高速公路匝道橋整體下降方案設(shè)計(jì)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高速公路匝道橋整體下降方案設(shè)計(jì)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：對(duì)某高速公路匝道橋整體下降方案設(shè)計(jì)提出了三種方案，對(duì)三種方案的施工工藝進(jìn)行了簡要闡述，通過分析三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定方案一為推薦方案，并對(duì)方案一設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，對(duì)其他類似的橋梁整體下降、糾偏及類似病害處治設(shè)計(jì)均有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：匝道橋；整體下降；方案比選；橋梁設(shè)計(jì)

1工程概況

某匝道橋橋長106m，分為左右兩幅。本橋平面位于R=∞直線段上，縱面位于2.70%的上坡路段上。上部結(jié)構(gòu)采用20m裝配式預(yù)應(yīng)力小箱梁，先簡支后連續(xù)體系；橋跨組合：5×20m，全橋共1聯(lián)；下部結(jié)構(gòu)采用雙圓柱橋墩，樁基礎(chǔ)；肋板臺(tái)，樁基礎(chǔ)，橋梁側(cè)面圖見圖1。由于該路段需降低整體高度，M匝道2號(hào)橋橋面標(biāo)高需整體降低4m。

2匝道橋整體下降方案

2.1整體下降思路

該匝道橋已建設(shè)完成，且橋梁結(jié)構(gòu)本身不存在任何結(jié)構(gòu)和安全方面的問題，因整體調(diào)整所在線路標(biāo)高，需將橋面標(biāo)高整體下降4m。橋面標(biāo)高整體下降應(yīng)在保證橋梁結(jié)構(gòu)整體安全，與所在線路能夠平順對(duì)接的基礎(chǔ)上，盡可能地降低工程造價(jià)，并縮短工程周期。

2.2整體降低方案

（1）方案一：保留蓋梁及上部結(jié)構(gòu)，通過截?cái)喽罩屠甙迮_(tái)降低橋面標(biāo)高。在既有橋梁墩柱和橋臺(tái)上澆筑抱柱混凝土等基礎(chǔ)，利用千斤頂和臨時(shí)鋼墊塊，與橋梁墩柱和肋板臺(tái)交替承載上部結(jié)構(gòu)的重力，截?cái)鄻蛄憾罩屠甙迮_(tái)，達(dá)到新的設(shè)計(jì)高度后，將橋梁墩柱和肋板臺(tái)澆筑混凝土連接，降低橋面標(biāo)高。（2）方案二：將橋梁上部結(jié)構(gòu)和系梁、承臺(tái)以上部分全部拆除重建。將現(xiàn)有橋梁上部結(jié)構(gòu)、蓋梁和系梁及墩臺(tái)以上部分全部拆除，同時(shí)預(yù)制新的箱梁，按照新的設(shè)計(jì)標(biāo)高重新澆筑系梁、承臺(tái)、墩柱及蓋梁，安裝新預(yù)制好的箱梁并鋪筑橋面結(jié)構(gòu)和澆筑防撞墻，降低橋面標(biāo)高。（3）方案三：重新澆筑蓋梁，并將原箱梁拆下后重新安裝。拆除橋面鋪裝、防撞墻及負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，將箱梁拆下，根據(jù)新的設(shè)計(jì)標(biāo)高將原蓋梁和部分橋墩及肋板臺(tái)拆除，重新澆筑橋臺(tái)及蓋梁，將拆下的箱梁重新安裝到位，并張拉負(fù)彎矩，然后重新鋪筑橋面鋪裝及防撞墻，降低橋面標(biāo)高。

3匝道橋整體下降方案施工工藝流程及方案比選

3.1施工工藝流程

（1）方案一：保留蓋梁及上部結(jié)構(gòu)，通過截?cái)喽罩屠甙迮_(tái)降低橋面標(biāo)高。①通過設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)勘察橋梁結(jié)構(gòu)，頂升之前一定要進(jìn)行力學(xué)模式計(jì)算。按力學(xué)模式算出頂升總噸位，考慮絕對(duì)重量系數(shù)、加千斤頂安全保險(xiǎn)系數(shù)，合理組合配置千斤頂。②橋梁頂升施工時(shí)要對(duì)頂升進(jìn)行全面監(jiān)控，監(jiān)控的目的是為了更好地解決頂升的同步性，以保障頂升位移符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而滿足受力均勻，確保橋梁、施工人員和車輛的通行安全。③整個(gè)落梁過程中，若千斤頂需長時(shí)間保持頂升狀態(tài)且形成不變，必須擰緊保壓閥，防止出現(xiàn)意外；施工過程中應(yīng)同時(shí)對(duì)梁體進(jìn)行監(jiān)控，防止梁體和橋面發(fā)生破壞。（2）方案二：將橋梁上部結(jié)構(gòu)和系梁、承臺(tái)以上部分全部拆除重建，該工藝相對(duì)較為成熟，需要進(jìn)行保護(hù)性拆除，避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成損害。（3）方案三：重新澆筑蓋梁，并將原箱梁拆下后重新安裝，施工過程中防撞墻、橋面均需拆除，注意對(duì)原有箱梁結(jié)構(gòu)的保護(hù)，對(duì)施工技術(shù)有一定的要求。

