【摘要】鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋,在我國(guó)公路橋梁建設(shè)中曾得到廣泛運(yùn)用。本文提出了一種方便易行,安全可靠的混凝土T型梁橋舊橋整體抬高技術(shù)和施工方法。此法可使橋梁在結(jié)構(gòu)和自重基本不變的情況下,滿足改建后路線高程的設(shè)計(jì)要求，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
　　【關(guān)鍵詞】混凝土T型梁橋,舊橋整治,研究
　　在舊路改造過(guò)程中,為了充分利用原有路基,并不破壞其路面基層原有強(qiáng)度,常采用在原路面上增加路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)方案。這樣改造后的公路路面標(biāo)高比原路面標(biāo)高將提高20～50cm。路面高程的提高對(duì)于新建橋梁不存在問(wèn)題,但對(duì)于經(jīng)技術(shù)評(píng)定后仍可以利用的原有橋梁,則存在一個(gè)如何提高橋梁高程,滿足路線與橋梁銜接要求的問(wèn)題。鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋,在我國(guó)公路橋梁建設(shè)中曾得到廣泛運(yùn)用。因此在公路改造過(guò)程中,如何提高此類橋梁的高程將是經(jīng)常遇到的問(wèn)題。以往提高橋梁高程的做法有增加橋面鋪裝厚度,或在橋梁兩端一定范圍內(nèi)設(shè)置縱坡來(lái)調(diào)整路線高程。由于路面高程提高較多,增加橋面厚度會(huì)使橋梁恒重增加過(guò)多，而在橋梁兩端設(shè)置縱坡,會(huì)使新建路面結(jié)構(gòu)不易達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并且增加了施工難度。本文通過(guò)理論分析和工程實(shí)踐,對(duì)舊橋改造利用中整體抬高混凝土T型梁橋的技術(shù)和方法進(jìn)行了研究。
　　一、工程概況
　　研究工作緊密結(jié)合國(guó)道311公路許昌市境內(nèi)蜜蜂張橋的改建工程進(jìn)行。此橋原由兩座獨(dú)立的橋梁組成,路南側(cè)為2孔跨徑22.4m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋,橋?qū)?m,共有8片主梁，路北側(cè)為2孔跨徑20m,帶有斜撐的板橋。經(jīng)檢測(cè)評(píng)定,路北側(cè)的板橋損壞較嚴(yán)重,承載能力不足,故決定在改建工程中拆除，而路南側(cè)的T型梁橋基本完好,具有足夠的承載能力,可以改造利用。由于改建后的國(guó)道311公路路基寬度為26m,路面高程普遍提高30cm左右,因此采用了在原預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋兩側(cè)分別加寬4m和14m,橋型為2孔20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋,橋面標(biāo)高與改建后的的路面標(biāo)高一致，并將原有T型梁橋橋面標(biāo)高提高25～32cm的設(shè)計(jì)方案。這樣如何提高原有混凝土T型梁橋橋面標(biāo)高的工作,成為整個(gè)改建工程的關(guān)鍵。
　　二、T型梁橋整體抬高技術(shù)研究
　　改造利用的舊橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁結(jié)構(gòu),每孔由4片T型梁組成。主梁與主梁之間通過(guò)預(yù)埋在行車道板和橫隔梁中的鋼板焊接連接,再通過(guò)現(xiàn)澆橋面鋪裝,使4片T型主梁連成整體,以便在車輛荷載作用下,各主梁能夠更好地共同受力。由于主梁之間接縫處的強(qiáng)度和剛度,相對(duì)預(yù)制T型主梁本身的強(qiáng)度和剛度要低得多。因此,在進(jìn)行橋梁整體抬高時(shí),如何保證橋跨結(jié)構(gòu)中各主梁能夠同步地提高,進(jìn)而保證橋跨結(jié)構(gòu)的整體性,是本項(xiàng)目研究的技術(shù)關(guān)鍵。下面是橋梁整體抬高過(guò)程中可能出現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題:
