城市高架调坡顶升设计技术

黑龙江交通科技
HEILONGJIANG  JIAOTONG  KEJI
202)年第3期
(总第325期)
No. 3,202)(Sum  No. 325)
城市高架调坡顶升设计技术
夏飞龙8,,王林凯92,田帅帅92,李 辉7
(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥230000;
2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽合肥230000)
pe导电母粒
摘要:做好与现状高架桥的衔接设计对城市高架延伸线建设而言尤为重要,以万家丽高架北延工程为例,详细阐述了顶升
全过程:首先对原承台进行加宽 加固,通过预 把顶升钢支撑固定在加固后的承。在钢支撑 梁底之间安装
顶升千斤顶,设置跟随保护千斤顶 梁 外 ,跟随保护千斤顶安装在 拆除后的 位置处,通过PLC 电脑同
,采用角速度一致 例顶升的方法 现抬高桥梁标高的目的,顶升完成后拆除随 撑 ,对原墩台进行
造处理,然后安
,完成垫石浇筑,待垫石强度达到设计强度后凸轮滚子
梁,最后对 结构 造。顶升完成后,在
分联位置会形成折角,为保证行车安全需对 造以实现设计线形,对 种 造万花茶
,计算表明:两种
结构受力均能 规 。通过对现状高架终点段进行调坡顶升,实现 建高架的 和桥下辅道设置,提高线
度和通行能力,降低 拆迁量。
关键词:高架桥;调坡顶升;千斤顶;支撑墩;限位挡
中图分类号:U442 文献标识码:A
文章编号:908 -3383(202))03 -0136 -04
0引言
随 的发展,做好与现状高架桥的 设
计对 高架延 建设 尤为 ,既 虑
对现状道路 最小,又要保证整条道路改造后的
快速化提 。
如图1所示,通常做法是对现状高
后的挡墙段进行改造,5 建高 点,这种做 法会造 下空间无法利用,需在外侧设置地面辅
道,桥下道路线形较差,2 拆迁量大,经济社
会综合效益 。
两8
: 现状快速路引道改造
图1现状桥梁挡墙段改造
如图2所示,对现状高架终点段进行调坡顶
J  建高 ,可在桥下设置辅道,最大限度的利用桥下空间,提高线路平顺度和通行能力,
降低 拆迁量。但桥梁顶 度大,施工风
性较大,需 研究、论证。
梁顶 分为 顶 和调 顶 。 顶 的各个位置顶升高度一致,如航道升级时桥梁整
高。调坡顶升各个位置顶升高度不同,梁体除
高外还有 ,如城市高架终点抬高 新
桥。调坡顶升分各墩同步顶升、分步到位和角速度 一致的
例顶 种方法。各墩同步顶升、分步
到位是按照每联顶升墩的高度依 ,各墩先整
同步顶升到最低墩的高度,然后各墩(此时最低
墩已顶升到位,2 顶升)同步顶升到顶升高度倒数第二高的位置,依此按 最高墩
顶升到位。角速度一致的
例顶 根据各墩
顶升的高度,计算出每个行程各个墩的顶升高度, 每个行程顶升时按照各点高度的比例进行顶升。 如表 1 所 ,角 度 致的 例顶 最为 用
的调 顶 法。
1工程概况
高架现状终点
为(42 +66 +42)m 变截面预应力混凝 梁+ 3 m  x  36 m
等截面预应力混凝 梁+2mx36 m 等截面预应力混凝 梁,平曲线半径为2 002叫桥宽为25叫桥面 厚度为2 . 33叫桥墩采用花瓶 墩J  用重力式U 台,桩基采用钻孔灌注桩。
收稿日期:2020 -1) -24
作者简介:夏飞龙(988-),男,硕士研究生,高级工程师,研究方向:钢结构及组合结构桥梁设计。
• 136
第3期夏飞龙,王林凯,田帅帅,李辉:城市高架调坡顶升设计技术总第325期表8国内顶升方案
项目称结构
高度T
总S/m
分r及
宽度
方法
上H横鄭变截面预应力混1<0分r,
大桥顶程凝梁总宽为24.8m
顶吴淞江轉变r,
大桥顶程截面宽为37m
顶二环西路羊西预应赠凝土分r,各墩同步顶升、
顶简支空心板总宽为24.0m分步到位
南通长江路高架桥r,角逋度」致的
连续箱梁4*498524
顶宽为25.0m例顶升
南通江H大道高架r,角逋度」致的
连续箱梁802*4258180
顶宽为28.0m例顶
成都清水河分r,角逋度」致的
连续箱梁O.887~/-25/152
顶单幅宽为/-28m例顶
东环快幽r,角逋度」致的
