同步顶升顶推系统在施工中的应用

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通同步顶升顶推系统在施工中的应用2021年7月Contents目录二、关键技术及主要创新点四、知识产权和第三方评价三、实施效果一、项目背景和总体思路五、其他科技成果

一、项目背景和总体思路1.1工程概况本课题项目依托于天津港南疆复线公路桥加固工程。天津港南疆复线公路桥位于渤海西岸海河入海口处，西接津沽一线桥，东接南港路，为进出南疆港区的重要货运通道。桥梁全长1209.46m，宽26.5m，东、西引桥为现浇预应力混凝土连续箱梁，主桥为变截面预应力混凝土连续箱梁。本工程为桥梁维修工程，病害主要包括裂缝，梁体纵向偏移，支座限位横梁变形、螺栓剪切破坏，抗震销变形，0#桥台错位，伸缩缝损坏，桥面沥青混凝土破坏及附属设施损坏等，其中最主要的病害就是该桥西引桥第1联（4×32.7）m和第2联(3×32.7)m分别向桥台方向偏移8.2cm和4.6cm，导致这两联箱梁多个支座螺栓失效、限位横梁脱落，墩柱偏心受压，存在安全隐患。一、项目背景和总体思路

梁体纵向偏位示意图一、项目背景和总体思路上钢盆变形支座螺栓剪切破坏一、项目背景和总体思路下钢板变形，螺栓破坏一、项目背景和总体思路桥台背墙破损一、项目背景和总体思路抗震销变形

一、项目背景和总体思路支座限位横梁脱落一、项目背景和总体思路1.2设计方案变更本工程原梁体顶升及支座更换部分的维修方案为，在承台处设置钢管群支架，在中断交通的情况下，将梁体整体顶升10cm后更换支座，但梁体不复位，维修后墩柱偏心受压。但经过我单位调查统计，复线桥车流量达到929辆/小时，原方案中断交通进行施工，短时间内无法得到天津市交通主管部门及天津港业务主管部门的批准；另外原方案中对于梁体纵向位移问题，通过支座与墩顶钢板焊接进行连接，梁体不复位，墩柱偏心受压，桥梁受力状态与原设计受力状态不符；同时采用原方案施工，钢管支架的安装效率及安全、承台开挖后宜受海水侵蚀等问题也不易解决。鉴于以上情况，我单位创新性的提出了不断交进行梁体复位及支座更换的新工艺，通过对顶升设备进行改进，同步完成梁体复位及支座更换。一、项目背景和总体思路

二、关键技术及主要创新点2.1顶升顶推装置顶升顶推装置为类似于船的一套系统，包括顶升千斤顶、顶推千斤顶、顶推座、滑移座、聚乙烯板、临时支撑，每个墩顶上设置2套顶升顶推装置，每个装置上放置3个顶升千斤顶，1个顶推千斤顶。顶推座及滑移座均采用钢板焊制而成，在顶推座与滑移座中间设置双层高强聚乙烯板，每层厚度为3mm，在聚乙烯板上凿出凹槽，间距8cm*10cm，然后涂抹硅脂油，凹槽可以使硅脂油尽可能多的保留在两层聚乙烯板中，方便顶推时发挥润滑作用。其工作原理是顶升千斤顶放置在滑移座上，先将梁体整体顶升，然后顶推千斤顶作用在滑移座上，滑移座在高强聚乙烯板滑动，实现梁体复位。二、关键技术及主要创新点顶推座尺寸图

