大跨徑鋼管砼系桿拱橋整體頂升施工工法

蕪申線（高溧段）航道整治工程南河特大橋整體頂升改造工程WSXGL-SG-QL7標(biāo)，南河特大橋位于位于寧杭高速公路溧陽段與蕪申線運(yùn)河交叉處，作為高速公路的一部分，南河特大橋于2003年建成通車，修建時間較短，使用狀況良好?，F(xiàn)狀通航凈寬為60m，滿足三級航道凈寬；凈高為5m，不滿足三級航道要求，需調(diào)整為7m，因此需要抬高老橋，對老橋進(jìn)行頂升改造，本次改造橋梁提升高度為2.161m。通過安全、技術(shù)比選，南河特大橋采取半幅通車、半幅封閉頂升施工，通過該方案，順利完成了南河特大橋整體頂升施工任務(wù)，并總結(jié)形成了“大跨徑鋼管砼系桿拱橋及組合箱梁整體頂升工程關(guān)鍵技術(shù)研究”這一國際先進(jìn)的新成果，經(jīng)查新，結(jié)論為全國首例大跨徑鋼管砼系桿拱橋整體頂升施工，對同類橋梁整體頂升施工有積極的借鑒意義。2019年8月6日，經(jīng)中國鐵建股份有限公司組織的專家鑒定評審，認(rèn)為研發(fā)的力均衡多點(diǎn)變頻調(diào)速頂升控制技術(shù)，保證了大跨徑橋梁同步頂升的位移高度一致，解決了頂升過程中頂升力與實(shí)際負(fù)載力一致的難題；研發(fā)了主動施力靜壓支撐機(jī)械保護(hù)頂自動控制技術(shù)，消除了鋼支撐的彈性變形量和連接間隙，解決了千斤頂?shù)鬼敃r受力不均的難題；研發(fā)的長距離控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，增強(qiáng)了PLC控制系統(tǒng)靈敏度計算精度與頻率，確保了信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性；采用的鋼筋混凝土抱柱梁托換方式，確保了橋梁整體頂升過程中反力支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該工程現(xiàn)場照片見圖1-1，右幅頂升到位對比圖見圖1-2。圖1-1現(xiàn)場照片圖1-2右幅頂升到位對比圖該工法在南河特大橋整體頂升改造施工中成功應(yīng)用，取得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益，具有推廣應(yīng)用價值，總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中研發(fā)的力均衡多點(diǎn)變頻調(diào)速頂升控制技術(shù)及長距離控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平?；诖顺晒P(guān)鍵技術(shù)申請專利12項，其中受理發(fā)明專利4項：《一種大跨徑系桿拱橋主橋頂升系統(tǒng)及頂升施工方法》(201910730851.4)、《一種大跨徑鋼管砼系桿拱橋頂升施工方法》（201910731474.6）、《基于橋梁液壓頂升系統(tǒng)的大跨徑系桿拱橋改造方法》（201910731840.8）、《一種大跨徑系桿拱橋引橋頂升系統(tǒng)及頂升施工方法》（201910732062.4授權(quán)實(shí)用新型專利8項：《橋梁頂升施工用鋼箱支撐墊塊》（ZL201921228143.2）、《一用隨動支撐裝置》（ZL201921228387.0）、《基于倒置千斤頂?shù)臉蛄喉斏┕び靡簤喉斏b置》（ZL201921250389.X）、《一種帶糾偏機(jī)構(gòu)的橋梁頂升施工用液壓頂升裝置》（ZL201921250728.4）、《一種橋墩墩柱用液壓頂升裝置》（ZL201921276036.7）、《一種大跨徑系桿拱橋引橋頂升系統(tǒng)》（ZL201921276039.0）、《大跨徑鋼管砼系桿拱橋頂升施工用限位裝置》（ZL201921281751.X）《一種大跨徑系桿拱橋主橋頂升系統(tǒng)》（ZL201921281752.4）。2工法特點(diǎn)2.1針對主橋為鋼管砼系桿拱橋，且跨度大、重量大、柔性大等特點(diǎn)，對千斤頂?shù)倪x型和布置方案進(jìn)行了專項研究，使得選型適合，布置更加合理，大大降低了頂升過程的風(fēng)險。