　　1、橋跨結(jié)構(gòu)抬高方法的選擇
　　通過(guò)對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)勘察,提出了若干抬高橋跨結(jié)構(gòu)的方案,通過(guò)分析比較確定采用多臺(tái)千斤頂,在各片主梁下同步頂升的方法,進(jìn)行橋跨結(jié)構(gòu)的整體抬高。具體步驟為:用千斤頂在各T型主梁兩端靠近支座處同時(shí)頂升,當(dāng)橋跨結(jié)構(gòu)整體達(dá)到施工所需要的高度以后,拆除原有舊支座;在橋臺(tái)臺(tái)帽和橋墩蓋梁上加設(shè)預(yù)制鋼筋混凝土墊塊,并放置新的橡膠支座，然后使橋跨結(jié)構(gòu)同步下降,回落到設(shè)在墊塊上的支座上,從而完成橋梁整體抬高,使橋面標(biāo)高達(dá)到所需要的設(shè)計(jì)高程。
　　2、千斤頂支承點(diǎn)的設(shè)置
　　在采用多臺(tái)千斤頂同步頂升橋跨結(jié)構(gòu)時(shí),不僅要求各千斤頂在同一時(shí)間內(nèi)行程一致,各千斤頂還必須有堅(jiān)實(shí)的支承。否則,當(dāng)某個(gè)千斤頂因支承點(diǎn)基礎(chǔ)下沉?xí)r,將會(huì)破壞各主梁的同步上升,從而造成橋跨結(jié)構(gòu)的損壞。根據(jù)蜜蜂張橋兩端橋臺(tái)均在河岸上,中間橋墩在河中的具體情況,采用了兩橋臺(tái)旁千斤頂支承采用方木擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩處利用蓋梁設(shè)置騎跨式千斤頂支架的方案。這樣可以避開(kāi)在河中淤泥上設(shè)置千斤頂支承的不利情況,確保各千斤頂在工作時(shí)有堅(jiān)實(shí)的支承而不發(fā)生沉陷。騎跨式千斤頂支架見(jiàn)圖1。
　　3、千斤頂噸位的確定
　　利用千斤頂進(jìn)行T型梁橋同步頂升時(shí),所使用千斤頂?shù)膰嵨恍枳屑?xì)確定。兩孔橋跨結(jié)構(gòu),由8片主梁組成,加上橋面鋪裝,總重力3200多N。如果每片主梁在梁兩端各放置1臺(tái)千斤頂,全橋共需16臺(tái)千斤頂,每臺(tái)承重200N左右。為了防止在橋跨結(jié)構(gòu)同步頂升過(guò)程中,某臺(tái)千斤頂控制不當(dāng),行程過(guò)多而造成橋梁結(jié)構(gòu)損壞,實(shí)際中選用了噸位較小的320N液壓千斤頂。這樣配置時(shí),全橋頂升能力既有一定的余量,同時(shí)由于單臺(tái)千斤頂噸位有限,又不會(huì)因某臺(tái)千斤頂冒進(jìn)而損壞橋跨結(jié)構(gòu)的整體性。
　　三、施工技術(shù)方案及實(shí)施
　　T型梁橋整體抬高方法研究確定后,為使蜜蜂張橋整體抬高順利實(shí)施,特制定了一套切實(shí)可行的施工技術(shù)方案,用于現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工操作,方案具體如下:
　　1、頂升用千斤頂支承的擴(kuò)大基礎(chǔ)處理及騎跨式千斤頂支架的加工制作與安裝。擴(kuò)大基礎(chǔ)要求平整夯實(shí),方形墊木要求堅(jiān)實(shí)平穩(wěn)，騎跨式千斤頂支架要求嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸加工,以保證各鋼筋受力均勻,接頭焊縫要符合規(guī)范要求,支架安裝到橋墩蓋梁上以后,應(yīng)使56號(hào)工字鋼橫托梁水平,并在蓋梁兩側(cè)高度基本一致。
　　2、準(zhǔn)確安裝千斤頂?shù)轿弧Ｒ�求每臺(tái)千斤頂?shù)墓ぷ魑恢镁嗔憾说木嚯x相等，并在主梁底部的軸線處,避免偏心放置造成受力不勻。
