桥梁顶升移位改造施工技术规程_第1页
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文档简介

前言

根据山东省住房和城乡建设厅、山东省质量技术监督局《关于

印发〈2019年山东省工程建设标准制修订计划〉的通知》(鲁建标

字〔2019〕11号)的要求,依据国家和行业现行施工桥梁顶升施工

相关标准,经过深入调查研究和广泛征求意见,认真总结近年来桥

梁顶升移位改造施工的实践经验,参考有关国内外研究成果和其他

省市的相关标准,编制本规程。

本规程的主要技术内容分为:1总则;2术语和符号;3基本规

定;4方案设计;5现场施工;6施工监测;7质量检验;8附录。

本规程由山东省住房和城乡建设厅负责管理,由济南黄河路桥

建设集团有限公司负责具体技术内容的解释。

各位单位在实施过程中如有意见和建议,请寄送济南黄河路桥

建设集团有限公司(地址:山东省济南市历下区奥体中路5111号;

邮编:250000;电话13964157568;邮箱:

jnhhlqzgb@163.com)。

主编单位:济南黄河路桥建设集团有限公司

参编单位:山东顺河路桥工程有限公司

哈尔滨工业大学

上海同罡建筑工程有限公司

山东建大工程鉴定加固研究院

济南海河建设项目管理有限公司

1

目次

1总则..................................................................................................................................1

2术语和符号..........................................................................................................................2

2.1术语..........................................................................................................................................2

2.2符号..........................................................................................................................................4

3基本规定..............................................................................................................................5

4方案设计..............................................................................................................................6

4.1一般规定......................................................................................................................................6

4.2现场调查与评估..........................................................................................................................6

4.3顶升移位改造设计......................................................................................................................8

4.4设备配置设计............................................................................................................................12

5现场施工............................................................................................................................14

5.1一般规定....................................................................................................................................14

5.2施工设备与操作........................................................................................................................14

5.3施工准备....................................................................................................................................15

5.4墩(柱)截断施工....................................................................................................................16

5.5顶升施工....................................................................................................................................17

5.6移位施工....................................................................................................................................20

5.7结构改造施工............................................................................................................................21

6施工监测............................................................................................................................23

6.1安全顶升监测............................................................................................................................23

6.2顶升监测方案............................................................................................................................25

6.3监测点(部位)布置................................................................................................................26

6.4常用监测方法及选择................................................................................................................28

6.5临界值与控制指标、计算........................................................................................................28

6.6监测、记录与报告....................................................................................................................31

6.7数据设计和回归分析................................................................................................................32

6.8监测结果报告............................................................................................................................33

6.9病害调查....................................................................................................................................34

6.10巡视检查..................................................................................................................................35

3

7质量检验............................................................................................................................37

附录A单位、分部及分项工程划分...................................................................................40

附录B质量检查记录表.......................................................................................................41

附录C桥梁顶升移位改造检测记录表...............................................................................44

本规范用词说明......................................................................................................................51

引用标准名录..........................................................................................................................52

附:条文说明..........................................................................................................................53