2.2主橋系桿拱拱腳底與過度墩蓋梁頂之間凈距小，不足放置500t千斤頂，該工法針對此情況，研究了一套托換方式，避免了對主橋受力結(jié)構(gòu)的鑿除和切割，保證了主橋受力性能的完好，給主橋頂升提供了可靠、有效的保障措施。2.3本次頂升高度2.16m，頂升高度較高，頂升過程中由于頂升循環(huán)次數(shù)多，臨時支撐系統(tǒng)的鋼墊塊更換數(shù)量及次數(shù)多，故對支撐結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性提出了更高的要求，該工法研究的分級墊塊，確保了縱橫支撐體系的牢固、可靠、不失穩(wěn)。2.4主橋跨度大、重量大、點(diǎn)位多，為避免出現(xiàn)液壓系統(tǒng)失常及油管爆裂的情況發(fā)生，采用了可靠的監(jiān)控及精密度傳感器，確保了液壓系統(tǒng)穩(wěn)定。2.5在過程中采取了拉線式位移傳感器及應(yīng)力實(shí)時監(jiān)控措施，對每個行程根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行糾偏，每個行程的精度可控制到0.01mm，確保了橋梁頂升及落梁的誤差控制及糾偏。2.6采用半幅通車、半幅封閉的頂升施工方法，與傳統(tǒng)的拆除后新建相比具有工期短、投入少的特點(diǎn)，且不會占用航道，不存在支架被過往船舶沖撞的隱患。2.7該工法高效、便捷，克服了安全風(fēng)險高、高速封閉施工時間短等困難，解決了施工的主要矛盾，施工安全和航道正常運(yùn)營、高速正常通行得到了保障，社會、經(jīng)濟(jì)效益良好。3適用范圍本工法適用于類似本工程的系桿拱橋及其它大跨徑、大重量橋梁的整體頂升，以及類似航道升級改造施工。4工藝原理首先根據(jù)主橋結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行千斤頂點(diǎn)位的比選布置，將已經(jīng)檢驗合格的千斤頂按照確定的點(diǎn)位進(jìn)行現(xiàn)場布置，連接油壓管，使千斤頂與液壓泵站可靠連接。在連接過程中根據(jù)分布設(shè)置進(jìn)行分組連接，主橋共分為8個點(diǎn)，分別是橋南4個，橋北4個。但是因為主橋鋼筋混凝土拱腳自身剛性較大，而左右2拱腳底的千斤頂布置點(diǎn)位相隔很近，僅僅1m，假如通過單點(diǎn)控制，在整體頂升施工過程中會因拱腳自身剛性，而帶動旁邊點(diǎn)位，將會出現(xiàn)相隔較近的點(diǎn)位受力偏差較大的風(fēng)險，故又將相鄰2點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，避免兩點(diǎn)之間的相互帶動作用，從而使得頂升更加精確。4.1通過分階段頂升，避免了對拱腳的鑿除和切割破壞，用280t千斤頂將拱腳底部空間頂升至65cm位置，然后利用500t大千斤頂進(jìn)行整體頂升。4.2采用PLC液壓同步頂升控制系統(tǒng)，分組控制，實(shí)現(xiàn)橋梁整體同步頂升。4.3在每個布置點(diǎn)上設(shè)置拉線式位移傳感器，該傳感器在頂升過程中將位移數(shù)據(jù)實(shí)時傳遞給總控臺，總控臺根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)信號進(jìn)行誤差比對，顯示每個點(diǎn)的誤差，總控臺負(fù)責(zé)人員根據(jù)誤差，輸入調(diào)整指令，以在過程中對誤差糾偏。4.4在原有位移閉環(huán)的基礎(chǔ)上增加力均衡（力跟隨）控制程序，在PLC主控系統(tǒng)及千斤頂泵站增設(shè)改進(jìn)后程序及模塊，將8點(diǎn)控制優(yōu)化為4點(diǎn)控制。5施工工藝流程及操作要要點(diǎn)5.1施工工藝流程主跨蓋梁頂及拱腳底面處理→280噸液壓千斤頂安裝→試頂升→正式頂升→楔形鋼板抄墊保護(hù)→重復(fù)頂升與鋼板安裝，使拱腳底至蓋梁頂凈空達(dá)到65cm→保壓環(huán)鎖定液壓千斤頂（第一階段頂升完成）→拆除原支座→安裝500噸隨動千斤頂→液壓千斤頂更換為500噸→試頂升→正式頂升→重復(fù)頂升，交替更換墊塊→達(dá)到預(yù)定頂升高度→保壓環(huán)鎖定液壓千斤頂→拆除隨動千斤頂→安裝新支座→調(diào)整鋼箱墊塊高度→澆筑墊石→拆除→蓋梁加高→主跨系桿拱同步下落就位。