　　3、對(duì)千斤頂進(jìn)行試壓標(biāo)定。在正式進(jìn)行同步頂升前,對(duì)全部千斤頂進(jìn)行頂升試壓,此時(shí)并不將主梁頂起,目的是檢驗(yàn)千斤頂性能。反復(fù)數(shù)次,同時(shí)消除千斤頂支承的部分變形。
　　4、主梁頂升過(guò)程嚴(yán)格要求同步進(jìn)行。根據(jù)路面高程要求,全橋平均需抬高28cm,施工中計(jì)劃分多次逐步進(jìn)行橋跨結(jié)構(gòu)的頂升,頂升過(guò)程要求同步進(jìn)行。每次頂升后,及時(shí)墊上保險(xiǎn)塊,以防千斤頂發(fā)生故障,造成主梁下落而損壞橋跨結(jié)構(gòu)。每次頂升后進(jìn)行各橋臺(tái)面或橋墩蓋梁面到主梁底部的高程測(cè)量,如有偏離,及時(shí)糾正,確保各主梁同步抬高。
　　5、為防止主梁底部局部受壓損壞,頂升時(shí)必須在主梁底部加墊30mm厚鋼板,以分散千斤頂對(duì)主梁底部的局部壓力。
　　6、預(yù)制鋼筋混凝土墊塊及支座安裝。當(dāng)橋跨結(jié)構(gòu)被抬高到施工要求的位置時(shí),鑿去舊支座,鑿毛墩臺(tái)上墊塊位置的混凝土表面,并沖洗干凈;然后抹一層5mm厚的環(huán)氧砂漿,將墊塊安放到預(yù)定位置,調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高。經(jīng)過(guò)24h后,放置板式橡膠支座,準(zhǔn)備落梁。
　　7、落梁過(guò)程仍要求同步進(jìn)行。落梁前首先松動(dòng)保險(xiǎn)塊,留出2～3cm的空隙,各千斤頂同時(shí)放油,使整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)同時(shí)下落,然后關(guān)閉油閥。如此反復(fù)進(jìn)行數(shù)次,直到整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)同時(shí)完全地落在橡膠支座上,完成橋梁整體抬高施工。利用本文所研究的施工技術(shù)和方法,在蜜蜂張橋的改建施工中,將原有的2跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋,成功地抬高到新建路面的設(shè)計(jì)高程。抬高后的T型梁橋跨沒(méi)有任何損傷,結(jié)構(gòu)整體性完好,證明本文所提出的舊橋整體抬高技術(shù)和方法是完全可靠,切實(shí)可行的。國(guó)道311公路改建通車后,交通流量增大,車輛荷載等級(jí)提高,但蜜蜂張橋從1997年8月通車至今,運(yùn)營(yíng)情況良好,達(dá)到了預(yù)期的使用效果。實(shí)踐證明,舊橋整體抬高具有造價(jià)低,工期短的優(yōu)點(diǎn)。如果蜜蜂張橋采用拆除T型梁舊橋,重建新橋的方案,則至少需投資65萬(wàn)元,工期需3個(gè)月;而采用舊橋整體抬高方案,只花費(fèi)了13萬(wàn)元,工期僅18d。相比之下,工程造價(jià)降低了75%,工期縮短了80%。由此可見(jiàn)本文所提出的T型梁橋舊橋整體抬高技術(shù)具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
　　四、結(jié)論
　　本文提出的混凝土T型梁橋舊橋整體抬高技術(shù)與施工方法,在公路舊橋改造利用工程中是切實(shí)可行的,此法可使橋梁在結(jié)構(gòu)和自重基本不變的情況下,滿足改建后路線高程的設(shè)計(jì)要求。本技術(shù)和方法所需設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作,無(wú)需特殊設(shè)備和材料,容易為施工人員所掌握,施工中安全可靠。采用騎跨式千斤頂支架作為頂升用千斤頂?shù)闹С?使施工不受河水漲落及軟土地基條件的限制和影響,并避免了復(fù)雜的支架施工。采用此項(xiàng)橋梁整體抬高技術(shù),可以使工程造價(jià)降低75%,縮短施工工期80%。如將其推廣使用,將會(huì)在我國(guó)公路舊橋改造利用工程中產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。