4

1总则

1.0.1为使桥梁顶升移位改造工程的设计和施工符合安全适用、经济

合理、质量可靠、技术先进、环境友好的要求,制定本规程。

1.0.2本规程适用于梁桥、钢架桥及无推力拱桥等静定桥梁的顶升移

位改造工程的设计、施工、施工监测与质量检验。

1.0.3桥梁顶升移位改造工程设计、施工、施工监测与质量检验,除

应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1顶升jacking-up

将桥梁从原位置升高或降低到新位置的工程,包括整体顶升或降

低、分段顶升或降低、调坡顶升或降低等。

2.1.2移位reposition

桥梁结构的水平移动,仅包括在墩柱位置不动的情况下上部结构

的移动,包括变坡顶升时的纵向移位和梁体横向移位等。

2.1.3顶升底盘结构体系basementstructuresystemforjack-up

顶升移位施工过程中,用于承受桥梁顶升荷载,并将该荷载传递

至基础的结构体系。

2.1.4顶升托盘结构体系palletstructuresystemforjack-up

顶升移位施工过程中,用于托住上部被顶升结构并与其一同升高

的结构体系。

2.1.5连续在线自动监测系统continuouson-lineautomatic

monitoringsystem

在结构施工阶段将传感器布设在结构上,将传感器、数据采集硬

软件系统、数据传输系统、数据分析、结构安全评定和数据库等集成

为一个完整的系统,系统在线自动在网络上运行,监测结果和分析结

果通过可视化技术和网络化技术可以实时在多个用户端显示。

2.1.6定期连续监测系统periodiccontinuousmonitoringsystem

在结构施工阶段将传感器布设在结构上,定期对结构的受力状态

2

和性能进行一段时间的连续监测,定期监测时,将监测仪器设备与传

感器连接并采集数据,数据分析和结构安全评定将离线进行。

2.1.7定期检查regularinspection

根据结构构件的易损伤性,采用无损检测的方法对结构重要和易

损的部位定期检测。

2.1.8顶升施力体系forceapplicationsystem

桥梁顶升过程中提供顶升动力的设备总称。

2.1.9临时支撑体系temporarysupportsystem

顶升移位施工过程中,用于联系顶升托盘结构体系(或桥跨上部

结构)和顶升底盘结构体系的所有临时施工构件的总称。

2.1.10限位结构体系structurerestrictionsystem

限制桥梁在顶升移位施工过程中发生偏移的结构体系。

2.1.11抱柱梁steelgirdlingofcolumn/pier

采用包围桥墩墩柱并与墩柱有效连接,将千斤顶的顶升力传递到

上部或下部结构的梁式结构。

2.1.12分配梁supportedbeamforforcedistribution

为顶升托盘结构体系中的一种,借助刚性梁体来分摊顶升支撑

力,实现均匀布置顶升荷载或增加顶升受力范围。

2.1.13钢抱箍steelplatehoops

顶升移位施工过程中,对墩柱施加一定环向预应力,沿原墩柱外

壁布置的钢构件。

2.1.14联系梁connectionbeam

3

为避免失稳,在墩柱截断面的上方,沿桥梁纵横向设置连接各墩

柱,并承受一定弯矩、剪力及轴力的钢筋混凝土或钢结构连接构件。

2.1.15接高垫板backingplateforpierraise

桥梁顶升中具有垫块功能并在顶升完成后作为桥墩一部分的垫

板。

2.1.16纵横向偏差jack-updeviationinlongitudinalandtransverse

direction

顶升移位施工过程中,桥梁纵横向轴线的实测值与设计值的偏差

量。

2.2符号

V——剪力荷载设计值;

Vu——新旧混凝土结合面抗剪承载力;

fc——混凝土抗压强度设计值;

A——新旧混凝土结合面的面积;

fsv——结合面配置的植筋抗拉强度设计值;

Asv——结合面上同一水平截面植筋总截面面积;

Sv——植筋的竖向间距;

——体型系数;

——安全系数;

N——单个千斤顶额定承载力;

h0——抱柱梁高度。

4

3基本规定

3.0.1对既有桥梁顶升移位改造,应对技术、经济可行性进行分析和

论证。

3.0.2桥梁顶升移位工程设计前,应进行现场调查、地基勘察,收集

相关资料,对原结构进行检测、鉴定和抗震评估,鉴定和评估结论中

应提出桥梁结构加固的建议。

3.0.3对既有桥梁结构顶升移位设计时,其材料参数取值、作用及其

组合,以及验算方法宜采用该桥原设计的相关规定,其中材料参数取

值应根据材料劣化情况确定。

3.0.4桥梁顶升移位改造过程中的临时结构、构件及临时措施,应按

国家现行标准的有关规定设计。

3.0.5桥梁顶升移位宜采用整体同步控制系统实施顶升,特殊情况可

采用千斤顶人工控制顶升。

5

4方案设计

4.1一般规定

4.1.1桥梁顶升移位设计应根据结构特点、工程条件、改造目的、技

术要求及检测鉴定结论等,选择相应的技术方案。

4.1.2桥梁顶升移位设计不宜改变结构原有受力体系,不宜损伤原桥

受力结构;当需改变受力体系或对结构有所损伤时,应对相应结构或

构件加固设计和验算。同时应对顶升移位过程中及完成后的整体结构

及局部构件强度、刚度和稳定性验算,并应计入临时结构的影响。

4.1.3顶升移位的结构验算应采用现行相关标准的各类作用值及相

应组合值。顶升移位过程设计可不计入混凝土收缩和徐变,不计算地

震作用,但在震区作业时,应采取防震应急措施。

4.1.4对顶升移位前经技术状态鉴定或抗震验算不能满足设计要求

的既有结构,应在顶升移位设计的同时进行抗震加固。

4.1.5设计文件中应提供顶升、移位及改造过程中的控制及监测指

标,并应提出施工技术要求和临时性安全措施。

4.2现场调查与评估

4.2.1应对拟顶升桥梁现状调查检测与评估,并给出桥梁检测报告与

评估结论。

4.2.2应根据现状调查与评估结果拟定桥梁顶升施工方案。

4.2.3现状调查应按下列要求收集和查阅拟顶升桥梁的各项资料:

1查阅桥梁设计资料:桥型、跨度、梁板截面形状尺寸和配筋、

桥墩及桩基形式、混凝土强度设计等级、支座型号及布置情况;

6

2查阅施工资料:竣工图、监理资料、工程质量检验评定资料、

交竣工验收资料、荷载试验资料等,包括施工单位、开工日期、竣工

日期、桥梁结构与桥墩的混凝土强度检测报告、支座生产厂家、检测

报告与检测单位等;

3调查收集桥梁所处位置的地形、地貌、地质状况等资料,并

根据实测结果对原桥的结构布置、构件尺寸等测绘,绘制工程现状图。

4.2.4现状调查应结合桥梁既有资料对拟顶升桥梁做现状检测,检测

项目可参照表4.2.4的相关规定。

表4.2.4拟顶升桥梁检测项目

检测项目检测选项

作用荷载桥梁作用荷载√

场地类别和地基土状况○

地基稳定性○

地基承载力(原位或土工试验)○

基础与下部结构基础、桩、承台的工作状况Δ

地基变形及上部结构反应Δ

墩(柱)及盖梁工作状况√

支座工作状况√

桥梁使用状况核查√

主要构件材料强度、挠度√

结构裂缝与损伤√

上部结构

构造与连接√

结构整体性√

平面尺寸√

桥面系与附属结构整体性、损伤√

注:√表示应做项目,Δ表示选做项目,○表示特殊检测项目。

4.2.5现状评估的主要内容包括:

1顶升前应按《公路桥涵养护规范》和《公路桥梁技术状况评

7

定标准》进行一般性或适应性评价,结合现状调查资料、检测和试

验结果,编制现状评估报告;

2大跨径或结构复杂的桥梁应按《公路桥梁技术状况评定标准》

进行桥梁技术状况评定,必要时可对桥梁荷载试验,以评估桥梁的实

际状态;

3现状评估应给出明确的评估结论,指出桥梁能否采用整体顶

升施工,并提出整体顶升前需要进行结构补强加固的方法和建议。

4.3顶升移位改造设计

4.3.1顶升移位设计应包括桥梁基础、托盘结构体系、底盘结构体系、

施力体系、临时支撑体系与限位体系等设计。

4.3.2桥梁顶升移位的基础设计应符合下列规定:

1当原有勘察资料中的地基承载力特征值、压缩模量等参数不

充分时,宜通过补充勘察确定;当无法勘察时,可根据现行相关标准

调整后取用;

2承台和桩基的受力应根据不同的施工工况,分别对结构内力、

应力与变形分析;宜对承台的抗裂性、承载力及桩基承载力复核;

3当采用桩基作为支撑底盘结构系统的基础时,应根据顶升移

位工程基底附加应力分布情况合理布置顶升桩位,并宜采用对称方式

布置;

4当利用已有基础作为顶升底盘结构时,可采用增大基础底面

积、增加桩基或增设支撑梁等方法改造原有基础;

5当采用增大基础顶升时,应按施工阶段受力设计,基底面积

8

应根据地基强度验算确定;

6当采用增加桩基顶升时,应按施工阶段受力设计,并应计入

新旧桩基支撑条件、桩径与桩长差异等影响,以及新增桩类型、布置

等对既有基础的影响;

7当采用增设支撑梁方法扩大承台时,应对原承台进行复核。

4.3.3桥梁顶升移位中的顶升底盘体系、顶升托盘体系设计应符合下

列规定:

1顶升底盘体系主要应包含承台、抱柱梁、牛腿、钢抱箍和盖

梁等类型,复杂桥梁的顶升,可按不同底盘体系组合。底盘体系选型

宜符合下列规定:

1)宜选择承台作为顶升底盘;

2)对深埋式承台、深水承台或一柱一桩,宜采用抱柱梁作为

顶升底盘;

3)当顶升重量较小时,可选用钢牛腿作为顶升底盘;

4)当顶升重量很小或提供辅助作用时,可选用钢抱箍作为顶

升底盘;

5)当顶升高度较小时,可采用盖梁作为顶升底盘。

2顶升托盘结构体系主要应包含原有上部梁体结构、分配梁、

盖梁或抱柱梁等类型,复杂桥梁的顶升,可按不同托盘体系组合。托

盘结构的选型应与底盘体系的选型匹配。

3设计底盘或托盘结构时,荷载及其组合应符合下列规定:

1)桥梁顶升过程中基本风压宜按10年一遇取值;

9

2)其他荷载应按实际荷载取值;

3)应根据上部结构顶升过程中水平及竖向荷载的分布、传递

情况,以及顶升时的最不利工况组合综合考虑。

4对传递竖向荷载的混凝土抱柱梁结构设计时,新旧混凝土结

合面的抗剪承载力可按下式计算:

