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1、武汉绕城公路K94+718.5分离式立体交叉桥整体顶升施工组织方案上海天演建筑物移位工程有限公司同济大学建筑物移位技术研究中心二九年八月目录第一章 概述31.1 工程概况31.2 改造内容41.3本工程的施工特点和难点4第二章 顶升方案确定52.1 顶升方案比选52.2 系杆更换7第三章 总体施工方案83.1 反力基础83.2 顶升控制系统83.3 千斤顶选用83.4 千斤顶布置：93.5 千斤顶分组93.6 顶升行程监测93.7 支撑体系93.8 临时支撑93.9 限位103.10 切割103.11 墩柱、台帽接高103.12 支撑体系和液压系统拆除10第四章 关键工序施工114.1托架体系
2、114.2 钢筋混凝土牛腿浇注144.3限位施工154.4控制系统164.5液压系统164.6专用垫块184.7切割204.8顶升准备214.9称重244.10 试顶升254.11正式顶升254.11墩柱、台帽接高274.12 支撑体系和液压系统拆除28第五章 PLC液压同步顶升系统285.1 同步顶升系统组成285.2 系统特点295.3 主要技术指标305.4 液压控制系统305.5 顶升系统控制原理315.6 电控系统31第六章 监测方案346.1 监测目的346.2 监测部位及监测内容346.3 监测准备356.4 监测方案实施356.5 监测组织安排35第七章 应急预案367.1电脑
3、控制系统故障367.2 液压设备故障367.3梁体监测值超限事故377.4恶劣气候37第八章 总体施工布署及进度安排388.1施工组织机构设置388.2交通组织388.3主要施工设备398.3劳力安排398.4施工用电408.5工期安排408.6工期保证措施：40第九章 安全、文明施工保证措施419.1 安全措施419.2文明施工保证措施42第一章 概述1.1 工程概况武汉绕城公路K94+718.5分离式立体交叉桥为下承式系杆拱桥，跨径组合为8.8m+35m+8.8m，桥面宽5.2m，桥面面积273.5m2，梁体连续。整体桥型如下图：桥梁结构图 由于桥下净空高度不够，梁底经常受到重型车辆的刮擦
4、，梁底混凝土局部损坏，严重处已造成钢筋外露，有三个系杆固结块被刮掉，造成系杆承载情况发生较大变化，这些严重影响了行车安全及该系杆拱桥的使用寿命。考虑到改造成本及工期的问题，决定采用整体顶升的办法实施改造，顶升高度为30cm。梁底混凝土损伤及系杆固结块缺失缺失系杆固结块位置根据业主提供的该桥的施工图，计算上部结构的总的荷载约为600KN，两端桥台处每个支座处的荷载为200KN，中间桥墩处每个支座处的荷载为1300KN。1.2 改造内容1、整体顶升30cm；2、更换固结块缺失的3根系杆。1.3本工程的施工特点和难点1、系杆拱桥、桥面连续，受力复杂，对顶升同步要求较高；2、跨径不同，荷载分布不均匀，
5、整体顶升对设备的要求较高；3、系杆更换操作平台较高，风险较大第二章 顶升方案确定2.1 顶升方案比选2.1.1 0、3号桥台处反力支撑结构形式的选择1、植入锚栓安装牛腿桥梁顶升工程经常采用的一种反力支撑形式，如下图化学锚栓钢制牛腿盖梁或桥台千斤顶梁底优点：施工快捷，质量容易保证，拆除方便，钢制牛腿可以重复利用，从长远来看可降低成本；缺点：一次性投入高，对工人的熟练程度要求较高。2、植筋、浇注混凝土牛腿优点：一次性投入较小，施工质量容易保证；缺点：混凝土工程量大，顶升过后还要进行凿除。3、安装钢托架优点：安装较为灵活，适应性强，尤其是对于作业空间较为复杂的工程；缺点：决定施工质量的环节太多，质量
