尹天軍 
　　 
　　上海先為土木工程有限公司副總經(jīng)理,工程師, 
　　 
　　曾獲上海市科技進步二等獎黃浦江上游航道是上海市“一環(huán)十射”內(nèi)河干線航道規(guī)劃網(wǎng)中十分重要的航段，已被列入長江黃金水道建設(shè)系列工程項目之一。它與市內(nèi)主要航道相通，從而成為上海市水網(wǎng)連接江蘇、浙江的咽喉要道，是上海市航道內(nèi)船流密度最高的航段之一。為提高航運標準，該段航道需進行整治，但橫潦涇大橋原狀橋下凈空尺度不滿足整治后的III級航道要求，故需要抬高橋面標高對老橋進行改造。如前所述（橫潦涇大橋相關(guān)技術(shù)指標，回見P88），根據(jù)整治工程研究結(jié)果,橫潦涇大橋需提升1.58米以滿足航道規(guī)劃要求。 
　　總體頂升方案 
　　為了最大限度地避免影響交通，上、下行橋梁分開頂升，頂升完成一幅后，進行另一幅的頂升。對單幅橋梁進行頂升時，另一幅的橋梁雙向通車。 
　　本工程頂升聯(lián)的劃分有兩種方案：方案1：主橋、引橋整體頂升。由于主橋、引橋所選用的液壓千斤頂噸位、控制壓力差別較大，所以整體頂升控制系統(tǒng)要求非常高，目前頂升控制系統(tǒng)難以實現(xiàn)；同時主橋引橋采用的頂升工藝不一樣，整體頂升難度大、風(fēng)險大,所以主橋引橋不宜同時頂升。方案2：主橋、引橋分開頂升，即主橋3跨同時頂升，兩側(cè)引橋分別整體頂升。該方案對頂升控制系統(tǒng)要求相對低；兩種不同的頂升工藝相互影響較小；整體頂升難度和風(fēng)險較小。通過以上比較，工程最終決定采用方案2的方法，主橋、引橋分開頂升，對單幅橋梁分成3段進行頂升：先頂北側(cè)引橋，然后頂南側(cè)引橋，最后頂主橋。 
　　工程特點及難點 
　　（1） 本工程是國內(nèi)目前長度最長，重量最重的橋梁頂升工程。其中主橋大跨徑連續(xù)梁頂升更是創(chuàng)世界之最，針對此特點,工程中采用具有較大創(chuàng)新性的工藝,使得工程能夠順利實施。（2） 頂升設(shè)備投入多、頂升液壓設(shè)備要求高，如何在整個頂升液壓系統(tǒng)在意外因素突然發(fā)生時，仍能保證結(jié)構(gòu)的絕對安全是本工程的一個難點。（3） 主橋單個支座位置頂升點噸位大、空間狹小，所采用支墊墊塊制作安裝、頂升設(shè)備安裝等與以往頂升工程有較大區(qū)別。 
　　（4） 引橋頂升跨數(shù)多且柱較高，頂升過程中如何保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以支撐安全是一個難點。（5） 引橋同步頂升跨數(shù)較多，選用的控制點較多，如何有效保證頂升的同步性是一個難點。 
　　主橋整體頂升設(shè)計 
　　工程對主橋中墩邊墩采用直接頂升法，以墩柱為反力基礎(chǔ)，在墩柱與箱梁底之間安裝頂升千斤頂，通過PLC電腦同步控制下整體頂升箱梁的方法實現(xiàn)抬高主橋橋面標高的目的。 
　　此方法的優(yōu)點是頂升時基本不改變原有橋梁的受力體系，受力較明確。對主橋進行整體頂升，考慮受力需要，對連續(xù)梁頂升位置處進行局部加固；設(shè)置必要的鋼結(jié)構(gòu)限位裝置，預(yù)警頂升過程中產(chǎn)生橫向、縱向偏移。 
　　對箱梁進行頂升，可利用原有的主墩和邊墩作為千斤頂?shù)闹�撐基礎(chǔ)。由于千斤頂布置離原柱邊較近，考慮受力需要，為防止柱劈裂要對主墩進行加粗，對邊墩加抱箍；受墩柱位置所限，頂升液壓千斤頂放在支座的前后位置，此位置處箱梁位空心，按照受力需要也需對此部位進行加固。具體處理措施為： 
