某桥钢管柱托换施工技术浅析

1、    某桥钢管柱托换施工技术浅析    赵云峰摘 要：随着改革开放以来社会的不断进步，对于现阶段的城市发展来说，城市公路交通和桥梁建设是我国目前城市建设当中的重点问题。随着城市建设的进程加快，对于部分已经建设一定的时间的桥梁而言，大规模的城市建设重型车辆的对桥梁本身产生一定的影响，而且随着生态环境的恶化，自然灾害频发，尤其地震对于桥梁整体的影响的较大，为满足现阶段社会以及安全的需要，在现阶段根据部分桥梁的结构受损情况进行一定的维修工作，其中为了保证桥梁整体的结构稳定，对桥梁的钢管柱托进行一定的更换施工工作，下面以某桥钢管柱托换施工技术进行分析。关键词：

2、墩柱托换；顶升方法；模型计算；施工监测随着现阶段社会的发展各项基础建设工程逐步完善，人口数量的增长生活水平的提高，促使社会对于各项城市基础建设工程的要求更多。对于当前的城市经济发展来说，需要通过道路桥梁进行相应的经济流通工作，对于城市交通而言随着人们生活水平的提高，私家车数量增长以及城市工业用车的增多，造成了城市交通的拥堵现象，所以根据当前问题需要对道路进行一定的扩建工作，从而满足当前社会生活的需要。一、工程概况对于桥梁工程而言，现阶段正在使用中的桥梁大部分属于历史遗留的产物，部分桥梁由于长时间的使用对其本身的结构产生一定的损坏，所以根据当前社会以及桥梁的整体结构情况，采取一定的修补工作。根据

3、桥梁结构产生破坏的原因，通过长时间的研究发现，桥梁钢管柱的损坏对桥梁整体的稳定性影响最大。对于部分钢管柱托损坏的现象进行研究从而制定相应的更换措施，是现阶段桥梁修复工作首先要做的，下面本文以某桥钢管柱托换的施工技术进行举例，从而全面的阐述一下钢管柱托换的施工过程，为今后相关施工工作提出一定的宝贵意见和建议仅供参考。某市郊区位置的桥梁，建立在自东向西流向的河流上，是连接临近城市与郊区的最近桥梁，桥面的原本长度为245.5米，桥宽33米，满足双向行驶需求。近年来在城市施工时为了缩短施工时间，经常通过此桥将郊区的材料运至城市。现在的桥梁宽度已经不能满足城市建设以及生活的正常使用，所以将对此桥进行相应

4、的扩建工作。根据目前的桥梁结构情况，需要在原有的桥梁基础上进行扩建设计工作，也就是在原有的桥梁基础上向两侧各延伸两跨，将边跨的上部结构进行拆除30米，即在斜腿钢构外部各30米*3，一共加长180米。根据需要对3#、6#墩的位置上原有基础进行墩柱更换工作，并使用新的承台，在上部安装一定的钢支架，再重新浇筑墩柱之后将新建桥墩进行二次顶升，在完成托换工程之后方可进行桥梁的扩建工作。二、托换方案根据工程扩建要求，需要对原桥的3#、6#墩进行加宽设计施工，在不影響主体连续梁施工的前提下，使用桩基托换技术完成两侧简支梁基础桩基的改造，具体施工中采用钢管柱及钢板梁对梁体顶升托换墩柱结构。1.支架采用组合柱式

5、，每组组合柱采用4支直径600mm壁厚16mm钢管组成。顶升时使用高精度静态电液伺服液压控制系统控制多，钢管、斜横撑的最大应力均发生在柱脚位置，大小分别为57.8mpa和28.7mpa。支架的最大应力产生于临时支撑点处，大小为100.8mpa，应力均满足设计要求。2.满足设计要求的基础上，还要确保钢支架的稳定性满足要求。钢管柱中心间距为0.7m，回转半径大于0.7m，取0.7m，计算长度系数按一端固定一端自由取为2，由此得柔度系数为67.4，取为70，查表得折减系数为0.789，经计算钢管柱实际应力为17.04mpa，许用应力为126mpa。满足设计要求。3.本项目的监测方案以同时监测梁体位移