A

sv

rVVu0.2fcA0.85fsvh0(4.3.3)

Sv

式中:——体型系数,一般取1.1~2.0;

V——控剪力荷载设计值(kN);

Vu——新旧混凝土结合面抗剪承载力(kN);

fc——取抱柱梁、既有柱或墩的混凝土抗压强度设计值中的较低值(kN);

A——新旧混凝土结合面的面积(m2);

fsv——结合面配置的植筋抗拉强度设计值(kPa),不采用植筋工艺时,

值为0;

2

Asv——结合面上同一水平截面植筋总截面面积(m);

Sv——植筋的竖向间距(m);

h0——抱柱梁高度(m),大于0.5m。

5应对抱柱梁抗弯、抗扭及抗冲切承载力验算。

6对传递竖向荷载的钢筋混凝土抱柱梁,施工时应凿除被抱结

构的保护层,在浇筑外包混凝土前应将凿除截面冲洗干净。新浇筑的

混凝土应符合下列规定:

1)新浇筑的混凝土强度等级不应低于原墩柱混凝土的强度等

级,且不应低于C30;

2)新浇混凝土的最小宽度不宜小于200mm;

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3)在墩柱下部设置顶升托盘结构时,宜根据墩柱高度设置临

时的联系梁。

4.3.4顶升施力体系设计应符合下列规定:

1宜采用整体同步顶升技术;

2在顶升过程中,顶升施力体系应具备控制构件的运动姿态、

应力分布的功能,满足结构构件在空中长时间滞留及微动调节的要

求。

4.3.5临时支撑体系的设计应符合下列规定:

1临时支撑体系宜采用便于安装与拆除的构件;

2工具垫块厚度应与千斤顶每次顶升设计行程相适应;

3每节支撑构件之间应可靠连接;

4对利用原桥墩、桥台作为临时支撑体系的基础,应对原桥墩、

桥台的承载力及稳定性验算;

5由接高垫板或由临时垫块形成的支撑构件,应计入多块叠加

厚度误差对顶升施工的影响;

6支撑体系的构件应对称布置。

4.3.6限位结构体系的设计应符合下列规定:

1强度、不同限位方向的结构刚度及稳定性应满足要求;

2应计入横桥向荷载、船舶撞击荷载或车辆撞击荷载的作用;

3荷载设计值可根据横桥向失稳破坏的临界值确定,应根据千

斤顶的摩阻、最大转角、桥梁体重量及可能位置取值。当采用简化计

算时,可按原桥上部结构倾斜角度5°的作用力设计和验算;

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4限位结构与桥梁结构的间距应根据施工过程中结构位置的变

化确定。

4.3.7墩柱高度调整设计应符合下列规定:

1连接段混凝土强度等级应采用高于原墩柱混凝土强度等级,

并宜采用便于灌注和成型的自密实微膨胀混凝土,切断钢筋的连接应

满足I级接头的要求;

2被切断的墩柱上端结构顶升就位后,连接段主筋直径与数量

不应少于原主筋,箍筋间距应按不大于l00mm加密设置,连接段混

凝土应一次浇筑;

3一桩一柱式桥墩采用切断顶升施工工艺时,在桩柱连接后,

可外包钢筋混凝土做加固处理。

4.4设备配置设计

4.4.1顶升点应根据桥梁结构、荷载分布布置,千斤顶宜以支座中心

对称布置。

4.4.2顶升施工宜采用大吨位双作用油缸,局部空间狭小部位可采用

单作用薄型弹簧回缩油缸。

4.4.3顶推移位施工宜采用大吨位双作用油缸,牵引移位施工可采用

双作用空心油缸。

4.4.4顶升油缸宜配有液控单向阀或平衡阀等防止顶升油缸失压的

阀件。

4.4.5千斤顶数量可采用下式估算:

12

Gk

nk(4.4.5)

N

式中:n——千斤顶数量;

Gk——顶升时桥梁总荷载标准值(kN);

N——单个千斤顶额定承载力(kN);

k——安全系数,取值不小于1.5,水平承载时不小于1.25。

13

5现场施工

5.1一般规定

5.1.1桥梁顶升移位施工前,应由具有相应资质的检测单位对拟顶升

的桥梁现状调查检测与评估,并出具桥梁检测报告与评估结论。

5.1.2桥梁顶升移位施工前,施工单位应对施工现场调查,结合现场

实际情况核对桥梁检测报告和设计文件;应根据设计文件及相关技术

标准要求编制专项施工方案或施工组织设计。

5.1.3顶升移位施工同步设备与控制系统应满足顶升移位施工的安

全及设计要求。

5.1.4顶升前应由具有相应认证资质的计量机构对顶升设备标定或

检测。

5.1.5顶升前应由有资质和经验的单位对顶升施工的临时结构体系

复核验算。

5.1.6顶升所用的各种临时设施与永久结构的原材料均应符合现行

相关标准的规定。

5.1.7顶升移位施工中的各道工序,应按专项施工方案或施工组织设

计控制。各道工序完成后应对隐蔽工程检查验收,满足相应要求后,

方能下一道工序的施工。

5.2施工设备与操作

5.2.1控制系统应符合下列规定:

1控制系统应能实现位移同步顶升或移位的控制功能,能精确

控制顶升点同步升降并反映顶升力大小;同时应具有顶力显示、顶升

14

速度、同步误差、超限报警等提示功能;

2控制系统应具有在顶升前消除千斤顶与梁体底部、临时支撑

系统之间间隙的预顶升功能;

3控制系统的位移显示及控制精度不应大于2mm。

5.2.2顶升液压系统中应安装专用阀件,顶升和降落过程中运行措

施应平稳,并应采取在停电、油管断裂等意外情况出现时的施工安全

措施。

5.2.3千斤顶的使用应符合下列规定:

1轴线应竖直,其偏差应小于5°;

2顶部与顶升构件接触部位宜采取防滑措施;

3严禁超载和超行程使用;

4平移施工时,应有抗侧翻措施,滑移面间应有摩擦副材料。

5.2.4施工设备操作应符合下列规定:

1施工前应对施工设备操作人员进行技术交底和安全教育培

训;

2设备应依据操作流程操作,各关键设备的工程相关参数表应

明示;

3在桥梁完全顶升脱离支座之前,不得进行顶推或牵引等移位

工作。

5.3施工准备

5.3.1应对桥梁的技术状况复查,重点应复查跨径、中线、标高、坡

度、主梁截面等主要参数,并应根据复查结果对施工方案作相应的调

15

整。

5.3.2施工准备宜按试顶升前的所有施工技术措施,包括反力结构体

系、临时支撑体系施工、托盘结构体系、限位结构体系施工、顶升控

制系统的安装及调试、墩柱截断施工等。

5.4墩(柱)截断施工

5.4.1墩(柱)截断位置的选择应遵循以下原则:

1墩(柱)截断后桥梁受力合理、安全可靠;

2具有一定的施工操作空间;

3应考虑桥梁顶升后便于墩(柱)加固的位置;

4墩柱截断位置宜避开柱端箍筋加密区;

5墩(柱)截断应满足简化顶升施工流程的要求。

5.4.2不同桥型的墩(柱)应选择合理截断位置。

5.4.3桥梁墩(柱)的截断宜采用无震动或震动较小的线切割设备,

并在保压平衡状态下切割断开,以减小切割对桥梁结构和顶升设施的

影响。墩(柱)切割宜采用水冷却,减少粉尘、噪音、泥浆污染。

5.4.4截断顺序应按专项施工方案或施工组织设计施工。截断施工应

满足下列要求:

1墩(柱)截断施工前临时支撑体系应安装完毕,并应检查临

时支撑体系的可靠性;

2若采用混凝土临时支撑体系,当混凝土达到设计要求强度后

方可截断墩(柱);

3为保证截断时桥梁结构安全,千斤顶油压应维持在90%设计

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荷载,并持荷、关闭控制阀门,锁紧临时支撑,使千斤顶处于预紧状

态,千斤顶和油管路不得渗、漏油;

4墩(柱)截断时应保持切口平顺;

5墩身截断后,应保证墩身截面上的主筋满足锚固长度要求,

便于接高时连接。

5.4.5截断施工前相关监测设备应安装完毕,施工过程中应密切监测

桥墩、临时支撑体系的受力及变形。

5.5顶升施工

5.5.1托盘结构体系施工应符合下列规定:

1当直接采用梁体结构作为托盘体系时,应满足千斤顶安装空

间的要求;同时与千斤顶和临时支撑对应的梁体结构应形成水平支撑

面;

2当采用分配梁作为托盘体系时,钢分配梁应水平安装,钢分

配梁与被顶升梁体之间应有可靠支垫;

3当采用盖梁作为托盘体系时,应对破损、病害部位修补和加

固处理,并将其底面找平;

4当采用抱柱梁结构作为托盘体系时,应对结合面的原结构凿

毛处理,凿毛深度不小于6mm;当采用植筋连接时,应查明主筋位

置,不得损伤主筋;

5当对梁体实施变坡顶升时,应在托盘结构中安装调平对中装

置,宜在伸缩缝处安装纵向限位装置。

5.5.2反力结构体系施工应符合下列规定:

17

1当直接采用盖梁、墩柱、承台、桥台等作为反力体系时,应

使千斤顶及支撑底部处于水平,并对结构缺陷修补;当盖梁、墩柱、

承台、桥台等承载力不足时,或面积不够时,应采用加固或扩大措施;

2当采用牛腿结构作为反力体系时,植筋工艺应符合现行国家

标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定;

3当采用钢抱箍作为反力体系时,应按1.5倍的安全系数进行

钢抱箍承载力试验,试验通过后,方可顶升作业;

4当采用抱住梁结构作为底盘体系时,宜设置于地面线以下。

当设置在其他位置时,完成顶升后,抱住梁结构应当拆除。

5.5.3支撑体系施工应符合下列规定:

1支撑的中心线应准确定位;

2当采用预埋螺栓连接时,预埋螺栓位置应准确;

3当采用植入螺栓连接时,钻孔除位置应准确外,还应避让承

台中的主筋;

4螺栓安装数量应与法兰孔数相等;

5不同直径的钢支撑连接时,应采用相应的转换接头。

5.5.4限位结构体系的施工应符合下列规定:

1限位结构与被限位结构的间隙应顺直,宽度应满足被限位结

构的验收要求;

2限位结构的安装和拆除不应产生影响原结构受力安全性的损

伤,应对因安装限位结构而在原桥结构上形成的孔洞修补。

5.5.5顶升系统的安装及调试应符合下列规定:

18

1千斤顶、油管、位移传感器及各类阀件的安装应满足要求;

2千斤顶安装应垂直,可采用正置或倒置两种方式;

3油管连接时,油管接头、分配器、连通件应清洁;

4油管应在无压情况下拆除,油管拆除后应将油管用堵头封住,

油管内部的液压油不得外漏;

5位移传感器安装位置处的位移,应与所对应的千斤顶合力作

用点相一致;

6系统在使用前,应做不少于1.5h的保压试验。

5.5.6试顶升应符合下列规定:

1试顶升前应解除全部顶升结构与其他结构的连接,结构顶升

空间内不得有障碍物;

2顶升设备和安全监测系统安装调试正常后方可试顶升,以检

测控制系统、施工监测设备以及各点的支撑体系是否工作正常;

3试顶升期间均应实施顶升力和顶升移位“双控”;

4试顶升高度以桥梁与支座脱空为宜,不宜大于10mm;

5试顶升应分为两步,分别检验顶升力和顶升位移实施和控制

效果,并检查施力系统、临时支撑体系的安全可靠性;

6通过试顶升,检查安全监测系统的监测仪表工作是否正常,

并调整;

7施工单位应做好试顶升相关记录,并提供桥梁试顶升期间所

有的监测资料,为正式顶升提供依据。

5.5.7正式顶升应符合下列规定:

19

1正式顶升施工前应认真阅读试顶升资料,并再次检查所有顶

升设备,无问题后开始正式顶升;

2千斤顶应按设计的行程同步顶升,各次、各顶升点的移位同

步量和移位总量应符合设计要求;每次顶升高度以高于垫块厚度

5mm左右为宜,以满足施工操作空间要求;

3每一次同步顶升完成后,应对临时支撑、液压千斤顶、跟随

千斤顶、油管路、油路块、通信电缆等顶升和监测系统状态等详细检

查,确认各个环节状态完好后,方可实施下一次顶升,并做好相应的

记录;

4顶升过程中应及时用长支撑替换短支撑,并及时安装横向联

系杆件;

5顶升及顶降的速度不宜大于3mm/min;

6变坡顶升时,千斤顶应在允许偏斜角度范围内工作;

7顶升过程中若发现任何异常情况,应立即停止作业,排除故

障后再继续施工;

8顶升完成后,桥梁中线和高程应满足设计和相关标准的要求。

5.6移位施工

5.6.1移位施工的准备应包括托盘结构体系施工、底盘结构体系施

工、限位结构体系施工、移位施力系统的安装调试等。

5.6.2移位前应去除所有障碍物,且应将梁体顶升脱离支撑位置。

5.6.3千斤顶安装应水平顺直,与反力后背接触处应密贴。

5.6.4移位作业时,应均匀、缓慢、同步。移位速度宜控制在

20

10mm/min,最大移位速度不宜大于30mm/min,并应及时纠正产生的

偏位。

5.6.5移位过程中应随时监测位移及压力的变化,消除隐患后方可继

续作业。

5.7结构改造施工

5.7.1结构改造施工宜按墩柱接高、桥台改造、承台扩大、垫石修复、

梁体改造等工序实施。

5.7.2墩柱接高可分为直接接高和断柱接高两种情况,均应符合下列

规定:

1应对连接面的混凝土凿毛处理;

2墩柱主筋应采用机械连接方式;

3混凝土等级宜高于原墩柱,并宜采用便于灌注和成型的自密

实微膨胀混凝土;

4断柱连接部位的混凝土浇筑应密实。

5.7.3桥台改造可分为接高改造和桥台改墩柱两种情况,均应制定专

项施工方案。

5.7.4当采用承台扩大时,应将原混凝土表面凿毛且冲洗干净,灌注

混凝土前,凿毛面应湿润清洁,新老钢筋应分层分区对应焊接。

5.7.5当采用垫石修复时,应将原垫石表面凿毛且冲洗干净。当采用

直接加高方式,宜选用无收缩自流平混凝土或灌浆料方式。

5.7.6梁体改造可分为端部切割、局部加厚两种情况,应符合下列规

定:

21

1当梁体端部切割时,严禁破坏既有预应力筋锚固装置;

2当局部加厚时,宜在满足设计要求基础上减轻加厚部分的重

量。

22

6施工监测

6.1安全顶升监测

6.1.1一般项目

1安全顶升监测项目包括:整体姿态监测、桥梁结构应力监测、

裂缝监测、顶升反力监测、临时支撑体系监测、施工系统监测。

2为保证桥梁顶升过程中的安全性,应在施工前对桥梁的健康

状况进行检查并符合下列规定:

1)检查桥梁整体线形与设计图纸相比有无明显变化;

2)桥梁关键部位应力是否符合当前顶升要求;

3)详细检查结构混凝土表面有无裂缝、蜂窝、麻面、孔洞、

剥落、钢筋外露锈蚀、表面锈迹、渗水浸蚀和表面沉积物

等,并在结构表面作出标记同时在展开图中作出详细标记

及描述;

4)临时支撑系统钢支撑在顶升过程中将承受桥梁的全部恒载

和施工荷载,其强度和稳定性对施工安全性至关重要,是

施工监测的重点部位;

5)确保同步顶升系统可以正常工作,准确反映顶升过程中的

位移及应力等。

6.1.2施工前监测

施工前监测的主要内容包括:上部结构监测、下部结构监测、临

时结构监测和设备监测。

1桥梁上部结构各部件表面缺损状况检查,主要针对顶升部分

23

桥梁构件表面。检查时以人工目力检查为主,辅以简单检查工具;常

用的简单检查工具包括手工锤、钢卷尺、游标卡尺、望远镜、裂缝检

测仪和照相机等。

2桥梁下部结构监测主要针对桥台桥墩等关键部位在使用过程

中有无损伤。该监测区域宜选择在主要受力部位以及裂缝出现或可能

出现的位置,对表面缺损状况检查时确定的正常区和异常区(劣质混

凝土区)也应抽样检测。混凝土抗压强度宜采取超声—回弹综合法检

测。

3临时结构监测主要针对搭建的临时钢支撑,计算表明钢支撑

在顶升过程中的空间受力非常复杂,临时支撑结构的稳定性,是安全

顶升的基础。

4设备监测主要针对PLC液压同步控制顶升系统,若施工过程

中各千斤顶顶升的高度产生差异,将使各钢支撑的轴力及桥梁受力状

态发生较大变化,因此施工前需对设备重点监测。

6.1.3施工过程中监测

施工过程中监测主要内容包括:桥梁移位监测(竖向、横向、

纵向)、裂缝及沉降监测。

1控制截面竖向位移监测。竖向位移采用拉线式位移传感器直

接测量,每个控制截面宜对称布设测点,应对测点位置竖向位移实时

监测。

2结构横向位移监测。结构横向位移监测是施工过程中监测的

重点,过大的横向位移严重影响桥梁的顶升安全。横向位移测点应布

24

置在结构侧面,宜双侧对称布设。监测仪器可采用全站仪或精密水准

仪,每个行程不少于一次,并与理论计算位移及时校核。

3结构纵向位移监测。对于调坡顶升会改变结构的纵向曲线和

坡度,造成投影长度发生变化,应在纵向按计算数值给予移动修正。

纵向位移测点应布置在结构两端。监测仪器可采用全站仪或精密水准

仪,每个行程不少于一次,并与理论计算位移及时校核。

4结构控制截面应变及开裂情况监测。在最不利截面(中支点、

跨中截面)安装应变计,对匹配测试系统测量,实时监测每次顶升过

程中的应变变化情况。在结构顶升前应预先对结构全面的检查,详细

记录各种既存的缺陷或损伤。若顶升前桥梁存在裂缝,采用裂缝观测

仪,直接测读每次顶升后同一位置裂缝宽度变化及长度或深度发展情

况。如顶升前没有裂缝存在,则在顶升期间加强对关键及薄弱部位的

检查,一旦出现肉眼可观察到的裂缝应立即停止顶升查明原因。

5承台沉降观测。应在每个支撑基础顶部设置沉降观测点。监

测仪器可采用全站仪或精密水准仪,每个行程不少于一次。

6.2顶升监测方案

6.2.1根据制定的受力关键点,设计监测点位及控制指标。顶升过程

以控制结构安全为主要目标,监测预警应以多项指标控制,只要有

一项超标,则需要预警。

6.2.2顶升过程中的监测项目主要包括:

