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案例:跨江大桥顶升关键技术

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案例:跨江大桥顶升关键技术

发布日期:2019-08-20 作者: 点击:

       国道跨越黄浦江上游的一座大桥。全桥总长779m,桥梁按上、下行独立分幅布置,桥梁总宽27.5m,主桥为3跨变截面预应力混凝土连续箱梁,跨径组合85m+125m+85m,主桥全长295m。引桥为简支板梁,两侧各11孔,跨径22m,引桥全长2×242m=484(m)。

       大桥整体顶升方案:为了最大限度地避免影响交通,上、下行桥梁分开顶升,顶升完成一幅后,进行另一幅的顶升。对单幅桥梁进行顶升时,另一幅的桥梁双向通车。

       主桥、引桥分开顶升。对单幅桥梁分成 3 段进行顶升:先顶北侧引桥(242 m),然后顶南侧引桥(242 m),最后顶主桥(295 m)大桥顶升的难点在主桥 3 跨连续箱梁的顶升。现主要针对主桥的大跨径连续箱梁进行阐述。

       主桥大跨径连续梁整体顶升方案: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 电脑同步控制下整体顶升箱梁的方法实现抬高主桥桥面标高的目的。此方法的优点是顶升时基本不改变原有桥梁的受力体系,受力较明确。考虑受力需要,顶升前,对主墩进行加粗,对边墩加抱箍;对连续梁顶升位置处进行局部加固;设置必要的钢结构限位装置,预警顶升过程中产生横向、纵向偏移。

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       主桥顶升千斤顶支撑基础:对主桥进行整体顶升,可利用原有的主墩和边墩作为千斤顶的支撑基础。考虑千斤顶布置离原柱边较近,防止柱劈裂,对主墩进行加粗。

       箱梁千斤顶顶升部位处理:受墩柱位置所限,顶升液压千斤顶放在支座的前后位置,此位置处箱梁位空心,按照受力需要,需对此部位进行加固。

       主桥顶升支撑垫块:顶升支撑体系一般采用混凝土或钢结构工具式垫块。但由于主桥自重过大,主桥垫块采用了钢箱混凝土,外形为长方体钢箱,钢箱内浇筑钢筋混凝土。

       由于千斤顶的行程有限,所以每次顶升行程在10 cm,而对于整体顶升158 cm 来说,需整体顶升16 个行程。液压集成阀块垫块根据顶升高度做成工具式垫块,根据顶升高度设置垫块高为10 cm。单个垫块高度误差小于±0.3 mm, 同一支点1 580 mm 高的垫块累计误差不超过6 mm。为控制顶升垫块的误差最小化,垫块采用钢板焊接成型,并上车床铣刨,内灌高强(C50)混凝土。通过控制垫块误差,防止顶升时由于垫块叠加引起误差积累,造成顶升的误差以及结构不均匀受力。

       主桥顶升限位:由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响,在顶升过程中可能会出现微小的水平位移,为避免出现此类情况,需在主桥、引桥设置平面限位装置,限制纵横向可能发生的位移。

       在两个主墩左右及前后侧均设置限位装置(4个方向)。在两个边墩左右侧及引桥侧向位置(3 个方向)设置限位装置。在主墩上设置抱柱箍,在抱柱箍上设置限位柱,抱柱箍与限位柱之间焊接连接成一整体,顶升时利用限位柱、抱柱箍、柱的整体刚度来对桥梁上部进行限位;在边墩上设置抱柱箍,在抱柱箍上设置限位柱,抱柱箍与限位柱之间焊接连接成一整体,顶升时利用限位柱、抱柱箍、柱的整体刚度来对桥梁上部进行限位。

       主桥顶升控制系统:

       主引桥均采用PLC 控制液压同步顶升技术。本处采用位移控制,力监控的方法。同步控制精度为±1.0 mm,这样就可以很好地保证顶升过程的同步性,确保顶升时上部结构的安全。顶升行程监测:采用精度为0.1 mm 的位移传感器;对主桥采用12 点同步控制系统进行顶升,每个控制点对应于千斤顶分组点。

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