3.2方案比選

3.2.1整體效果比較

（1）三種方案均能滿足橋面標(biāo)高整體下降4m的要求。方案一：在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上將墩柱和肋板截除4m，達(dá)到整體降低的目的，橋梁原有結(jié)構(gòu)形式均不發(fā)生變化。方案二：將原橋上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)中樁基以上部分全部拆除，并重新預(yù)制箱梁，重新澆筑下部結(jié)構(gòu)后吊裝箱梁，重做負(fù)彎矩和橋面結(jié)構(gòu)，完成橋面整體標(biāo)高下降4m。方案三：拆除橋面鋪裝層和防撞墻等，并將下部結(jié)構(gòu)拆除4m的長度，將原箱梁拆除后重新利用，重做負(fù)彎矩和橋面結(jié)構(gòu)，達(dá)到整體下降4m的目的。

3.2.2工期比較

方案一：預(yù)計(jì)工期為3個(gè)月。方案二：預(yù)計(jì)工期為6個(gè)月。方案三：預(yù)計(jì)工期為4個(gè)月。方案一與方案三工期相當(dāng)，方案二周期較長。

3.2.3造價(jià)比較

方案一：費(fèi)用預(yù)估造價(jià)300萬元；方案二：費(fèi)用預(yù)估造價(jià)650萬元；方案三：費(fèi)用預(yù)估造價(jià)500萬元。所有方案比選后，方案一較為經(jīng)濟(jì)。

3.2.4方案優(yōu)缺點(diǎn)

方案一：將上部結(jié)構(gòu)整體同步下降4m，需對(duì)整個(gè)下降過程嚴(yán)格監(jiān)控，防止出現(xiàn)偏離和局部應(yīng)力過大的情況，下降分多次進(jìn)行，涉及多次鋼構(gòu)件的安裝、焊接和拆除，施工工序最為復(fù)雜，精度要求最高。方案二：拆除樁基以上的全部部分后進(jìn)行重建，與新建橋梁類似，工藝全部為成熟工藝，施工最有保障。方案三：拆除原橋面鋪裝后并利用部分原下部結(jié)構(gòu)，將箱梁全部重新利用，工藝亦較為成熟，但需注意新舊墩柱和肋板混凝土的結(jié)合。通過以上分析：從經(jīng)濟(jì)效果方面建議選用方案一，該方案施工過程中監(jiān)控措施實(shí)施到位，對(duì)原結(jié)構(gòu)影響較小。

4推薦方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）此次落梁為五跨整聯(lián)橋梁同步下落4m，五跨橋梁下落高度一致，下落高度較大，且必須同步下降[1]，需采用PLC整體頂升裝置[2]。千斤頂油缸行程有限，此次下降工程需分多次實(shí)現(xiàn)，施工過程中做好監(jiān)控記錄。（2）橋梁上部整體下降后，需將墩柱或肋板進(jìn)行對(duì)接，將上部結(jié)構(gòu)與原基礎(chǔ)形成一個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)，保證過程中整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。（3）該匝道橋梁墩柱長度最小為6.951m，0#橋臺(tái)肋板長度最短為4.2m，5#橋臺(tái)肋板長度最短為6.8m，因此，只有0#臺(tái)肋板會(huì)對(duì)整個(gè)下降施工有所影響，其余墩柱及肋板滿足施工所需高度。施工時(shí)需將0#臺(tái)根據(jù)施工需求下鑿一部分，滿足施工空間的要求。（4）考慮橋梁下方基礎(chǔ)條件，施工時(shí)需在墩柱上澆筑抱柱混凝土作為頂升基礎(chǔ)，橋臺(tái)在承臺(tái)側(cè)面澆筑混凝土砌體作為頂升基礎(chǔ)。抱柱混凝土和砌體中均需要在原墩柱和橋臺(tái)混凝土上植入鋼筋，并綁扎鋼筋骨架，滿足受力要求。（5）在抱柱和砌體混凝土上安裝φ610×16mm的鋼管作為鋼墊塊，同時(shí)也是千斤頂?shù)钠脚_(tái)，鋼墊塊設(shè)置多種規(guī)格，滿足施工中頂升過程的交替。每個(gè)墩柱和肋板的鋼管墊塊各自用L200×14的角鋼連接，增強(qiáng)整體性。（6）由于墩柱及肋板需要截?cái)?m的高度，為方便現(xiàn)場(chǎng)施工，單根墩柱和肋板需分多個(gè)節(jié)段截除，初步確定一個(gè)節(jié)段的高度為50cm。（7）為保證搭接部分的整體性，墩柱和肋板最上方和最下方50cm混凝土采用人工鑿除的方式，保留原結(jié)構(gòu)鋼筋，將這兩部分鋼筋搭接，然后澆筑新的混凝土。

5結(jié)論

（1）采用方案一整體下降方案較為經(jīng)濟(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)損害較小，現(xiàn)在國內(nèi)類似項(xiàng)目已有實(shí)施先例，施工過程中施工監(jiān)控為關(guān)鍵工序，必須保證梁體同步下降，確保結(jié)構(gòu)安全。通過該項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)及工程實(shí)例參考，為以后的橋梁整體下降、糾偏或整體平移提供了很好的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。（2）橋梁整體抬升技術(shù)與拆除重建相比可以節(jié)約60%左右造價(jià)，工期縮短50%以上，對(duì)結(jié)構(gòu)物使用功能影響相對(duì)較少，有利于保護(hù)環(huán)境，節(jié)省材料。該技術(shù)的發(fā)展在橋梁改造過程中具有一定的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李碩.清水河自錨式懸索橋引橋頂升施工關(guān)鍵技術(shù)[D].成都：西南交通大學(xué)，2018.

[2]蘇儉.承臺(tái)改造技術(shù)在橋梁頂升工程中的研究及應(yīng)用[J].中國市政工程，2017（1）：72-74，97.

作者：原國華 單位：山西省交通科學(xué)研究院