5.1.1頂升前結(jié)構(gòu)受力分析采用橋梁結(jié)構(gòu)計算分析專用程序Midas/Civil2015對主橋系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)建立結(jié)構(gòu)離散模型，劃分了258個單元、191個節(jié)點(diǎn)，支點(diǎn)位置節(jié)點(diǎn)編號為3#、4#、188#、189#，計算幾何模型見圖5.1.1-1。圖5.1.1-1主橋系桿拱結(jié)構(gòu)計算模型130m鋼管砼系桿拱在頂升施工過程中按支點(diǎn)不同步位移3mm進(jìn)行計算，計算工況見表5.1-1：表5.1-1鋼管砼系桿拱工況表工況應(yīng)力拱肋端橫梁系梁上緣下緣上緣下緣上緣下緣1單支座不均勻位移4#節(jié)點(diǎn)位移3mm0.370.45-0.020.04-0.030.022雙支座不均勻位移（扭轉(zhuǎn)）4#、188#節(jié)點(diǎn)位移3mm0.750.91-0.020.08-0.120.08工況1位移見圖5.1.1-2；工況2位移見圖5.1.1-3；工況1應(yīng)力見圖5.1.1-4；工況2應(yīng)力見圖5.1.1-5。圖5.1.1-2工況1位移圖圖5.1.1-3工況2位移圖（1）上緣（2）下緣圖5.1.1-4工況1應(yīng)力圖（1）上緣（2）下緣圖5.1.1-5工況2應(yīng)力圖根據(jù)以上計算，后續(xù)監(jiān)控截面選擇拱肋截面作為監(jiān)控截面。5.1.2鋼管砼系桿拱橋整體頂升施工概述主橋為130m跨度下承式系桿拱結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)現(xiàn)場勘查，端橫梁底與蓋梁頂之間凈空為33cm。為了盡量減少頂升力對橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的影響，充分利用原蓋梁結(jié)構(gòu)承載力，在支座周圍布置液壓千斤頂進(jìn)行頂升。由于主墩千斤頂安裝位置凈空的限制，分兩階段進(jìn)行主橋頂升：第一階段：由于280噸千斤頂高度28cm加上找平砂漿層和鋼墊板總厚度約為41cm，所以首先適當(dāng)剔除過渡墩蓋梁頂面及拱腳底面的保護(hù)層混凝土，使拱肋底至蓋梁頂凈空達(dá)到44cm左右。以便安裝鋼墊板及280噸液壓千斤頂進(jìn)行第一階段頂升，280t千斤頂安裝細(xì)部圖見圖5.1.2-1，安裝實(shí)例見圖5.1.2-2。圖5.1.2-1280t千斤頂安裝細(xì)部圖圖5.1.2-2280t千斤頂安裝實(shí)例第一階段頂升完成，當(dāng)拱腳底至蓋梁頂凈空達(dá)到65cm以后，擰緊保壓環(huán)鎖定液壓千斤頂。這一階段頂升過程無隨動頂保護(hù)，采用抄墊的方法保證安全，即在頂升過程中逐步向支座頂與梁底出現(xiàn)的縫隙內(nèi)插入鋼板，單幅主跨系桿拱橋四只支座頂上插入鋼板一樣多，使各支座上累計厚度保持一致，防止液壓失效時梁體出現(xiàn)突然下落。根據(jù)橋梁荷載狀況，施工圖設(shè)計明確主跨第一階段頂升單墩布置280噸液壓千斤頂48臺，頂升荷載6400噸，安全系數(shù)2.0。第二階段：當(dāng)頂升至梁底凈空達(dá)到65cm時，用保壓環(huán)鎖死液壓千斤頂，形成液壓千斤頂保壓支撐，然后拆出原支座。將原支座位置蓋梁頂以灌漿料找平，安裝500噸隨動千斤頂，將上部荷載全部轉(zhuǎn)移至隨動千斤頂形成由隨動頂支撐橋梁上部結(jié)構(gòu)。然后將280噸液壓千斤頂更換為500噸液壓千斤頂，繼續(xù)進(jìn)行第二階段頂升。