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桥梁调坡顶升工程中桥台托换改造技术

2019-07-20翁明祥郑华奇

城市道桥与防洪 2019年7期
关键词:坡顶墩柱桥台

翁明祥,郑华奇

(1.杭州市交通工程有限公司,浙江 杭州 310007;2.上海先达特种土木工程有限公司,上海市 200236)

0 引言

在城市道路升级改造时,常会遇到既有桥梁落地段与新建桥梁的衔接处理问题。随着近年来桥梁整体顶升技术的发展和应用,对落地段桥梁进行整体调坡顶升逐渐代替了拆除重建,正日益被接受和采用。由于顶升后桥下通行和外观的要求,需要将桥台改造成和主线协调一致的桥墩,改造过程涉及新增桩基、承台,拆除原有承台、台身和新增墩柱,如何在桥下有限的空间内和上部结构仍支撑在原有桥台的情况下安全、可靠地完成改造施工是一个关键和难点。本文以杭州崇贤至东湖路一期工程秋石高架主线落地段调坡顶升工程为例,重点介绍了桥台位置顶升支撑体系的布置和桥台改桥墩的托换技术。

1 工程概况

秋石高架顶升段为七跨预应力混凝土箱梁,桥跨布置为(3×30+4×30)m,桥梁全宽 18.5m,顶升前纵坡为-4%下坡。

由于杭州崇贤至东湖路一期工程的建设,需要对上述两联七跨落地段箱梁进行调坡顶升,使得顶升后的纵断与前后的新旧桥梁顺利衔接。根据总体设计方案,两联箱梁纵断由现状-4%下坡调整为0.3%上坡,其中0#墩位置顶升高度最小为0.263m,7#桥台位置顶升高度最大为8.915m。

2 总体顶升方案

该工程调坡顶升分两个阶段完成:第一阶段,以0#墩为旋转点,采用PL C控制液压同步顶升系统对全桥进行调坡顶升,当7#台顶升高度达到8.652 m(7#墩顶升高度与0#墩顶升高度之差)时,停止调坡顶升;第二阶段,对全桥进行同步顶升0.263m,达到设计顶升高度。

3 桥台顶升支撑体系布置

钢支撑的布置既要满足顶升的承载力和稳定性要求,也要满足顶升到位后桥台改造的施工空间要求。

为增加桥台位置钢支撑的稳定性,需在桥台位置布置两排钢支撑,每排6根,分别用于布置顶升千斤顶和跟随千斤顶,两排支撑前后对应并用型钢加固成整体。由于桥台台帽顶面宽度仅有1.18 m,无法满足布置两排钢支撑的尺寸要求,因此需在桥台台帽内侧进行局部傍宽处理,傍宽结构宽58 cm、长320 cm、高150 cm,傍宽位置需避开桥台改造成桥墩的施工范围,如图1、图2所示。

图1 钢支撑与桥台改造前后结构位置关系(立面)(单位:cm)

4 顶升到位后桥台改造

4.1 原桥台概况

采用单排三根端承钻孔灌注桩,桩径1.2m,桩长27m。承台纵横向尺寸为1.8 m×17.8 m,高度为1.5m,台帽顶面宽度为1.18m。

4.2 桥台改造方案

按照设计要求,箱梁顶升到位后,需将原桥台拆除,并在原桥台位置新建与主线型式一致的桥墩。由于此时箱梁仍然支撑在原有桥台上,因此如何在保证箱梁支撑安全的前提下进行改造是该工程的一个难点和重点。改造方案如图1、图2所示。

在原桥台前后各增加两排共6根钻孔灌注桩,在原承台下方新增承台并相应扩大承台的结构尺寸,新建承台与原有桩基及布置有顶升钢支撑位置的原承台需紧密结合。待新承台达到设计强度后,对新建墩柱范围内的原承台进行切割拆除,将原桥台的受力进行第一次转换,即将箱梁荷载由原承台转换至新承台上。然后在新承台上施工墩柱,墩柱达到设计强度及支座安装完成后,将箱梁回落至新建墩柱上,完成第二次受力体系转换,最后对原桥台剩余部分进行拆除。

4.2.1 新增桩基

在台前、台后各增加一排钻孔灌注桩,每排3根,桩径1.2m,桩长39m,采用冲击钻成孔,钢筋笼每5m一节焊接成整体。由于施工时桩机与钢支撑的最小距离不足2m,需派专人全过程旁站监护并加强对钢支撑、桥台及箱梁受力的监控。

4.2.2 新增承台

在原承台下方新增承台,承台横桥向宽9.9m,纵桥向长10.2m、高2.5m。原桩基混凝土与新承台接触面进行凿毛处理。为了保证第一次力系转换时顶升荷载由原承台可靠转移至新承台上,新承台浇筑时要保证与钢支撑位置的老承台密贴无空隙,为此须在该位置老承台上方预设压浆孔,待新承台混凝土浇筑完成后由此孔压注水泥浆以保证新旧承台的良好结合。

新承台钢筋施工时预留新增墩柱的主筋。

4.2.3 新增墩柱

新承台混凝土达到设计强度后,将原桥台如图1、图2中虚线所示范围内的桥台混凝土切割拆除,然后将墩柱预留主筋接长,进行新增墩柱施工,混凝土分两次浇筑完成。

4.2.4 落梁

待新增墩柱混凝土、垫石达到设计强度且支座安装完毕后,将箱梁落至支座上,箱梁荷载由钢支撑转移至新增墩柱上,完成第二次受力体系转换。

5 结 语

该工程于2018年4月顺利完工,改造效果良好。该案例为落地段连续箱梁调坡顶升工程,适用于城市或公路道路升级改造工程。由于改造后要满足桥下通行要求,通常需要对原有桥台进行改造。改造过程中既要保证箱梁的顶升和顶升到位后的支撑安全,又要满足在特殊条件下改建施工的空间要求。该工程所采用的技术较好地解决了这一问题。随着城市道路快速化发展,该技术将会被更多地采用。

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