、文明施工标准要求高、施工期间确保既有交通畅通等特点。

珠海高栏岗前锋涌大桥调坡顶升工程该桥上部结构为简支板梁+混凝土连续箱梁,桥跨为5×20米+3×30米+ 5 × 2 0米;下部结构为墩柱式墩,台为座板台。 桥梁全长293.6米,上部宽度为11.25米+11.25米。

顶升重量15376吨。为了与周边新建桥梁进行线形衔接,需对老桥进行调坡顶升。各墩柱顶升高度不等,最小顶升高度0.451米,最大顶升高度1.333米。

顶升方案采用原有系梁( 加固)——盖梁体系,采用断柱顶升的方法,顶升后接高立柱结构。

顶升顺序采用“同步顶升,逐级到位”的方法。顶升时各墩台内的千斤顶同步顶升,不同墩台内的千斤顶先整体同步顶升至较低墩的高度,然后再逐步顶升至最高墩的高度。每次同步顶升的行程为10厘米以内。该工程为13跨同步调坡顶升,顶升难度大,对设备要求高,其293.6米的调坡顶升长度也刷新了国内同类工程记录;顶升过程中由于坡度变化,梁的水平位置发生改变,调坡顶升过程中,桥梁上部刚度较大可能出现平动和转动。桥面牵连限位与墩柱抽拉限位的结合使用,取得了很好的施工效果,为今后调坡顶升工程提供技术参考。

公路曲线段超高引起净空不足,易发生交通事故,且对桥体有所损伤。采用整体顶升技术将桥梁整体抬升到设计要求高度。港澳线安阳至新乡高速公路改造标段范围内,所需顶升及维修加固的桥梁有29座,其中主线桥1座,大桥3座,中桥7座,小桥12座,分离式立交桥6座,共计有216跨桥梁需改造,其中需顶升加高的有73跨,顶升更换支座的共有121跨。维修加固涵洞9座,共计38座桥梁及涵洞需维修改造。

顶升方法根据各桥的型式、施工操作条件和顶升要求的不同可以采用盖梁——板梁托换体系为主,直接用超薄千斤顶进行顶升,顶升后安装预制垫石。对部分桥梁采用承台——板梁托换体系,搭设顶升支架的方法或在盖梁上施工钢牛腿作为反力基础的方法。工程施工期间采用半幅封闭,半幅双向通行”的技术方案,不中断高速公路的交通。具有造价低、工期短、文明施工标准要求高、施工期间确保既有交通畅通等特点。

桥梁进行线形衔接,需对老桥进行调坡顶升。各墩柱顶升高度不等,最小顶升高度0.451米,最大顶升高度1.333米。

顶升方案采用原有系梁( 加固)——盖梁体系,采用断柱顶升的方法,顶升后接高立柱结构。

顶升顺序采用“同步顶升,逐级到位”的方法。顶升时各墩台内的千斤顶同步顶升,不同墩台内的千斤顶先整体同步顶升至较低墩的高度,然后再逐步顶升至最高墩的高度。每次同步顶升的行程为10厘米以内。该工程为13跨同步调坡顶升,顶升难度大,对设备要求高,其293.6米的调坡顶升长度也刷新了国内同类工程记录;顶升过程中由于坡度变化,梁的水平位置发生改变,调坡顶升过程中,桥梁上部刚度较大可能出现平动和转动。桥面牵连限位与墩柱抽拉限位的结合使用,取得了很好的施工效果,为今后调坡顶升工程提供技术参考。综上案例所谈,移位技术已经成为一项日趋成熟的施工技术,在既有桥梁的改、扩建工程中应用移位技术,可以在大力发展新的交通线路的同时,开展既有线路桥梁的改造,对桥梁下部增大净空,从而合理延长既有桥梁线路的使用寿命,已成为具有现实社会经济意义的重要工程建设任务,也是我国建设资源节约型和环境友好性社会的重要措施。实践证明,在桥梁顶升平移改造中完全可以达到安全运营、节约投资、造型美观等方面的要求。

在新建桥梁施工中应用移位技术,可以缩短工期,节约成本,减少对周边环境的影响。

移位技术在桥梁顶升改造中的应用具有良好的社会效益、显著的经济效益、保护环境、节约资源的意义。随着国民经济建设的进一步发展,这项技术势必得到更为广泛的应用和发展。

责任编辑:佚名

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