傳統(tǒng)的頂升控制模式是單點(diǎn)位移閉環(huán)控制，適用于單跨跨度小、單墩自重荷載輕的橋梁，因本工程主橋為單跨跨徑130米鋼管砼系桿拱橋，半幅上部結(jié)構(gòu)自重7000噸，具有跨度大、柔性大、自重大的特點(diǎn)，對整體同步頂升的精準(zhǔn)度要求極高，因此為確保4個拱腳處8個頂升點(diǎn)位頂升力及位移偏差及安全風(fēng)險降到最低，在原有位移閉環(huán)的基礎(chǔ)上增加力均衡（力跟隨）控制程序，既在PLC主控系統(tǒng)及千斤頂泵站增設(shè)改進(jìn)后程序及模塊，將8點(diǎn)控制改為4點(diǎn)控制。這一階段的主橋頂升由隨動千斤頂跟隨保護(hù)，鋼管支撐墊塊和鋼箱混凝土支撐墊塊逐級加高，直至逐級頂升到設(shè)計標(biāo)高。根據(jù)橋梁荷載狀況，施工圖設(shè)計明確主跨第二階段頂升單墩布置500噸液壓千斤頂32臺，500噸隨動千斤頂32臺，單只支座處頂升荷載4000噸，安全系數(shù)大于1.8。液壓千斤頂支撐采用Φ500鋼管作為支撐，隨動千斤頂下支撐采用精加工鋼箱墊塊作為支撐，第一階段頂升布置見圖5.1.2-3，第二階段頂升布置見圖5.1.2-4。圖5.1.2-3第一頂升階段280噸液壓千斤頂平面布置圖圖5.1.2-4第二頂升階段500噸液壓千斤頂平面布置圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1主橋頂升步驟第一步：剔除過渡墩蓋梁頂及拱腳底部分混凝土保護(hù)層，找平，安裝280噸液壓千斤頂，在支座沿縱橋向前后兩側(cè)分別安裝48臺280噸液壓千斤頂。拆除現(xiàn)有盆式支座上鋼板錨固螺栓，解除橋梁上、下部結(jié)構(gòu)之間所有連接、約束，使橋梁上部結(jié)構(gòu)在頂力作用下可認(rèn)自由上升。280t千斤頂布置示意見圖5.2.1-1，280t千斤頂布置實(shí)例見圖5.2.1-2。圖5.2.1-1280t千斤頂布置示意圖圖5.2.1-2280t千斤頂布置實(shí)例圖第二步：將主橋頂升32cm，支座頂面與梁底之間逐步添加鋼板進(jìn)行保護(hù)，使拱腳底凈空由33cm增加至65cm。頂升至65cm示意見圖5.2.1-3，頂升至65cm實(shí)例見圖5.2.1-4。圖5.2.1-3頂升至65cm示意圖圖5.2.1-4頂升至65cm實(shí)例圖第三步：保壓環(huán)鎖定液壓千斤頂，取出原支座，安裝500噸隨動千斤頂，將荷載轉(zhuǎn)換至500噸隨動千斤頂，并將280噸液壓千斤頂更換為500噸液壓千斤頂。安裝500t千斤頂示意見圖5.2.1-5，更換為500t千斤頂實(shí)例見圖5.2.1-6。圖5.2.1-5安裝500t千斤頂示意圖圖5.2.1-6更換為500t千斤頂實(shí)例圖第四步：繼續(xù)向上頂升，至累計頂升2.16m，保壓環(huán)鎖定液壓千斤頂，拆除隨動千斤頂，調(diào)整鋼箱墊塊高度，并安裝新支座。拆除隨動頂及增加墊塊示意見圖5.2.1-7,增加鋼箱墊塊及安裝新支座實(shí)例見圖5.2.1-8。圖5.2.1-7拆除隨動頂及增加墊塊示意圖圖5.2.1-8增加鋼箱墊塊及安裝新支座實(shí)例圖第五步：植筋澆筑蓋梁接高混凝土，將鋼箱墊塊澆筑于混凝土內(nèi)，鋼箱墊塊預(yù)留支座錨栓安裝孔，等支座錨栓插入后采用灌漿料固定。液壓千斤頂回油卸載，系桿拱主跨同步下落就位，拆除液壓千斤頂。拆除隨動頂及增加墊塊示意見圖5,2.1-9,主墩墊石加高實(shí)例見圖5.2.1-10。圖5.2.1-9拆除隨動頂及增加墊塊示意圖圖5.2.1-10主墩墊石加高實(shí)例5.2.2主橋整體頂升方案實(shí)施5.2.2.1鋼箱支撐墊塊制作及安裝1、墊塊制作由于千斤頂?shù)男谐逃邢蓿悦看雾斏谐虨?0cm，而對于整體頂升216cm來說，需整體頂升19個行程。每頂升一個行程，千斤頂需在其下墊一個墊塊，墊塊根據(jù)頂升高度做成工具式墊塊，根據(jù)頂升高度設(shè)置墊塊高為10cm、20cm，若安裝方便，墊塊高度也可設(shè)置為50cm，但因?qū)嶋H重量太重不便于安裝，頂升高度通過10cm、20cm兩種墊塊來組拼。墊塊采用鋼箱混凝土，外形為長方體或圓形鋼箱，鋼箱內(nèi)放置鋼筋網(wǎng)片。單個墊塊高度誤差小于±0.3mm,同一支點(diǎn)1870mm高的墊塊累計誤差不超過6mm。為控制頂升墊塊的誤差最小化，墊塊采用鋼板焊接成型，并上車床銑刨，內(nèi)灌高強(qiáng)(C50)混凝土。