浅谈铁路箱梁顶升以及纠偏施工技术研究分析

浅谈铁路箱梁顶升以及纠偏施工技术研究分析

发表时间：2019-12-25T10:38:44.170Z 来源：《建筑细部》2019年第15期作者：张顺平

[导读] 对今后我国桥梁施工单位在作业的过程中具有一定的辅助意义。

中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司上海市 200000

摘要：在我国建造桥梁的所有过程中，桥梁顶升技术是最难以控制的一项新兴施工工艺，实际操作过程中的危险系数也比较大，更容易出现较大的偏差。本篇论文基于对桥梁顶升工艺的探讨，深入分析了优化桥梁顶升施工流程的措施，研究出了适用于顶升施工的钢支撑托架系统，还调整了钢管钢支撑的排布方案，并对桥梁的纠偏技术也做出了相关的阐述，对今后我国桥梁施工单位在作业的过程中具有一定的辅助意义。

关键词：箱梁顶升；纠偏；施工技术

引言

为了能够提高桥梁建设工程的安全性及稳定性，必须要不断的创新出更加可靠的施工工艺，来解决传统桥梁顶升施工遗留的诟病，通过一系列科学的支撑系统来判断桥梁顶升的受力临界点，再通过纠偏技术等，来降低桥梁顶升出现位移带来的危险因素。

一、顶升技术的简单介绍

桥梁顶升技术是利用一系列的顶升重型器械抬高桥梁的改造施工方式，存在的意义是为了能借助外力将桥梁的上部结构提升到特定的高度，这种技术在操作的过程中不会对原有桥梁的结构造成破坏，一般加高桥梁分为两种模式，一是加高桥梁的墩台，二是加高桥梁的垫石，这两种模式都可以将桥梁底部的空间增大，顺而升高桥梁[1]。

在进行桥梁顶升的施工环节中需要用到大量的千斤顶，这些千斤顶一般都被设置在桥梁墩柱上部，或单独设置在墩柱周围的支撑架系统上，在升高的过程中一定要保持千斤顶的运行轨迹缓慢且匀速，这样才能够确保桥梁结构的稳定性，千斤顶的作用力是竖直向上，才能够充分发挥其性能，而且千斤顶可以循环利用，所以在桥梁顶升环节，一般不会耗费太大的财力资源，千斤顶的动力可以轻易满足顶升的需求，这种顶升方法在我国建筑桥梁的领域有着非常广泛的应用[2]。

另外一种是通过液压同步顶升集群系统，研发出来的顶升机械设备，这种液压同步顶升装置，在实际的运用过程中是完全依赖计算机控制系统的一种新型施工技术，技术原理与传统千斤顶运行的原理一样，优势是可以控制桥梁在顶升过程中的运行姿态，完全机械化的操作节省了大量的人力资源，由于桥梁在顶升的过程中，还需要进行空中搭接等细节工作，这就需要依赖液压同步顶升技术，将桥梁可以在顶升中停滞一段时间，这都是传统人力及传统装备无法达到的。

二、顶升施工工艺的阐述

桥梁顶升施工环节所需要用到的设备除了千斤顶之外，还有电焊机、挖掘机、发电机、钢支撑等等，在施工前需要对现场的机械及施工环境进行勘测，工序十分复杂，除了在桥梁周围设置正常的顶升装置之外，还要在特定区域放置监测器，用于实时观察顶升装置的运行过程，在正式开始顶升工作之前，还需要进行预热实验，大概将桥梁竖直向上移动20毫米，并监测器械是否发生异样，相关的施工人员一定要细心的调试顶升系统是否连接无误，检查每一个按钮装置，测试顶升机械的功能是否完好无损，在桥梁顶升的预备环节中，还要测量出桥梁的自重，精准测量桥梁的重量是为了能够配置相应的顶升钢支撑托架体系，如果钢支撑托架无法满承受桥梁的压力，会对桥梁的顶升过程造成影响。

为了能够精确桥梁在顶升过程中运行轨迹的稳定性，需要提前设计好不同高度下桥梁位移正确的变化参数及附加应力的数据，在实际的操作过程中，工作人员在桥梁每上升一个阶段时，都要通过监测体系及时收集并核对相关数据，找出箱梁顶升变化状态与参照数值之间的差别，便于施工人员及时修正，保障桥梁主体结构的安全；当顶升装置对桥梁不同部位进行施压的过程中，很容易因施力不平衡而导致桥梁桩基变形，此时便需要在特殊位置改变顶升机械施力的方向，例如，可以通过纵向朝桥梁两侧施压的模式来解决桥梁顶升伸缩缝位置的难题。

液压式同步千斤顶机械在运用的过程中，应当是通过分级施压的模式，对桥梁进行施力，这样才能保障桥梁可以平稳的脱离底部的支座，当梁体与支座之间的间隔，能够满足混凝土浇筑机对其加工时，便可暂时悬空，施工人员利用其他凿除碎石的机械，将桥梁墩部的废料处理干净后，再重新通过分层浇筑将墩部垫高，在根据新的垫石高度配置相应的新支座。通过顶升系统来严格控制对桥梁每一部分的施力大小，当桥梁底部的墩柱换置完毕、并满足顶升改造的设计要求后，才可继续下一阶段的梁体顶升流程。经过多方实验及工程实践表明，在钢管支撑体系中，一般选用对称布置的方式来确保钢支架的稳定性，为了能够提高钢支撑系统的工作效率，应当最低设置8根钢管，才可以避免梁体产生附加内力的现象。价格低廉的木支架及万能拼装杆件支架等等，在大型桥梁施工环节中所表现的承载力及刚度，都没有钢管支架及混凝土支架体系所呈现的效果好，但在实际的操作过程中混凝土支架在施工完毕后，不方便施工人员现场清理，所以一般桥梁顶升改造施工单位都会选择用钢管支架作为梁体的支撑体系，便于拆卸还能二次利用。

三、桥梁的纠偏技术

梁体在承受外力后纵向位移或横向位移，都被统称为桥梁偏位问题，桥梁发生偏位后，会带来一系列危害人民生命安全的风险，所以我国的科研家一直都在创新对桥梁的纠偏技术，详细情况如下：

梁体发生偏移现象，极有可能是因为支座安装错误而导致的，当支撑上部梁体的支座，被施工单位的工作人员反向安装时，便不能正常的约束梁体在长期运营过程中的移动轨迹，当梁体不能纵向伸缩的时候，就会自动横向偏位，造成梁体与桥墩支座脱空的风险；造成梁体偏移的原因有很多种，其中最常见的就是因为桥梁表面承受了过大的压力，当重型违规超载的车辆在桥梁上通过时，会对桥梁造成极大的伤害，在桥梁超负荷工作的状态中极易发生偏移，如果偏位严重，甚至会导致桥梁发生坍塌等重大安全事故，所以必须在桥梁的末端及顶端设置相应的障碍物，阻隔重型超载车辆通过[3]。

对偏位桥梁进行纠偏，其实就是对桥梁进行复位，纠偏过程和桥梁顶升的过程没有太大的差别，都是通过分级复位的方式，逐步修正桥梁梁体的位置，一般桥梁发生偏位的距离都在0.2米左右，施工单位在进行桥梁纠偏过程中会将纠偏流程分为十个阶段，每一阶段的复位距离都保持在0.02米左右，每一集顶推开始之前都一定要检测临时组建的支撑体系的位置，确保支撑体系在复位纠偏的过程中可以承受相