单位mm滑移座尺寸图

单位mm二、关键技术及主要创新点顶推座二、关键技术及主要创新点滑移座二、关键技术及主要创新点二、关键技术及主要创新点聚乙烯板（3mm）二、关键技术及主要创新点聚乙烯板上涂抹硅脂油二、关键技术及主要创新点顶升顶推装置布置示意图（横桥向）顶升顶推装置布置现场图2.2液压同步控制系统本工程采用美国恩派克同步控制系统，包括控制箱、顶升油管及顶推油管。从控制箱内伸出12根主油管，包括8根顶升主油管，4根顶推主油管。每根顶升主油管接6根顶升副油管控制每墩顶的6个顶升千斤顶，每根顶推主油管接4根顶推副油管控制同排两个墩顶的4个顶推千斤顶。二、关键技术及主要创新点同步控制系统油路编号同步控制系统控制屏2.3梁体复位（以4#-7#梁体为例）（1）将4#-7#梁体同步顶升5mm，待梁体与支座脱空后，关闭顶升油阀，保持压力。（2）将4#-7#梁体进行同步顶推，顶推时每级行程10mm，每行程到位后，关闭顶推油阀、回油，在顶推千斤顶处加装钢板，然后继续下一个行程顶推，以此类推，直至5-1固定支座处的螺栓孔对正，结束顶推。（3）顶推结束后，关闭所有顶推油阀，保持压力，设置好纵向限位装置；（4）将梁体再行同步顶升5mm，同时保证各墩顶处临时支撑全部受力,然后进行支座更换。二、关键技术及主要创新点2.4支座更换（1）将旧支座螺栓取出，然后人工及倒链配合将支座放置在25t吊车前的支架上，再用16t吊车将其吊至地面。5#墩支座采用分体方式拆除，即先拆除上钢板再拆除其余部分，4#墩支座采用整体拆除方式。（2）清理墩顶杂物及螺栓孔，墩顶不平处采用环氧砂浆找平。（3）实测墩顶及新支座的螺栓孔距，保证支座安装方向正确。（4）用16t吊车将新支座放在25t吊车支架上，然后人工及倒链配合将支座安装到位，安装螺栓，解除支座约束。（5）支座全部更换完成后，在支座顶与梁底之间注高强结构胶。二、关键技术及主要创新点2.5主要创新点一是在不断交的前提下，仅将梁体顶升1cm，采用上述的同步系统及顶升顶推装置同步完成一联梁体的复位及支座更换工作；二是为了防止梁体顶推过程中发生横向偏位及顶推过推，设置纵横向限位装置；三是该技术不同于传统的梁体维修技术，顶升顶推装置设置在墩顶支座两侧，不需要破坏原有桥梁结构；四是选用25t吊车前加装支架，与16t吊车配合的形式或者采用160工字钢焊接的支架配合手拉葫芦的方式进行支座的更换，更换简便。二、关键技术及主要创新点

三、实施效果三、实施效果复线桥加固工程共投入同步控制系统1套，顶升顶推装置16套，历时30天顺利完成了两联梁体的复位及16个支座更换工作，梁体复位情况良好，支座更换后各技术指标满足设计及规范的要求；并且在施工过程中未发生任何安全事故，施工期间未中断交通，未对天津港南疆港区的正常生产造成任何影响，获得了业主单位、监理单位的高度评价，多次组织人员到我项目进行观摩，获得了良好的社会效益。同时本工程采用同步顶升顶推系统进行梁体复位及支座更换，较原设计方案设置钢管群支架施工，缩短了施工工期10天，节约施工费用约284万元；该项施工工艺也填补了我公司在梁体复位维修方面的技术空白，为今后类似工程的施工提供了技术支持。经济效益和社会效益报告用户使用报告三、实施效果三、实施效果六公司总工会建设单位观摩监理单位观摩

四、知识产权和第三方评价4.1知识产权证明1.《一种不断交进行现浇梁体复位及支座更换的装置》2019年10月29日获得国家实用新型专利，专利号ZL201920057439.6。2.工法《不断交现浇箱梁梁体复位及支座更换施工工法》在2019年12月被评为中国公路工程工法，工法编号GGG（中企）C3262-2019。四、知识产权和第三方评价4.2第三方评价“同步顶升顶推系统在现浇箱梁复位、支座更换施工中的应用”2018年12月顺利通过中国公路建设行业协会鉴定，总体达到国内先进水平。四、知识产权和第三方评价

五、其他科技成果5.1QC课题QC课题“现浇箱梁梁体复位及支座更换技术创新”获得天津市2019年度建设系统QC成果一等奖以及2019年度全国QC成果二等奖。五、其他科技成果天津市QC成果一等奖中建协QC成果二等奖5.2五小装置《同步顶升顶推装置》荣获中交一公局六公司“五小”创新创效二等奖。六公司“五小”创新创效二等奖五、其他科技成果5.3科技查新研究出一种不断交进行梁体复位及支座更换的新装置，并且经过科技查新，在国内未见与本课题成果相同的文献报道。科技查新报告五、其他科技成果5.4管理型论文《科技创新出成果，利益共享出效益》管理型论文获得2018年度中交一公局六公司优秀管理论文三等奖。公司管理论文三等奖五、其他科技成果5.5技术论文《同步顶升顶推系统在现浇箱梁复位、支座更换施工中的应用》和《现浇箱梁纵向位移、支座病害原因分析及预防措施》两篇论文分别获得中交一公局六公司优秀论文一等奖和二等奖。公司优秀论文一等奖公司优秀论文二等奖五、其他科技成果5.6优秀施工方案《梁体复位及支座更换施工方案》在中交一公局集团第二届职工创新创效论坛中被评为中交一公局集团优秀施工方案