同時墊塊準(zhǔn)備使用前，對其進(jìn)行編號組合試拼，組合成功后對其進(jìn)行加載，盡量消除壓縮變形等；若試拼精度不符合要求的再進(jìn)行精調(diào)。各墊塊參數(shù)如下：主墩頂升千斤頂下墊塊為400*400,隨動千斤頂下墊塊大小均為450*450mm，主橋支座下墊塊大小為直徑φ1250mm*100（200）mm，千斤頂和支座下方墊塊示意及實(shí)例見圖5.2.2-1，千斤頂下400*400墊塊見圖5.2.2-2。圖5.2.2-1千斤頂和支座下方墊塊圖5.2.2-2千斤頂下400*400墊塊2、主墩墊塊安裝安裝難點(diǎn)：頂升墊塊單個相對較重，墊塊安裝施工空間狹小。由于主墩單個墊塊的體量與千斤頂?shù)捏w量大致相似，故施工空間狹小的位置處墊塊安裝與千斤頂?shù)陌惭b方式相同。由于支承墊塊體積較大且重量較重，因箱梁底與墩柱頂空間有限，采用吊車施工很困難，必須采用機(jī)械和人工配合安裝。墊塊安裝實(shí)例見圖5.2.2-3。圖5.2.2-3墊塊安裝實(shí)例圖3、支撐墊塊的穩(wěn)定性加固支撐下部的鋼箱墊塊隨著頂升高度的增加會越來越高，鋼箱墊塊最高可堆積1.87米。為保證其鋼箱墊塊的穩(wěn)定性，在原墩柱頂面鋼箱墊塊四周植入直徑為Φ20的鋼筋，然后與鋼箱墊塊外部的鋼板焊接，使墩柱與堆積的鋼箱墊塊形成穩(wěn)定的整體。4、頂升前系統(tǒng)檢查、調(diào)試頂升前，項目部由項目經(jīng)理組織各部門主管及相關(guān)人員對系統(tǒng)、設(shè)備等進(jìn)行檢查，并調(diào)試。檢查項目包括鋼支撐的垂直度、限位安裝的合適度、約束是否解除等；調(diào)試項目：油管是否裝反、液壓油的利用程度、頂升電量是否有富余、PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行是否正常、位移傳感器是否正常、頂升過程中的監(jiān)測工作是否已準(zhǔn)備好等。5、試頂升在正式頂升之前，應(yīng)進(jìn)行試頂升，頂升高度為10mm。試頂升時，打開頂升控制系統(tǒng)界面，打開液壓泵站及隨動泵站，加載頂升力，位移置零，設(shè)置位移上限為10mm及頂升速度等，然后開始試頂升。試頂升時，密切關(guān)注程序是否異常、是否聯(lián)動正常，密切關(guān)注液壓油泵是否運(yùn)行正常，密切關(guān)注油管是否漏油，通訊設(shè)備是否在一個頻道上且溝通正常，兩種千斤頂是否正常伸出受力，操作人員、管理人員是否已完全準(zhǔn)備好，后勤保障工作是否到位等。若不正常，逐一排查，直至解決：（1）若程序有問題，信號連接不上，對程序進(jìn)行編碼檢查，同時逐個檢查位移傳感器；（2）若油管漏油，暫停，更換備用油管；（3）若液壓泵站運(yùn)行異常，聲響異常等，檢查閥塊是否正常等；（4）通訊、人員、后勤保障等未滿足要求，可及時調(diào)整。6、正式頂升試頂升結(jié)束后，準(zhǔn)備正式頂升。每一個標(biāo)準(zhǔn)頂升行程為100mm，并作好記錄。正式頂升時，頂升千斤頂作用，同時機(jī)械跟隨頂自動跟隨，頂升完一個行程，頂升千斤頂與機(jī)械跟隨頂交叉更換墊塊，待兩者都更換完墊塊后進(jìn)行下一個行程頂升。共19個行程。單個頂升行程詳細(xì)步驟如下：準(zhǔn)備工作到位（包括人員等），設(shè)置置零壓力，開始置零，置零結(jié)束。設(shè)置位移上限10mm，然后設(shè)置頂升速度為每分鐘1mm，開始同步升。觀察頂升壓力是否有異常，以及位移的同步性，確認(rèn)每個控制點(diǎn)的同步。到10mm時，更改位移上限，根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置頂升速度每分鐘3~5mm之間，頂升過程中注意每個控制點(diǎn)壓力是有過載的情況，如過有過載，暫停頂升及時檢查液壓油管是否漏油，或者閥門的堵塞，以及千斤頂?shù)膬?nèi)泄。位移是否有偏差，位移的偏差如非現(xiàn)場觸碰，則判斷拉線傳感器是否出現(xiàn)問題，及時更換。以每10mm更改一次位移上限，重復(fù)以上步驟，等到100mm時頂升結(jié)束，位移清零，設(shè)置位移下限，開始同步降。