6、和沉降为主，台分离式油压薄壁扁型千斤顶同步顶升梁体，为消除非弹性压缩，需反复升降几次，确信非弹性压缩消除后才可正式顶升，为了保证同步顶升，在千斤顶和梁底之间放入工字形钢梁，并且加入垫板，顶升过程中以位移控制为主，油压表压力读数为辅，均匀分阶段进行，期间共顶升2次，第一次是用于旧墩柱的拆除，第二次是在新桩基基础建成之后。三、主要的技术难点1.顶升过程中的位移控制顶升梁体的过程在保证均匀同步的基础上，要分阶段进行，本项目施工分成三个阶段。第一阶段顶升高度为2mm，二、三阶段为1mm，总顶升高度根据施工现场实际情况确定，以能拥有够取出支座空间为宜，最大不超过5mm。顶升前及每一阶段后均需由高精度水准

7、仪观察、记录、承台顶、梁端、4#、5#墩顶、桥跨中顶（每处3点）高成变化，并作好分析工作。2.钢支架的模型计算分析钢支架作为托换工程的主要承力构件，对其进行模型计算分析是保证结构安全的必须措施。计算采用midascivil2006程序，支架结构中，直径60cm钢管柱采用梁单元模拟，斜撑槽钢采用桁架单元模拟，支架顶面平台采用板单元模拟，肋板下结构力通过临时支撑传至平台，平台将力传至组合柱，验算各支架结构应力是否满足要求。其具体内容如下：（1）位移监测。位移监测时在各墩顶截面和跨中截面桥面上布设观测点，用位移传感器对各墩顶支座附近处梁底位置进行顶升量精密监测，保证顶升过程中箱梁不出现过大升降。（2

8、）沉降（箱梁顶面）监测。沉降（箱梁顶面）监测采用水准仪进行观测。具体方法为：利用水准仪对设置好的桥面观测点进行每次顶升前、顶升过程中以及顶升后的观测。3.在施工中应当注意的问题根据目前具体的桥梁钢管柱托换施工技术在实际中的实施情况，提出以下几点注意事项；（1）在制定具体的托换工程施工方案之前，应当对整个施工桥梁相关的情况进行调查，并对相关的数据进行分析，在合理的前提下制定设计方案，从而是整个方案符合施工的需要。（2）在施工计划进行设计中，应当根据具体的实际需要根据要求检查施工的材料是否符合要求，再利用计算机技术对液压顶的升降、位移以及相关的大型施工设备模拟施工的情况，检查施工现场所需要的基本条

9、件是否符合要求。（3）在实际的托换施工中，利用设备对箱梁的位移以及下沉情况进行监控，并随时进行位置的分析和调整，为整个施工的顺利进行奠定一定的基础。（4）保证各个施工部门之间的相互配合，由于整体的桥梁工程较大，在托换过程中很有可能各个施工部门同时进行施工工作，应当做好报备工作，满足部门之间的基本配合需要。四、结语根据目前的社会基本要求，对于现阶段桥梁的施工建设工程，应当以可持续发展为基础，对于桥梁建设中的相关工程，根据桥梁本身的情况，制定一定合理的实行修整办法，根据目前的使用需要进行相应的扩建。通过上述对桥梁钢管柱托换施工技术的叙述，根据桥梁支撑结构受损或是扩建的需要进行一定的钢管柱托换施工，在保证整体稳定的同时进行施工工作。并且根据上述对于施工中注意事项加以重视，加强施工过程中的监督，保证施工质量从而使扩建或是修正后的桥梁满足社会的基本需要。参考文献：1李冬梅.深圳地铁一号线百货广场桩基托换的风险分析研究j.铁道工程学报，2008.2毛学锋，许智焰，胡京涛.深圳地铁3号线广深铁路桥梁桩基托换设计j.铁道工程学报