多聯(lián)連續(xù)梁動(dòng)態(tài)協(xié)同旋轉(zhuǎn)調(diào)坡頂升改造成套技術(shù)

　　完成單位

　　山東高速交通建設(shè)集團(tuán)有限公司

　　工程概況

　　東三環(huán)快速路工程(哈東路至規(guī)劃黃河路) 位于哈爾濱市道外區(qū)，工程全長(zhǎng)約 3.9 公里。頂升改造橋梁工程南起先鋒路北側(cè)400m處，橋梁全長(zhǎng)420m，是全線技術(shù)難度最高的控制性工程，其中頂升部分共三聯(lián)，累計(jì)頂升長(zhǎng)度每聯(lián)300米，占橋梁改造總長(zhǎng)度71.4%，頂升總重超32000噸，連續(xù)梁縱斷坡度由3.65%調(diào)整至0.18%，頂升高度最高為6.897米，均屬全國(guó)前列、嚴(yán)寒地區(qū)最高。

　　主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

　　一、技術(shù)思路

　　1.針對(duì)預(yù)應(yīng)力蓋梁頂升，可借鑒經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，我單位組成技術(shù)攻關(guān)小組，對(duì)預(yù)應(yīng)力蓋梁處頂升千斤頂布置、限位結(jié)構(gòu)安裝、臨時(shí)支撐穩(wěn)定性等關(guān)鍵問(wèn)題多次模擬分析，保證預(yù)應(yīng)力蓋梁在頂升過(guò)程中結(jié)構(gòu)安全。

　　2.受到橋臺(tái)改橋墩施工空間的影響，橋臺(tái)處采取筏基-鋼分配梁頂升方式，頂升臨時(shí)支撐點(diǎn)距梁端接近6m，為防止橋面開(kāi)裂采取預(yù)應(yīng)力碳纖維板對(duì)橋面進(jìn)行加固，頂升完成臨時(shí)支撐高度接近10m，除采取常規(guī)連接系外設(shè)置一排鋼輔助支撐保證支撐穩(wěn)定性。

　　二、關(guān)鍵技術(shù)方案

　　1.多種頂升工況下的受力狀態(tài)分析。針對(duì)復(fù)雜的橋梁頂升工況，開(kāi)展筏基-分配梁、承臺(tái)-抱柱梁、承臺(tái)-預(yù)應(yīng)力蓋梁、鋼牛腿-梁體等方式的頂升前受力狀態(tài)分析，保證頂升設(shè)備、橋梁結(jié)構(gòu)及臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全。

　　2.多聯(lián)連續(xù)梁千斤頂動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)調(diào)整控制技術(shù)。保證連續(xù)梁頂升過(guò)程中線形保持一致，形成以過(guò)渡墩為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)調(diào)坡頂升方法，以PLC液壓同步控制系統(tǒng)為實(shí)施手段，通過(guò)橋跨組合確定調(diào)坡頂升比例，各個(gè)墩臺(tái)處布置一臺(tái)液壓泵站，多個(gè)液壓泵站相互并聯(lián)并與總控平臺(tái)建立通訊，總控平臺(tái)選取頂升點(diǎn)位設(shè)定頂升比例，下達(dá)頂升位移指令，每臺(tái)液壓泵站可通過(guò)單機(jī)操作進(jìn)行頂升過(guò)程中的局部微調(diào)。

　　3.橋梁調(diào)坡頂升水平力控制技術(shù)。橋梁調(diào)坡頂升梁體姿態(tài)變化對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的縱橫向水平力，從主動(dòng)控制和被動(dòng)控制兩個(gè)方面減小或避免這種不利影響。主動(dòng)控制方面，設(shè)計(jì)一種鋼球鉸支座，通過(guò)角度旋轉(zhuǎn)抵消梁體調(diào)坡過(guò)程梁體投影伸長(zhǎng)產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)，合理構(gòu)造滑動(dòng)支座系統(tǒng)降低摩擦系數(shù)；被動(dòng)控制方面，利用大剛度限位結(jié)構(gòu)并通過(guò)其合理布置抵抗梁體姿態(tài)變化產(chǎn)生的水平力。

　　4.標(biāo)準(zhǔn)化橋梁頂升支撐墊塊應(yīng)用。依托項(xiàng)目實(shí)際需求，并結(jié)合受力分析結(jié)果，從施工空間、局部承壓、支撐穩(wěn)定性三個(gè)方面開(kāi)展，三類(lèi)墊塊包括“實(shí)心墊板”、“千斤頂球帽”、“標(biāo)準(zhǔn)化墊塊”，分別適用于頂升準(zhǔn)備階段、頂升開(kāi)始階段、正常頂升階段。

　　5.橋梁頂升信息化監(jiān)測(cè)手段。該監(jiān)測(cè)平臺(tái)的主要功能是建立橋梁頂升數(shù)據(jù)庫(kù)，掃碼填報(bào)橋面標(biāo)高，墩柱頂升高度等信息實(shí)現(xiàn)橋梁整體頂升數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用，形成橋梁整體頂升進(jìn)度信息。

　　三、實(shí)施效果

　　東三環(huán)快速路工程化工路段既有橋梁于2022年9月19日開(kāi)始頂升，該工程歷經(jīng)68天全部頂升到位，大大縮短重建橋梁工期，推進(jìn)綠色發(fā)展、助力雙碳目標(biāo)。施工完成后，此段于2012年建成的既有橋梁將“振翅”飛躍10米高空，與兩側(cè)新建橋體相連，進(jìn)一步提升哈爾濱市東部地區(qū)路網(wǎng)綜合交通能力。

　　生產(chǎn)、應(yīng)用及推廣情況

　　項(xiàng)目成果陸續(xù)在哈爾濱東三環(huán)化工路老橋改造、G18榮烏高速濱海南樞紐互通立交丹河防洪改造提升、東青高速改擴(kuò)建工程、明董高速白馬河大橋頂升工程等典型工程中成功應(yīng)用，共計(jì)頂升橋梁30余座，累計(jì)頂升面積57492m2，最大頂升高度6.897m，最大調(diào)坡幅度3.47%，高度契合國(guó)家綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略。