千斤頂脫離以后，總停，開始強(qiáng)制收缸。缸體收完，單個行程結(jié)束。7、頂升過程控制整個頂升過程應(yīng)保持頂升點(diǎn)處位移傳感器誤差小于設(shè)定值誤差2mm，一旦位置誤差大于2mm，同步控制系統(tǒng)需對該點(diǎn)單獨(dú)調(diào)整。每一輪頂升完成后，對計算機(jī)顯示的各千斤頂?shù)奈灰坪颓Ы镯數(shù)膲毫η闆r，隨時整理分析，如有異常，及時處理。頂升并固定完成后，測量各標(biāo)高觀測點(diǎn)的標(biāo)高值，計算各觀測點(diǎn)的頂升高度，作為工程的內(nèi)頁資料存檔。8、同步落梁關(guān)鍵點(diǎn)（1）落梁時與頂升時工序正好相反，每次落梁均需拆除臨時支撐下臨時墊塊，在拆除這些墊塊時，可能要先頂升方能實(shí)現(xiàn)，所以落梁時需同時用到同步頂升和同步下降程序。（2）支座安放調(diào)整到位后，打開油缸，液壓千斤頂頂升1～2mm，并填塞薄鐵皮或灌漿料使支座與梁體完全密貼，然后支承千斤頂缸體回收，梁體重量轉(zhuǎn)移至支座上。落梁速度為1～2mm/min。檢查支座的安裝位置、支座與梁體的密貼性，符合要求后，拆除液壓千斤頂及墊塊等。（3）在下落過程中的最大難點(diǎn)是液壓泵站在打開一瞬間，連接泵站的千斤頂均是承載較輕的先打開，這樣造成原來支墊的千斤頂重載越重，輕載越輕，這對下落造成致命的危險。本方案中提到的均載保護(hù)閥(平衡保護(hù)閥)解決了這一關(guān)鍵難點(diǎn)。當(dāng)多個帶均載保護(hù)閥的油缸同時支撐一重載時，同步下降時，載荷較大的油缸會先打開。9、主橋過渡墩接高頂升到位后，對過渡墩進(jìn)行接高。拆除隨動千斤頂后代以鋼箱墊塊墊高，在鋼箱墊塊上安裝支座，高度直至梁底，同時在墩頂鑿除原墩柱，鑿出墩頂原主筋，焊接原有主筋作為接高部分主筋，然后綁扎鋼筋、立模，鋼箱墊塊不拆除，連同鋼箱墊塊一起澆筑混凝土，主橋過渡墩接高立面示意圖見圖5.2.2-4，平面示意圖見5.2.2-5，主橋過渡墩接高照片見圖5.2.2-6。圖5.2.2-4主橋過渡墩接高立面圖圖5.2.2-5主橋過渡墩接高平面圖圖5.2.2-6主橋過渡墩接高照片6材料與設(shè)備6.1主要材料施工主要材料見表6.1-1。表6.1-1施工主要材料序號材料名稱規(guī)格數(shù)量（重量）性能1鋼管Φ630×16、Φ630×10110m臨時支架及操作平臺2工字鋼I20a、I40a50t分配梁及限位結(jié)構(gòu)3槽鋼［16a5t剪刀撐4鋼板Q235、Q345各種尺寸反力座及其他5鋼筋各種型號40t混凝土臨時墩、鉆孔樁及其他6混凝土C50150m3蓋梁、墊石接高6.2主要設(shè)備施工主要設(shè)備見表6.2-1。表6.2-1主要機(jī)具設(shè)備序號名稱型號單位數(shù)量用途1千斤頂500t臺60主橋整體頂升2千斤頂280t臺80主橋頂升3灑水車EQ140輛2揚(yáng)塵灑水4汽車起重機(jī)QY25輛2起重5汽車起重機(jī)QY50輛2起重6破碎機(jī)T130臺1破碎混凝土7破碎機(jī)T70臺1破碎混凝土8鋼筋彎曲機(jī)GW6-40B臺3加工鋼筋9鋼筋切割機(jī)CQ40臺2加工鋼筋鋼筋直螺紋滾絲機(jī)SGS-40B臺2對焊鋼筋電焊機(jī)B*315臺20焊接鋼筋混凝土攪拌站HZS120座1生產(chǎn)混凝土混凝土罐車XZJ5281GJB輛運(yùn)輸混凝土混凝土汽車泵HLQ5160THB輛1泵送混凝土發(fā)電機(jī)HD200GF臺2備用發(fā)電裝載機(jī)ZL50C臺2拌合站上料平板車HDLC160輛2設(shè)備材料運(yùn)輸變壓器500KVA臺2供電挖掘機(jī)PC220-6臺3土方、基坑開挖7質(zhì)量控制7.1頂升過程中重點(diǎn)控制橋面縱橫梁線形變化及整體姿態(tài)變化，主要包括含偏差量的平面線形控制、整體高程控制、各點(diǎn)位移偏差控制。7.2根據(jù)《橋梁頂升移位改造技術(shù)規(guī)范》（GB/T51256-2017第7章質(zhì)量檢驗第7.0.5條要求，橋梁各檢驗批、分項和分部檢測的主控項目質(zhì)量檢測項目與新設(shè)計值偏差應(yīng)符合表7.2-1規(guī)定。