引桥20m预应力空心板复位简析

◎ 曹斌 刘志奇 宁波交通工程建设集团有限公司



引桥20m预应力空心板复位简析

◎ 曹斌 刘志奇 宁波交通工程建设集团有限公司

摘 要：本文重点是空心板顶升复位工艺流程与注意事项分析。本工艺在人员组织与施工机械准备方面突出专业性与安全性，优化了施工过程中不必要工序减少了对码头停产时间的影响，施工流程主要为：工字钢将空心板连成整体、千斤顶顶起空心板在空心板下方铺设加钢珠的槽钢、放下空心板采用一侧拉一侧顶的方式将空心板水平位置复原-再次顶起空心板取出槽钢更换橡胶支座、放下空心板拆除其他辅助设施。在质量控制过程中程序到位各项参数满足设计与规范要求。

关键词：施工 液压顶升 平移 空心板复位

1.工程概况

1.1 工程概述

浙江舟山煤炭中转码头工程位于浙江省舟山本岛南部的六横岛东北岸石柱头一侧。建设15万吨级、5万吨级煤炭卸船泊位各1个，3.5万吨级、2万吨级、5000吨级煤炭装船泊位各1个，设计年通过能力3000万吨（装船、卸船各1500万吨），堆场容量310万吨，陆域用地114.57公顷。

卸船码头至海堤由栈桥连接，栈桥总长度1280m，按其功能及布置的不同分为前栈桥、转运楼平台、后栈桥Ⅰ、后栈桥Ⅱ等4部分。其中，前栈桥在卸船码头至T1转运楼（位于装船泊位根部）之间，长635.25m，总宽15m，包括交通通道和输煤通道。其中，输煤通道宽10m，布置2条B=2000mm输煤皮带机，并考虑供电电缆、控制电缆、通信电缆、给水管和污水管布置，交通通道宽5m，为单车道。

前栈桥上部结构采用20m预应力空心板简支结构，每跨布置14块预应力空心板。

由于靠泊船只在靠泊过程中受海流及风速影响不慎与栈桥发生刮擦致使两跨混凝土空心板发生位移。根据检测结果，24#～26#排架区段的面板及铺装层向南位移，最大位移量为27.39cm。

根据现场位移情况制定了复位方案流程：①将24#～26#之间的皮带机支腿与栈桥面预埋板断开。②将24#、25#排架空心板顶部的铺装层断开。③同步整体顶升24#与25#排架、25#与26#排架之间的空心板、铺装层及上部设施。④水平位移空心板至原位（其中，24#与25#排架间空心板的东端不移动、西端向北移190mm25#与26#排架间空心板的东端向北移190mm、西端向北移270mm。⑤更换不能继续使用的橡胶支座。⑥落座空心板。

1.2 工程量

本工程共需平移复位的空心板及铺装层共有二跨，24#及25#排架间一跨，25#及26#排架间一跨。

1.3 工程气象、水文条件

工程区域属亚热带季风气候区，四季分明，气候温和湿润，气温年际变化小，湿度大，雨量充沛，风速风向季节变化明显。

2.施工组织

本工程空心板及铺装层整体顶升平移复位施工由项目部全面负责、总体安排、统一指挥，公司总师室负责技术支持，公司工程部负责协调、调度，公司材料设备部负责材料设备调配、使用。

3.施工具体流程

3.1 施工机具准备

（1）配置50t油压千斤顶18只，其中16只作为空心板底部顶升使用，2只作为横向移动顶推使用，每4只千斤顶配备一台油泵。

（2）20t手拉葫芦4只，50t千斤顶一个。作为横向位移拉动作用（设置滑轮后可当40t葫芦使用）。

（3）每块空心板下配备实心钢珠12只，直径76mm，共168只。

（4）千斤顶上部支承空心板用对拼28#工字钢共60m。

（5）其他加固、支撑用材料。

3.2 施工步骤

（1）顶升千斤顶布置：在每个桩帽上部设置20mm厚400mm×400mm规格钢板2块（共8块）作为千斤顶底部支垫使用。

（2）顶升界面型钢布置：用2根16m长28#工字钢对拼焊接，在栈桥两侧用手拉葫芦提升至整垮空心板底部并移至放置千斤顶连接线位置处，用钢板填塞工字钢与空心板之间的空隙，避免顶升过程中受力不均。

（3）顶升施工：经过以上两步，桩帽与空心板之间间距750mm还剩余410mm，因空心板与帽梁之间本身存在50mm间距，千斤顶需顶起高度为100mm左右即可满足后续施工要求。拟选用的千斤顶理论最大起重量为50t，原始高度为338mm，理论最大顶升高度为200mm，可以满足施工要求（经试验，如千斤顶顶升高度达不到施工要求，可在下方加厚支垫钢板）。按设计位置布置好后，每4台千斤顶配一台输油泵，以保证千斤顶尽量能进行同步顶升。两个排架共16台千斤顶同时启动与固定好的双拼工字钢顶实，之后在总指挥的指令下4名施工人员同步顶升千斤顶，空心板顶起20-30mm时暂停，复测事先在面层上做好的标高控制点，计算相对差值，如个别部位标高变化差异较大（控制在3mm以内），则作出适当调整后继续进行顶升施工，如无问题继续顶升，如此反复达到设计顶升高度。

