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【摘要】随着我国社会经济的快速发展，我国的交通事业得到了长足的发展。在高速公路建设过程中有时需要对公路纵坡实施调整，在纵坡调整设计中应用桥梁整体顶升技术，能够有效的提高施工的效率，并且对公路本身造成的影响较小。本文就以某高速公路纵坡调整设计的实例，通过顶升方案的选择以及设计要点分析，探讨桥梁整体顶升在高速公路纵坡调整设计中的应用。
【关键词】高速公路；同步顶升；纵坡调整设计；应用；桥梁
桥梁整体顶升法原本是更换桥梁支座的一种技术，首先需要以地面为主要支撑，在桥梁墩台两侧建立相应的顶升基础，然后用槽钢、贝雷梁、螺栓等连接成受力钢梁，并利用千斤顶等机械，实现桥梁两端同步顶升。这种施工技术对桥下通车造成的影响较小，一般不会中断交通。但使用这种技术需要具备一定的顶升基础，并且施工工期一般较长。在高速公路过程中，有时需要对纵坡实施调整，利用整体顶升法能够有效的实现，保证调整的质量，是目前高速公路建设中常用的技术之一。
1.工程概况
某高速公路属于国家重点公路，原本采用BOT建设模式，但由于一些因素未能按期完成，后来经过各方面的协商重新开工建设。但是由于中间停工的时间较长，并且每一段工程施工的进度差别较大。另外，一些路段由于搁置时间长，水稳基层以及石灰土底基层出现了松散、开裂、耕植等病害。所以重新开工建设前，需要对水稳层以及石灰底基层实施补强措施，并对公路纵坡进行适当的调整。在调整过程中，由于之前部门项目已经完成，包括中小桥、盖板涵、分离立交桥等。为了避免高速公路施工衔接出现问题，一些桥面需要直接加铺，而大部分桥梁需要进行顶升处理。
该项工程属于复建工程，在设计方面需要与业主单位进行详细的配合，本身也具有工期紧、设计要求高等特征。该工程项目的特点具体体现在以下几个方面：（1）为了保证顶升实现分跨、分联，在进行具体施工过程中，需要实现对原有桥梁的装铺层实施合理的分隔；（2）施工工期较长，大部分的涵洞、桥梁都需要分期、分段施工，施工战线长；（3）在顶升施工过程中不能对原来的桥梁结构造成影响，所以对施工技术要求较高；（4）工程中一些桥下积水严重，并且与灌渠相交，不利于排水工作的开展；（5）在明通到以及分离立交过程中，需要保证道路畅通，避免造成交通堵塞现象。下图为顶升法施工：
2.桥梁整体顶升方案选择
根据该工程的实际情况，经相关部门论证后，决定采用在不改变桥梁受力情况的前提下，利用顶升设备以及液压装置，首先将独立的整垮梁板进行抬升，抬升到设计标高后设置支座以及垫石，并加强对垫石支座的维护保养，及时的更换缺陷垫石。由于桥梁结构不同，采用的顶升方式也不尽相同，根据现场情况分析，选定了以下三种顶升方案。
第一种方案是利用超薄的千斤顶直接顶升。利用这种方法能够将千斤顶安装在梁板与盖梁之间，由于千斤顶在板梁下方，能够将盖梁作为反力的支撑，实现桥梁整体的顶升。在顶升完成后，需要用高强度水泥进行修补，恢复盖梁的原貌。在盖梁顶面用干砂浆进行找平，并铺上一定厚度的钢板作为千斤顶的支撑面。由于梁板地面较为平整，所以不需要进行额外的处理，但对于板梁与板梁之间，需要设置一块钢板，使其处在同一的水平面上，将其作为千斤顶的上支撑面。
第二种方案是牛腿反力顶升法，主要适用于高度较高的桥梁以及桥墩位于水中的桥梁，如果板梁与盖梁之间无法安装千斤顶，或者安装支架作反力基础成本太高，可以考虑用这种方法实现顶升。这种顶升法包括两种方式，一种是在原来桥梁的盖梁上设置钢筋混凝土结构，作为反力顶升的基础，这种方式一般用于跨度较大或中等跨度的桥梁顶升上；另一种是制作钢牛腿结构挂件，并将其设置在盖梁上，用来承担反力顶升的作用力，这种方式一般用于跨度较小的桥梁顶升中。