表7.2-1橋梁總體檢測項目項次檢測項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1橋面中心偏差（mm）全站儀或經(jīng)緯儀，每10m檢查1處2橋面橫坡（%m）±0.15水準(zhǔn)儀，每跨檢查5處～7處3橋頭高程銜接（mm）水準(zhǔn)儀：在橋臺搭板范圍內(nèi)順延橋面縱坡，每1點(diǎn)測量標(biāo)高4墩柱垂直度或斜度（mm）0.3%H且不大于20吊垂線或經(jīng)緯儀：測量2點(diǎn)5墩柱或蓋梁頂面高程（mm）水準(zhǔn)儀：測量3處斷柱后澆筑檢測項目與新設(shè)計值偏差應(yīng)符合表7.2-2。表7.2-2墩柱檢測項目項次檢測項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1斷面尺寸（mm）尺量，檢查3個斷面2節(jié)段間錯臺（mm）尺量，每節(jié)段檢查4處3大面積平整度（mm）2m直尺，檢查垂直、水平兩個方向，每20m24混凝土強(qiáng)度（mm）滿足設(shè)計要求按回彈法檢查5混凝土保護(hù)層和鋼筋間距（mm）滿足設(shè)計要求7.3對混凝土鋼墊塊等剛性支撐必須經(jīng)過嚴(yán)密的設(shè)計計算，其強(qiáng)度、剛度、局部承壓和穩(wěn)定性應(yīng)符合相關(guān)要求。施工過程由質(zhì)檢工程師全程監(jiān)督，驗收合格后方可進(jìn)行下一道工序。7.4千斤頂?shù)牟贾门c選用均經(jīng)嚴(yán)格計算和一定安全系數(shù)確定，本橋頂升中采用了200t、500t自鎖千斤頂以及200t、500t隨動千斤頂；本次采用的500t機(jī)械跟隨保護(hù)千斤頂是目前頂升行業(yè)內(nèi)最新最先進(jìn)的，其平衡油缸內(nèi)置在底部，鑲嵌于隨動千斤頂內(nèi)，與隨動千斤頂組成整體，其特點(diǎn)是可避免平衡油缸不均勻受力，不需要人工調(diào)整，相對以往更加方便、安全實(shí)用。自鎖方式是在千斤頂?shù)母讖酵庠鲈O(shè)自鎖螺紋和自鎖螺母裝置，在千斤頂整個油缸伸進(jìn)狀態(tài)下都能實(shí)現(xiàn)自鎖，不受其他因素影響。采用機(jī)械螺母與缸體頂部接觸實(shí)現(xiàn)鎖定，有效行程與千斤頂有效行程同步。經(jīng)采用以上方法，有效可靠的保證了橋梁同步頂升中的梁體平穩(wěn)，從而頂升反力也保持了相對的平衡，使得頂升的總體荷載處于可控的波動范圍。7.5液壓同步頂升控制過程確保設(shè)備狀態(tài)正常過程控制級分散布置在各個泵站上，由四組PLC組成。水平方向上各PLC之間是相互獨(dú)立的，在完成數(shù)據(jù)上傳和操作管理級指令的同時，各PLC之間也可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。過程控制級PLC主要用來完成實(shí)時性強(qiáng)的控制任務(wù)，電液比例減壓閥和壓力傳感器組成的快速閉環(huán)調(diào)壓回路就是在這一層實(shí)現(xiàn)的。為了保證液壓缸同步，該系統(tǒng)還安裝了位置閉環(huán)。位移傳感器測得位移，通過3軸正交編碼卡上傳給工控機(jī)，工控機(jī)對位移進(jìn)行比較決策后，下傳結(jié)果給各PLC，由PLC對各液壓缸進(jìn)行實(shí)時同步控制。位移的測量、比較決策之所以在上層操作管理級完成，是因為位移傳感器和液壓缸之間的分組關(guān)聯(lián)是任意的，根據(jù)工程實(shí)際布置情況時刻在變，位移傳感器并不固定屬于某PLC的某一缸，這種設(shè)計方案的通用性強(qiáng)。7.6除了過程中位移傳感器實(shí)時反饋的信息調(diào)整指令外，每個行程頂升之后均進(jìn)行高程及線性的監(jiān)測，同時對位移傳感器進(jìn)行檢查，保證其完好靈敏且沒有被外界物體碰撞移位?？刂剖矣蓪Ｈ诉M(jìn)行指揮，并且采用了UPS不間斷電源，能夠確保意外斷電后80分鐘的延續(xù)供電，這個時間足夠完成隨動千斤頂?shù)逆i定以及其他保證橋梁安全的措施。