6、不容易保证，一次性投入高。3.1.2 1、2号桥墩顶升方式的选择的选择1、直接顶梁底 优点：顶升设备安装简便、快捷；缺点：各千斤顶横桥向同步控制难度较大，对于简支梁不适合采取该方法。2、安装分配梁顶升分配梁梁底优点：可以再一定程度上解决千斤顶横桥向同步性的问题，为钢支撑及千斤顶的安装争取空间；缺点：如果顶升高度不大的话，分配梁的安装影响了顶升后垫石加高的的作业空间，安装工序繁琐。3、做上抱柱、断柱顶升优点：顶升千斤顶同步性较好，技术较为成熟，顶升时不改变原来支座部位处的传力途径，对结构的保护较好；缺点：工程量较大，限位安装较为困难，顶升到位后柱子连接较为繁琐。2.1.3 方案确定桥台处顶升反力
7、支撑结构的构筑选用方案2，在桥台台身上植筋，浇注钢筋混凝土牛腿，形成钢筋混凝土牛腿千斤顶顶升系统。该方法在杭州杭玻路杭玻桥顶升等类似工程中应用，取得了很好的效果，积累了类似工程的经验。中间桥墩处：中间门式墩为超静定结构，结构应力存在可能使其存在一定的弯矩，这给断柱顶升带来一定的安全隐患；断柱顶升到位后接柱子较为繁琐，工期较长；柱子两侧的承台基础上有足够饿空间安装千斤顶钢管支撑，顶升时临时支撑可以放到支座位置，这就避免了分配梁的安装。考虑到以上几个因素，中间桥墩处采用在柱子两侧安装钢管支撑、直接顶梁底实现整体抬升，顶升过程中临时支撑放在支座位置。2.2 系杆更换2.2.1 顶升、更换系杆前后顺序
8、的选择1、先更换系杆后实施顶升从现场考察的情况看，缺失固结块的系杆已经卸载，先更换系杆可以使纵梁、拱肋受力更加均匀，更加接近最初设计状态。2、先实施顶升后更换系杆由于部分系杆卸载，拱肋没有处于最合理受力状态，对顶升的同步性要求更高。但先实施顶升可以早一点解除桥下行车安全的隐患。考虑到顶升过程中拱肋的安全，决定先更换系杆，后实施顶升。严格控制整体顶升时的同步性。2.2.2 更换系杆方案的选择1、仅对需要更换系杆的部位进行卸载在需要更换系杆的部位所对应的桥下路面上构筑顶升反力基础，安装顶升千斤顶，主动加压卸载，更换系杆，落梁。2、对中间35m跨整体卸载、更换系杆考虑到局部卸载可能对纵梁及拱肋的内力
9、分布影响较大，则对中间中间35m跨整体卸载。在35m跨下面的路面上构筑整体顶升反力基础，安装顶升千斤顶，主动加压整体卸载，更换需要更换的系杆，落梁。如果对中间35m跨整体下载的话，则更换系杆期间，下穿高速公路必须全部封闭，对交通的影响较大。采用方案1更换系杆，仅对需要更换系杆的部位进行卸载。第三章 总体施工方案3.1 反力基础综合考虑承台面积，承台下桩基础，千斤顶布置位置等条件，0、3号桥台在台身上植入锚栓安装钢制牛腿作为反力基础，1、2号桥墩直接将桥墩基础作为顶升反力基础。3.2 顶升控制系统采用PLC液压同步顶升控制系统，该系统已在上海音乐厅整体顶升与平移工程，湖州市岂风大桥顶升工程、天津
10、狮子林桥顶升工程、天津北安桥顶升工程、莘奉金高速公路（A4高速）颛兴路跨线钢桥顶升、上海（A5一期）吴淞江大桥顶升、苏州胥口桥梁顶升工程等多项顶升工程中成功运用；3.3 千斤顶选用采用200吨和100吨的千斤顶,200吨的顶身长度395mm，底座直径375mm，顶帽258mm，行程为140mm（如图4-1）；100吨的顶身长度350mm，行程为140mm。千斤顶均配有液压锁，可防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑；顶升用千斤顶图31千斤顶图3.4 千斤顶布置0、3号桥台：每个桥台处安装2台100吨千斤顶；1、2号桥墩：每个墩柱处安装2台200吨千斤顶。临时支撑放置在墩顶处（原支