　　（1）在主墩上部箱梁的肋兩側(cè)新澆筑鋼筋混凝土；（2）新加的鋼筋部分(新加部分箱梁斷面下部部位需植筋，斷面上部預(yù)應(yīng)力孔洞較多，所以斷面上部不植筋)需與原有箱梁植筋連接；植筋植入箱梁內(nèi)15d深度，植筋時需采用鋼筋探測儀探測，避開箱梁內(nèi)的鋼筋及預(yù)應(yīng)力管孔；（3）新加的部位混凝土需與原混凝土鑿毛連接，并作好界面處理；（4）新加部位采用C50的灌漿料，以上材料均需加微膨脹劑。 
　　千斤頂選用及布置。頂升采用200噸雙作用液壓的千斤頂，液壓頂升斤頂頂選用參數(shù)為200噸、63兆帕斯卡、高366毫米、底徑244毫米、行程最大140毫米。 
　　使用油壓頂升缸（液壓千斤頂）頂升重物是工程中常見的施工方法，尤其是幾百噸以上的重載工件施工情況，油壓頂升是唯一可行的選擇。如果液壓千斤頂在頂升時發(fā)生意外內(nèi)泄的意外因素，使重載頂升的安全性受到限制。跟隨千斤頂?shù)哪康氖菫轭A(yù)防現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種在油缸的油壓突然失效時仍能有效支撐重載工件、避免工件滑落的機械式隨動支撐機構(gòu)。跟隨千斤頂選用參數(shù)為400噸、行程140毫米、高390毫米、底徑368毫米。 
　　千斤頂布置方案為：在主墩位置共布置40臺200噸的頂升千斤頂,16臺400噸的跟隨頂；在邊墩布置16臺200噸的頂升千斤頂,4臺400噸的跟隨頂。 
　　頂升支撐體系一般采用混凝土或鋼結(jié)構(gòu)工具式墊塊。但由于主橋自重過大，工程中主橋墊塊采用了采用鋼箱混凝土，外形為長方體鋼箱，鋼箱內(nèi)澆筑鋼筋混凝土。 
　　由于千斤頂?shù)男谐逃邢蓿�所以每次頂升行程�?0厘米，而對于整體頂升158厘米來說，需整體頂升16個行程。墊塊根據(jù)頂升高度做成工具式墊塊，根據(jù)頂升高度設(shè)置墊塊高為10厘米。單個墊塊高度誤差小于±0.3毫米,同一支點1580毫米高的墊塊累計誤差不超過6毫米。為控制頂升墊塊的誤差最小化，墊塊采用鋼板焊接成型，并上車床銑刨，內(nèi)灌高強(C50)混凝土。通過控制墊塊誤差，防止頂升時由于墊塊疊加引起誤差積累，造成頂升的誤差以及結(jié)構(gòu)不均勻受力。 
　　主橋頂升限位。由于千斤頂安裝的垂直誤差及頂升過程中其它不利因素的影響，在頂升過程中可能會出現(xiàn)微小的水平位移，為避免出現(xiàn)此類情況，需在主橋、引橋設(shè)置平面限位裝置，限制縱橫向可能發(fā)生的位移。 
　　在兩個主墩左右及前后側(cè)均設(shè)置限位裝置（4個方向）。在兩個邊墩左右側(cè)及引橋側(cè)向位置（3個方向）設(shè)置限位裝置。在主墩上設(shè)置抱柱箍，在抱柱箍上設(shè)置限位柱，抱柱箍與限位柱之間焊接連接成一整體，頂升時利用限位柱、抱柱箍、柱的整體剛度來對橋梁上部進行限位；在邊墩上設(shè)置抱柱箍，在抱柱箍上設(shè)置限位柱，抱柱箍與限位柱之間焊接連接成一整體，頂升時利用限位柱、抱柱箍、柱的整體剛度來對橋梁上部進行限位。 
　　主橋頂升控制系統(tǒng)。工程主引橋均采用PLC控制液壓同步頂升技術(shù)。本處采用位移控制，力監(jiān)控的方法。同步控制精度為±1.0毫米，這樣就可以很好的保證頂升過程的同步性，確保頂升時上部結(jié)構(gòu)的安全。頂升行程監(jiān)測：采用精度為0.1毫米的位移傳感器；對主橋采用12點同步控制系統(tǒng)進行頂升，每個控制點對應(yīng)于千斤頂分組點。 
　　主橋頂升實況。西幅主橋于2011年4月6開始頂升，于4月18日順利頂升到位，縱橫向位置偏差在8毫米以內(nèi)，頂升高度誤差在正負5毫米以內(nèi)；結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)新的裂縫，結(jié)構(gòu)整體安全。 
　　引橋整體頂升設(shè)計 