8安全措施8.1根據(jù)《內(nèi)河交通安全管理條例》，施工前報告海事部門。8.2成立以項目經(jīng)理為組長、各職能部門負(fù)責(zé)人為成員的經(jīng)理部安全領(lǐng)導(dǎo)小組，小組設(shè)專職安全員、聯(lián)絡(luò)員，負(fù)責(zé)檢查安全制度的制定和執(zhí)行。8.3施工前，必須對施工作業(yè)隊進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底和專項安全交底。8.4實(shí)行全日制值班制，日常監(jiān)控、巡查，及時發(fā)現(xiàn)問題，立即停工整改。8.5特殊工種作業(yè)人員持證上崗。作業(yè)前由作業(yè)班組長檢查安全裝備及安全設(shè)施的牢靠性，并對作業(yè)人員進(jìn)行安全教育。8.6施工作業(yè)人員必須分工明確，統(tǒng)籌管理，做到有條不紊、細(xì)致周全，交叉作業(yè)須由專人指揮。8.7主橋頂升施工涉及高空及臨水作業(yè)，作業(yè)人員必須穿戴好安全防護(hù)用品，無關(guān)人員不得靠近施工現(xiàn)場。8.8施工期間實(shí)時了解作業(yè)區(qū)域的水深、流速等有關(guān)情況，須及時掌握氣象和水文情況，遇有大風(fēng)天氣或雨水天氣，暫停施工。8.9執(zhí)行安全用電制度，重點(diǎn)對配電箱、線路進(jìn)行全面檢查，確保施工過程用電安全。8.10施工區(qū)域應(yīng)按要求設(shè)置醒目的警示牌或警示燈，及時更換道路防撞桶及水馬等交安設(shè)施。9環(huán)保措施9.1施工中，按公司ISO14001體系文件的規(guī)定，嚴(yán)格控制好工程的環(huán)保指標(biāo)，建設(shè)綠色工地。9.2建立環(huán)境保護(hù)責(zé)任體系，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的宣傳力度。9.3在施工過程中，禁止把多余的混凝土隨意傾倒，將廢棄物拋灑入航道，污染環(huán)境，損害施工形象。9.4施工作業(yè)要在不影響周圍居民正常休息的時間進(jìn)行，一般為6：00-22：00，并遵守當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門對夜間施工的規(guī)定，同時施工作業(yè)盡量采取能減少噪聲的方法進(jìn)行。9.5現(xiàn)場用電不得隨意亂接、亂用，設(shè)專人對現(xiàn)場用電進(jìn)行管理。10效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益南河特大橋改造工程，初步方案為“先拆除老橋，再建新橋”。根據(jù)最初預(yù)算，該橋拆除重建投入總額為1.2億元，且施工工期預(yù)計為2年。優(yōu)化采用橋梁整體頂升，然后在頂升后的南北側(cè)各建4跨和6跨新橋，預(yù)算成本為0.82億元，較原來拆除重建方案節(jié)約成本約3000萬元，且整體工期縮短一半。經(jīng)濟(jì)效益極其顯著。故，降低直接成本3000萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。10.2社會效益頂升技術(shù)是指通過液壓頂升系統(tǒng)將橋面頂高至期望標(biāo)高的一項技術(shù)。橋梁頂升技術(shù)在國內(nèi)橋梁改造和支座更換中應(yīng)用較廣，而且橋梁液壓同步頂升也有一定的研究和工程應(yīng)用，實(shí)踐證明，在橋梁頂升平移改造中完全可以達(dá)到安全運(yùn)營、節(jié)約投資、造型美觀等方面的要求，同時相對拆除重建而言，無論從社會影響方面還是成本投入方面，均能夠達(dá)到較為理想的狀態(tài)，同時還減少拆除過程的風(fēng)險。施工單位中鐵二十局集團(tuán)第一工程有限公司在南河特大橋整體頂升改造工程施工中，采取半幅通車半幅封閉的方式對寧杭高速公路進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換，大大減少了對交通的影響程度，且半幅施工時間僅為4.5個月，給常州人民提供了極大的便利條件。