11、座位置）。3.5 千斤顶分组每个桥台处的二个千斤顶分为1组，每个桥台处设置一台监测光栅尺；中间桥墩处每个墩柱处的两台千斤顶分为一组，每组千斤顶设一个监控点，每个监控点设一台监测光栅尺。3.6 顶升行程监测采用精度为0.01mm的光栅尺；3.7 支撑体系 支撑体系由50012钢管等组成，托架体系通过植筋或分配梁固定于承台基础上。顶升专用垫块同样采用50012mm钢管制作，垫块高度与千斤顶的行程相适应。各节钢支撑间通过法兰接高。3.8 临时支撑 利用墩柱顶端放支座的空间设置临时支撑。为了保证顶升过程中上部结构的安全，在顶升的过程中随着顶升的进行，往墩柱顶端安放支座的位置放置钢板，待顶升高度达到一个
12、行程（100mm），用专用钢垫块将钢板替换出来，如此往复循环，直到到达顶升高度。临时垫块采用同顶升钢支撑同样的钢管制作而成，垫块梁端均焊接有法兰，垫块间通过螺栓连接。3.9 限位为避免顶升过程中桥梁产生横、纵向偏移，设置限位装置。限位装置包括纵向限位装置和横向限位装置。该桥梁端与台帽间缝隙较小，顶升前先接高台帽，利用台帽设置横、纵向限位装置。所有的限位装置在顶升前全部安装到位。3.10 切割通过现场考察，梁端与台帽间伸缩缝部分缺失，混凝土接触面密贴，顶升前必须予以切割。切割采用新型无震动直线切割设备。3.11 墩柱、台帽接高墩柱及台帽均采用现浇的方式接高。顶升到位后，千斤顶及随动全部锁死，以承
13、担上部荷载，将柱端及台帽顶部混凝土凿除，使钢筋外露，绑扎钢筋、支模、浇注混凝土，完成墩柱及台帽的接高。墩柱及台帽接高期间上部荷载由千斤顶及随动装置承担，一定要保证顶升支撑体系的稳定性。3.12 支撑体系和液压系统拆除待接高部分混凝土达到强度要求后，即可进行液压系统和支撑体系的拆除。l)拆除液压系统的管路及其它附件,拆卸千斤顶并移走；2)按从上到下的次序拆除整个支撑体系，严格按照安全操作规程施工；3)清理现场。第四章 关键工序施工4.1更换吊杆4.1.1吊杆准备吊杆采用同设计采用的规格：直径D=32mm的精轧螺纹钢，YGM锚头，精轧螺纹钢设计强度，长度同原设计长度：3#杆长6.320m，4#杆长
14、7.201m。4.1.2反力基础卸载顶升点靠近梁底锚头防护罩靠桥面中心线一侧。搭设临时反力基础前采用铅垂的方法精确防线，以免偏载。采用方木在下穿高速公路路面上搭设临时承台作为更换吊杆的临时反力基础。如图4-1图4-1 临时反力基础 用方木搭设反力基础时要注意其平整度，有必要的话采用薄钢板调整，以保证钢支撑的垂直度。在临时反力基础顶部放置一块厚钢板，使整个基础受力更加均匀。4.1.3临时支撑 采用精加工50012mm钢管作为临时支撑。钢管上下两端焊接厚为20mm的法兰，便于两节之间的连接。4.1.5顶升卸载 反力基础反力基础、钢支撑搭设完毕以后便可以实施主动加压卸载。顶升时通过控制泵站油压控制顶升力的大小，在梁底安装百分表、在桥面上采用精密水准仪严密观测顶升卸载过程中桥面标高的变化量，保证梁体不会发生局部破坏、桥面不开裂。4.1.6原吊杆拆除原吊杆拆除及新吊杆安装操作平台较高，采用脚手架搭设作业平台。脚手架搭设的质量直接关系到工作人员的安全，所以必须完全按照工作脚手架搭设的要求进行施工。脚手架从路面开始搭设，上部与拱肋拉结，以保证其整体稳定