　　工程對引橋橋墩采用斷柱頂升法，在橋墩上設(shè)置抱柱梁，以承臺為反力基礎(chǔ)，在抱柱梁與承臺頂之間安裝頂升千斤頂并對柱切斷，通過PLC電腦同步控制，整體頂升上部結(jié)構(gòu)的方法實現(xiàn)抬高引橋橋面標高的目的。設(shè)置必要的鋼結(jié)構(gòu)限位裝置，避免頂升過程中產(chǎn)生橫向、縱向偏移。 
　　抱柱梁依附在柱四周的梁系，是一種托換理論，在平移與橋梁頂升中已運用較多。頂升時，頂升千斤頂把力傳遞給抱柱梁，抱柱梁再把力傳遞給柱，柱傳遞給上部結(jié)構(gòu)，抱柱梁與柱之間通過新舊混凝土的摩擦傳遞剪力。本工程引橋在每個柱上設(shè)置抱柱梁，在同一個墩內(nèi)的3個抱柱梁之間用聯(lián)系梁連接成一個抱柱梁系，在引橋墩上設(shè)置抱柱梁系，同時在墩之間設(shè)置聯(lián)系梁，使墩柱成為一個整體。 
　　對引橋進行整體頂升，橋墩柱處利用原有的承臺作為支承基礎(chǔ)，橋臺在板梁下方制作新的條形基礎(chǔ)。橋墩承臺和橋臺下方需同時安裝頂升千斤頂和跟隨千斤頂，頂升千斤頂均通過工具式墊塊把力傳至承臺和橋臺上。 
　　千斤頂選用及布置。引橋千斤頂?shù)倪x用和安裝同主橋。千斤頂布置：在每個柱左右側(cè)各布置2臺200噸的頂升千斤頂和1臺400噸的跟隨頂。 
　　頂升支撐體系一般采用混凝土或鋼結(jié)構(gòu)工具式墊塊。引橋橋墩采用工具式鋼結(jié)構(gòu)墊塊，在千斤頂下做一個轉(zhuǎn)換接頭以便更好的將力傳給墊塊。橋臺處墊塊采用鋼筋混凝土，外形為長方體。頂升時各鋼墊塊之間用螺栓連接成一整體。 
　　由于千斤頂?shù)男谐逃邢蓿�所以每次頂升行程�?0厘米，而對于整體頂升158厘米來說，需整體頂升16個行程。每頂升一個行程，千斤頂下需加墊一個墊塊，墊塊根據(jù)頂升高度做成工具式墊塊，根據(jù)頂升高度設(shè)置墊塊高為10厘米。 
　　引橋頂升限位。通過抱柱梁系之間的間隙設(shè)置抽拉式限位裝置，鋼結(jié)構(gòu)限位柱與承臺之間通過植筋方式進行連接，在每個橋墩處設(shè)置2個限位柱（每個限位柱均可限制四個方向），在引橋橋臺左右位置處設(shè)置限位裝置。 
　　引橋頂升控制系統(tǒng)。本工程引橋采用與主橋相同的技術(shù)。對引橋采用24點同步控制系統(tǒng)進行頂升(頂升千斤頂分24點控制)，每個控制點對應(yīng)于千斤頂分組點。 
　　引橋頂升實況。西幅北側(cè)引橋于2010年12頂升到位，西幅南側(cè)引橋于2011年1月順利頂升到位，每側(cè)引橋頂升時間約5天。頂升到位后，縱橫向位置偏差在6毫米以內(nèi)，頂升高度誤差在正負10毫米以內(nèi)；結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)新的裂縫，結(jié)構(gòu)整體安全。 
　　橋梁作為交通線路中重要的組成部分，承擔(dān)著穿越河流、溝谷等各種障礙的任務(wù),而目前我國各類交通干線、城市主、副干道上許多橋梁存在路線不順暢、橋梁凈空不足的問題。橋梁整體頂升平移技術(shù)可以盡量減少施工周期，特別是將工程成本及對環(huán)境的影響減至最小程度，所以整體頂升平移將越來越多地應(yīng)用于舊橋的改造與利用上，多數(shù)情況下，頂升方案都具有無可比擬的優(yōu)越性，采用頂升技術(shù)實現(xiàn)橋梁升高，已成為一種行之有效的技術(shù)方法。 
　　橫潦涇大橋頂升工程,無論從跨度、長度、重量還是設(shè)計、施工的復(fù)雜程度，在國內(nèi)甚至世界上都是史無前例的。該橋頂升改造的順利進行，在不中斷交通的情況下節(jié)省了大量的資金，縮短了施工周期，最大程度的減小了對環(huán)境的影響。 
　　橫潦涇大橋頂升開創(chuàng)了大型橋梁頂升的先河,為長江大橋等大跨徑橋梁頂升的可行性提供了有力的參考，為內(nèi)河航運開發(fā)提供新的思路。