连续箱梁55228
延顶程宽为/)m例顶
石家庄和平路高架预应爛凝土
inn r
,角逋度」致的延顶简空心板宽为25.0m例顶
考虑到(42+66+40)m变截面预应力混凝土梁为路口大,顶升对路口交通大,最终对终点梁进行调坡顶升,与新建高,调整顶升高度为0-3987mm,顶升面积为3750m2,顶升总重量为8000t o
2.1概述
由桩帽平面有限,顶升钢支撑不能全
置在原承,需对原承台进行加宽
加固,通过预把顶升钢支撑固定在加固后的承。在钢支撑梁底之间安装顶升千斤顶,设置跟随保护千斤顶梁外,跟随保护千斤顶安装在拆除后的位置处,通过PLC电脑同,采用角速度一致例顶的方法 现抬高桥梁标高的目的,顶升完成后拆除随撑,对原墩台进行改造处理,然后安,完成垫石浇筑,待垫石强度达到设计强度后梁,最后对结构造。流如图3所示。
园林音箱201520162017201820192020
图3调坡顶升施工流程图
2.2桥梁顶升
⑴顶的
全面梁的现有状况,重点梁的各类状况及其对结构的;实测桥梁各组
分的,为桥梁顶提供数据;根据桥梁的检查结果分析,提出保障桥梁顶.工的安全建议。检查:结构尺寸检查、裂缝检测、伸缩缝检测等。
(2)基不承台拓宽做为支撑平台
利用原墩台承为顶。由于承.
的,采用钢凝土垫梁外的方式进行,通过植承。
梁底空的不足,采用对桥台进行局部凿除的创造净空。
3)支撑墩及顶设
墩顶升托用①609mm钢进行支撑,壁厚/mm。为了增性,钢撑通过植筋的方法与承固定,钢管间用19L角钢。钢管节间采用法兰I,①669mm钢管与①500mm工具式钢管垫块之间采用垫块过渡。位置处钢撑呈“一”字形布置,不能形成空间格构柱形式,不利。故在其外侧额外布置几根钢,与原有钢支撑形角形构。
撑还分工具式垫块。工具式垫块为$520mm的精加工钢撑垫块,其壁厚为8mm。高度模数分为5cm^8cm、20cm、50cm、160cm五种。对于小于5cm的空间采用不同厚度规格的圆形钢板填充。①500mm钢撑垫块的安装高度超过2m,当超过2m时应采用①660mm钢管进行替换。
随撑下部的钢箱垫块随着顶升高度的增加会越来越高,钢箱垫块最高可堆积2m o为保证钢箱垫块的性,在原墩柱顶面钢箱垫块四周植为①20的钢筋,然后与钢箱垫块外部的钢板,使墩堆积的钢箱垫块形的整。布置跟随保护千斤顶时必对称布置,以保证梁受力均匀2凝土具部受力产生裂缝。
千斤顶的顶位必置在箱梁的实心横隔梁处。千斤顶支撑墩柱之间应预空间,不得妨碍墩造。安全储备系数为38倍以上。
配置7-,采用8点同[制
,以同步顶升调及。当梁顶设计高度后,将结构荷载全部由液压千斤顶承千斤顶环。然后拆除随动千斤顶及撑结构,为墩柱改造提供施空间。
(2)限位挡的设计
在墩面植筋设置两对混凝土限位挡,在梁底通过植筋的设置两根钢结构限位柱,每根钢结构限位柱夹在一对混凝土限位档中间,限位挡和限位柱之间预留有16mm的间隙,形
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总第325期黑龙江交通科技第3期
限位装置。
在桥台设置钢限位柱,箱梁端部设置混凝土牛腿。起到限位的功能。混凝土立柱截面尺寸为522mm x522mm。
2.0下部结构改造
顶升到设计高程后,凿除原下部结构桥墩渐变段,接长钢筋,浇筑混凝土。
图4桥墩改造
凿除承台以 分,在周根同直桩基,并在原承台下再设置新承台形成阶梯型承台,最后浇筑分联墩。
图5桥台改造
2.2支座安装
墩柱凿除完成后接高改造先进行:的安装。安先在箱梁底面加形钢板以恢复 安装面的水平度。待墩造施工完后,采用高浇筑垫石,垫石顶面:座底面预留3~5mm,采用高强灌
2.5上部结构改造
结构顶升完成后,在分联位置会形成折角,为保证行车安全需对造以实现设计线形J最厚需加铺22cm,改造为:跨。
墩造、安、垫石浇筑完后,进行压千斤顶及撑结构的拆除。
为降低加铺增加的二载对桥梁结构的影响,采用:加铺厚度3~22cm采用轻凝设空心钢管的加,加铺厚度5~8cm 用轻凝土的加,加铺厚度5cm 用的加。二:全用轻凝的加。3结构计算
改造后二期恒载增加,采用有限件对两种加的结构受力进行复核计算J旨桥进行对。
全建立90个梁单元,单元长度为2.3m,