1梁体的标高监测,并与油压控制系统顶升高度的拉线式传感

器双向控制;

25

2同一横截面顶升竖向累计高差监测;

3梁体的横向偏移情况监测;

4梁体的纵向偏移情况监测;

5梁体跨中部位应变情况监测;

6梁体原有裂缝变化情况监测;

7地基沉降情况监测。

6.3监测点(部位)布置

6.3.1箱梁支座位置位移监测

箱底支座处位移与千斤顶合力位置处的位移是一致的,所以布设

测点时其位置应尽量靠近千斤顶所施加力的合力位置,以图6.3.1为

例:在箱梁各跨支座处每个支墩侧面各布设2个移传感器,最边侧支

墩布设3个位移传感器(分别在桥面中心线处布设一个,中心线左右

对称各布设一个),实时监测顶升过程中箱梁支座位移变化情况。

W1

2

4

0

0W2W4W6

W8W10W12W14

建W5

桥W7W13W15

墩W9

W3W11

102号墩106号墩

105号墩

103号墩104号墩

图6.3.1位移传感器平面布置示意图

6.3.2箱梁应变监测

顶升过程中箱梁的应变最大位置分别位于梁的支座与跨中,所以

箱梁的应变测点应布置于箱梁底面的支座与跨中位置,以图6.3.2为

例:沿桥向共在7个断面布置应变计,每个断面5个测点,共计35

个测点,实时监测顶升过程中箱梁应力变化情况。

26

W1

W31

W11W21

W2W32

W6W12W16W22W26

W3W7W17W27

W8W13W28W33

新W18W23

建W9

桥W4W19W29

墩W34

W10W14W20W24W30

W535

W15W25W

102号墩106号墩

104号墩105号墩

103号墩

图6.3.2应变计平面布置示意图

6.3.3箱梁底面位移监测

箱梁底面位移主要用于和箱梁底面应变的相互验证,根据工程实

际情况测点应布置于箱梁底面的支座与跨中位置,以图6.3.3为例:

在箱梁每支座底面位置布设位移测点,每支座及跨中底面位置布设3

个位移测点。

Z3

Z6Z9Z24

Z12Z15Z18Z21

Z2

Z5

新Z8Z23

建Z20

桥Z11Z14Z17

墩Z1

Z4Z7Z22

Z10Z13Z16Z19

102号墩

106号墩

103号墩104号墩105号墩

图6.3.3箱梁底面变形测点平面布置示意图

6.3.4箱梁横向位移监测

箱梁横向位移监测主要是观察顶升过程中梁的横向位移是否达到

其预警值,横向位移测点应布置在结构侧面,宜双侧对称布设,以图

6.3.4为例:四个墩位处箱梁南侧底面各设置1个测点,共4个测点。

N1墩

N2

N3N4

102号墩

106号墩

103号墩104号墩105号墩

图6.3.4箱梁横向变形测点平面布置示意图

27

6.3.5基础傍宽处沉降监测

基础傍宽处沉降测点位置应根据工程实际情况在各桥墩的两侧

各布置一个,以方便观察各桥墩的沉降,以图6.3.5为例:桥墩基础

傍宽处,布设沉降测点。

3#

5#

7#9#

2#

墩4#

1#6#8#

102号墩

106号墩

103号墩104号墩105号墩

图6.3.5基础傍宽变形测点平面布置示意图

6.4常用监测方法及选择

6.4.1结构健康监测系统一般根据结构的重要性、复杂性和投资规模

确定结构健康监测系统的等级,对应不同的等级,健康监测系统的规

模、内容和功能等将有所不同。

6.4.2结构健康监测系统的等级与结构的规模、投资规模、重要性、

结构复杂程度、服役期间性能衰退的规律、以及业主的承受能力和要

求有关。不同等级的健康监测系统的硬件和软件、监测内容、结构分

析内容、自动化、实时性、网络化以及系统规模不同,功能也不同。

健康监测系统一般分为连续在线自动监测、定期连续监测和定期检查

三个等级。

6.5

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