（4）安装滑道：达到顶升高度后撤掉帽梁上全部橡胶支座。在帽梁上放置1根25#槽钢，然后布设实心钢珠，实心钢珠用固体黄油定位，用水平尺检测钢珠是否相平，如需要通过局部调整槽钢使钢珠基本处于同一水平面上，在钢珠上倒扣18#槽钢作为支承空心板受力平面。之后缓缓回放千斤顶直至平稳搁置在18#槽钢上。

（5）横向位移施工：单跨总重按600t考虑，因开始启动时摩擦力最大，钢材之间静摩擦系数取较大值0.12，所需横向拉力理论上为72t。滚动摩擦系数取0.01，所需横向拉力理论上为6t（见附后取值表1）。在栈桥南侧拟复位排架两侧设置固定手拉葫芦位置，利用顶升用工字钢为横向位移托架，北侧设置放千斤顶位置，作为推力装置。理论上横向推、拉力可达到20+20+50+50=140t，完全可以满足施工要求。

计划26轴一侧偏移270mm处先进行横向移位，首次移动80mm，使第25、26#排架两侧剩余位移量均为190mm。再同时进行两侧位移直至达到设计要求位移位置。

（6）重复顶升作业：空心板复位到设计位置后，按前面方法顶升整跨空心板，移出钢珠、槽钢。更换新橡胶支座后缓慢放松千斤顶至空心板重新就位。至此，25-26#排架空心板整体复位施工完成。恢复皮带机与铺装层预埋件连接。

重复上述施工步骤完成24-25排架顶升、复位施工。

4.难点及注意事项

（1）平移施工前将空心板简支处的面层混凝土剥离，注意剥离时混凝土渣经常掉落至接缝处，如混凝土块过大卡在接缝处则会给平移施工带来很大难度，如不慎掉落大块混凝土应采取方法进行破碎。以便面板顶起后采用空压机进行吹扫保证橡胶支座安放平整。为保证面层美观应采用人工切缝凿除。

（2）面板顶起后应马上采用限位型钢代替千斤顶进行支撑，一方面可避免由于千斤顶误操作与失灵而导致面板突然落下风险，另一方面避免在安装平移滑道过程中碰撞千斤顶以及其他外部干扰。

（3）千斤顶到场使用前应进行各项参数检验及维修，安装千斤顶应轻拿轻放检查油路管线连接及液压油供给情况。正式顶升前可试顶1-2次以检验千斤顶的性能以及是否有其他干扰情况。

（4）顶升及平移过程中面板顶面禁止人员进行活动。

5.质量及安全保证措施

（1）复位施工前组织技术交底，明确施工顺序、质量要求，使施工有关人员心中有数，按要求操作。

（2）在拟复位栈桥铺装层上设置网格状标高控制点，测出原始高程，以便在复位施工过程中随时监测是否有局部上升或下降不均匀现象。

（3）设备进场后逐台检测其性能是否满足施工要求，如发现不合格情况，及时更换。

（4）施工过程中及时做好施工记录。

（5）水上施工作业人员，须穿救生衣，严禁酒后上岗作业，严禁船员在船期间饮酒。

（6）水上施工作业船舶，须按有关规定在明显处设置昼夜显示的信号及醒目标志（锚球及旗）。

（7）按海事部门确定的安全要求，设置必要的安全作业区或警示区，设置有关标志并配备警戒船。

（8）施工船舶配备有效的通信设备并在指定的频道上守听，主动与过往船舶联系沟通，将本船的施工、航行动向告知他船，确保航行和施工安全。

6.结束语

本工程采用人工与千斤顶相结合方法施工，合理布置支点使得工程的顺利进行得到了业主及监理部门的一致好评，经自检及监理工程师抽检，该分项优良率为98%，有效地保证了工程的质量，并且有以下几个方面的优点：

（1）占用时间少对业主生产影响小。

（2）施工时减少了大型机械的投入、成本，实际成本比测算成本节省。

（3）有效地保证工程质量及结构的整体性。

参考文献：

［1］王文忠.顶升技术在施工中的应用.［J］.民营科技.2011（01）.

［2］冀鸿飞.浙江富春江第一大桥桥梁顶升技术中关键技术的研究.［D］.西华大学，2012.

［3］韩振勇.同步顶升技术在旧桥改造工程中的应用［J］.城市道桥与防洪.2006（05）.

［4］任县刚.液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的应用［J］.科技创新导报.2011（08）.

［5］赵威.同步顶升技术在桥梁支座更换中的应用［J］.山西建筑.2014（02）.

［6］交通部第一航务工程局.水运工程混凝土施工规范，人民交通出版社.2003.