及护栏均以线荷载的形力卩。结构的铺装荷载为23.5x(2.1x22+2.28x22)= 196.22KN/叫方案二按196.22KN/m添加荷载;;按三角形荷载添加铺装荷载,根据统计钢轻凝,确定终点位置荷载集度为135.2KN/叫起点位置为19.2KN/m;方案三前两跨按96.22KN/m添加
荷载;;按三角形荷载添加荷载,根据计轻凝,终点位置荷载集度为222.2KN/m,起点位置为119.2KN/m。
图9有限元模型
根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2218)第5.2.2~5.2.5条的规定,需进行使用正截面抗弯承载能力验,由图7可知J二均截面抗弯承载能力验。二截面内力较大,但是两种计算结果相差1%。
图7结构使用阶段正截面抗弯计算结果根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2218)第9.0.3条的规定,对预应力混凝土受弯构件正截面抗裂进行验算,对A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下:乙-%W2.72,=2.5x  2.65= 1.86MPa。由计算结果可知,方案一与方案二均满
规,二结构力较,
结构,结构力最大降低了4%,方案二最大降低了9%;结构长力最大降低16%,二最大降低2%。
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第3期夏飞龙,王林凯,田帅帅,李 辉:城市高架调坡顶升设计技术总第325期
法兰轴
.—原方案
方案 力案一 劝am
图8截面抗裂计算结果根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝涵设计规范》(JTG  3362 - 2018)第6. 3. 1 - 2和
9.3.3条的规定,应对预应力混凝土受弯构件斜截 面混凝土的 力进行验算,由计算结果可
二混凝土截面
力均 规范限值。
力 最大减少
3%2 二主应力 最大减少
9.8%。
图9斜截面抗裂计算结果
根据规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝 涵设计规范》(JTG  3362 -2018)第7.33、7.34和
7.3 5条的规定,应对使用 预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的 力进行验算;根据规范《公路钢 凝土及预应力混凝 涵设计规范》
(JTG  3322 - 228)第7.37条的规定,应对使用阶
截面 力进行验算。由计算结果可知,方
、方案二截面正应力均 0. 52i  = 19. 7 MPa ;斜截面主应力均小于0. 2f c i  = 8. 42 MPa o 方案一
截面正应力最大增加了 0. 6%,斜截面
力最大增加 0.6%; 二 截面
正应力最大增加了 1.6%,斜截面主应力最大增加
39%o
5结语
梁顶 度大,设置跟随保护千斤顶和限位挡可有效降低 风险。
烟雾过滤器顶升完成后需要对桥面 进行加铺改造,通
过对两种加
的比较可得:
(1)
二的截面抗弯承载能力计算
图10使用阶段截面应力验算结果
均 规 。 二截面内力较大,但是两种计算结果相差 1%。
(2)
二均满足规范要求,其中方二结构应力
较力、,“ 结构 ,方
结构 力 最大降低了 4%,方案二最
大降低了 19% ; 结构长 力 最大降低
8%,方案二最大降低了 20%。
3)
二混凝土截面
力均
规 限值 。 力
最大减少3%,方案二
最大减
少 9.8%。
(4) 、方案二截面正应力均 0.0f c i  =
19. 2 MPa ;斜截面 力均 0. 6f c i  =
19.22 MPa o 方案一相比原方案截面正应力最大增 加了 0.2%,斜截面 力最大增加了 0.6%;方案
截面正应力最大增加了 3 6%,斜截
面主应力最大增加了 3 9%。
通过对现状高架终点段进行调坡顶升,实现了
建高架的 和桥下辅道设置,提高线路平顺
度和通行能力,降低
拆迁量。
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