桥梁顶升技术

桥梁顶升一般采用整体液压同步升高方案，也就是利用原有灌注桩承重，不破坏原桥面铺装层、栏杆扶手、人行道、梁板间的连接等，先用“液升”装置整体顶住桥梁上部结构，然后截断各墩、台帽梁下的立柱，再进行操作“液升”装置，使该桥整体升高到设计高度，最后接长立柱钢筋立模浇灌二期混凝土。本文介绍桥梁顶升设计与施工，每个路桥人都应该了解。

桥梁顶升动画演示

桥梁顶升工艺流程

【桥梁顶升工艺流程】

施工准备→在桥台（墩）处凿除预放千斤顶位置→监测设备的安装→试顶升（问题反馈及处理）→正式顶升→第一次顶升完成→临时支撑的放置→继续顶升至设计位置→临时支撑的放置→落梁至临时支撑上→安装铸铁块垫石及支座→现场清理

1、预顶升

（以梁体顶起5mm为准）预顶升是为了消除顶升系统可能出现的一些问题，比如油路接头漏油、油泵压力不够的现象，同时消除顶升过程中可能出现的非弹性变形。

预顶升以千斤顶顶至设计荷载为控制荷载，要确保在顶升中梁体同步被顶起，并应持荷5min以上卸载。卸载后要认真检查，检查重点有：所有油路是否出现漏油现象、千斤顶是否有异常现象、供电线路的外表是否有磨损现象。 卸载后还要仔细检查千斤顶上下钢板有没有变形现象，必要时调整钢板的厚度以满足顶升要求；认真检查千斤顶放置位置下的结构物有没有区别于顶升前的现象等等。如有问题应尽快处理，等所有项目都查核无误后才能再次顶升一个量程，即10cm，顶升到位后要尽快加上辅助支撑。

2、换顶

如果要求顶升高度较大，对于千斤顶有效行程时，那就需要用到换顶。即加高千斤顶一定要严格按照方案执行，控制内容包括所千斤顶下部加高钢板数量、高度及下次顶升高度等。顶升换顶过程中，如换顶时间预计要超出10min在其他墩处应把梁落于临时支撑上，严禁以千斤顶持续承载换顶的方式进行换顶作业。 加高千斤顶前要提前在加高的位置进行标高，加高后的千斤顶要求可参考预顶升部分。

3、顶升至设计位置

经过现场确认千斤顶没有移位等现象后才能够进一步进行统一顶升。根据不同墩号顶升工作需要不同顶升循环才能顶升至设计高度，要严格控制操作过程中的换顶作业。需要注意顶升过程中千斤顶不能顶升至顶的最大的行程高度，一般要考虑70%～80%的降效。顶升至设计高度位置过程中，临时支撑超过20cm以上则应对临时支撑进行点焊连接，这样做事为了避免发生失稳及侧倾斜撑的现象。顶升过程要严格按照规定分级加载控制程序执行。

4、临时支撑的放置

临时支撑的放置位置要预留新支座垫石的安装宽度，便于安装，在安放支座垫石时要在相应位置凿除垫石槽，并且要把L型角钢和支座垫石预留钢板做上下焊接，待焊接完后仔细检查焊缝，用环氧砂浆修补边槽。等达到一定强度后在安装垫石支座。

5、落梁

落梁前需要确认所有临时支撑都拆除完毕、钢垫块都安装好。落至支点承载以后要仔细观察位移和压力传感器的数据，各墩减速是否保持一致，位移变化是否保持一致，如果出现相差过大的现象，则需及时找出原因，等处理后重新落梁。

案例：跨江大桥顶升关键技术

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。

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。

具体处理措施：

（1）在主墩上部箱梁的肋两侧新浇筑钢筋混凝土；

（2）新加的钢筋部分(新加部分箱梁断面下部部位需植筋，断面上部预应力孔洞较多，所以断面上部不植筋)需与原有箱梁植筋连接；植筋植入箱梁内15 d 深度，植筋时需采用钢筋探测仪探测，避开箱梁内的钢筋及预应力管孔；

（3）新加的部位混凝土需与原混凝土凿毛连接，并作好界面处理；

（4）新加部位采用C50 的灌浆料，以上材料均需加微膨胀剂。

主桥千斤顶选用及布置：

顶升千斤顶:采用200 t 双作用液压千斤顶，液压千斤顶选用参数：200 t、63 MPa、高366 mm、底径244 mm、行程最大140 mm。

使用油压顶升缸（液压千斤顶）顶升重物是工程中常见的施工方法，尤其是几百吨以上的重载工件施工，油压顶升是唯一可行的选择。如果液压千斤顶在顶升时发生意外内泄，那么重载顶升的安全性受到影响。跟随千斤顶的目的就是为了预防现有技术中存在的不足，提供一种在油缸的油压突然失效时仍能有效支撑重载工件，避免工件滑落的机械式随动支撑机构。跟随千斤顶选用参数：400 t、行程140 mm、高390 mm、底径368 mm

千斤顶布置：在主墩位置共布置40 台200 t的顶升千斤顶,16 台400 t 的跟随顶；在边墩布置16 台200 t 的顶升千斤顶,4 台400 t 的跟随顶。

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。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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