第三种方案为搭设顶升支架法，就是在原来的桥梁基础上利用密铺的枕木作为顶升反力的基础。在密铺的枕木上设置千斤顶、支撑体系、分配梁等等，形成一个完善的顶升体系，对桥梁整体实施顶升。这种顶升方法要求原来桥梁基础具有良好的承载力，只有在对基础进行处理的前提下才能满足顶升反力作用要求。采用这种方法实现顶升的过程中，顶升体系会随着桥梁整体一起呗太高。
第一种顶升方案不用进行支架施工，但是对空间要求较为严格；第二种顶升方案对施工具有较高的要求，由于将牛腿安装在盖梁上，所以在顶升过程中一般不会发生晃动；第三种顶升方案，对顶升基础要求高，要求其具有一定的强度，并且支架工程施工量大，施工工期长。由于牛腿法和支架法实际上都必须制作强大且足够安全的支撑结构，成本相对较高，工序也相对较复杂，主要应用于大行程的顶升施工。而采用无支架的超薄型千斤顶进行顶升施工只需采用盖梁本身作支撑。施工时不需要搭设承重支架，只要搭设有操作平台的简易支架即可，并且能够实现同步顶升效果，适用于小行程桥梁顶升和更换维修支座中应用。
在顶升到设计高度后，需要在原来的桥梁支座上设置垫块，其材质一般为钢筋混凝土，保证垫块底部能够与桥梁墩台帽紧密连接，需要用齿槽进行咬合，并在盖梁与垫块之间用专用的粘结剂进行牢固粘结。然后进行橡胶支座的安装，最后实施落梁，這样就完成了整个桥梁顶升操作。考虑到检测报告中关予橡胶支座局部或整体脱空的情况较多，而支座脱空会改变桥梁上部结构受力状态。在梁体内部产生扭矩等附加应力。甚至引起梁体和桥面裂缝。更有局部脱空致使支座承受偏心荷载，局部承压过大而支座开裂等情况发生。因此设计特别在预制垫块顶面设置了A3钢板以起辅助调平作用。另外对于斜交桥梁，可考虑采用圆形预制垫块作加高处理。
3.本工程纵坡调整顶升设计要点分析
根据本工程的设计情况，总结了以下几个方面的设计要点，供相关人员参考。
在桥梁顶升施工前，需要切断桥梁背墙以及两端的伸缩缝，避免这些链接结构对桥梁顶升造成影响，同时还需要调查老桥铰缝，并做好相应的处理工作。 对于明盖板通道的顶升，在施工前需要将原来通道锚栓进行解除，避免其对顶升过程造成约束。如果在顶升后锚栓钢筋没有遭到破坏，直接将其焊接到相应部位即可。如果在顶升过程中损坏了锚栓钢筋，可以采用钻孔植筋的方式进行处理，对于悬空钢筋还需要进行必要的密封处理，避免其氧化、腐蚀等，从而影响其强度。
在进行支座更换的过程中，由于会对桥下施工、桥面施工等造成影响，为了确保交通以及施工人员的安全，需要根据施工的工作量，对车辆实施分流，必要时也需要暂闭行驶通道，采用借道行驶的方式通车。
在顶升过程中，要加强对横隔板、铰缝等的实时监控，监控各个部位实际情况，包括应力变化、挠度变化等，严格的控制顶升速度，确保顶升均匀。同时避免桥梁上部结构不出现横向、纵向的开裂现象，并且不能损坏梁体，保证桥梁结构的整体性。
对于桥梁上的一些小体积结构物，需要在桥梁墩台两侧设置防震挡块，对这些结构物实施约束，避免其在顶升的过程中收到破坏。
4.总结
该工程中一共对30余座桥梁或者立交桥以及17座明盖板通道实施了顶升施工，对工程施工进度具有明显的推动作用。在逐渐熟悉顶升施工作业操作后，顶升施工的周期也大大缩短了。该工程目前已经完工，并且顺利通车，在顶升过程中没有对桥梁整体结构形成破坏，根据通车使用效果上来看具有良好的效果。顶升工艺为高速公路纵坡调整提供了良好的设计基础，值得大范围的推广。随着我国科技的发展，整体顶升工艺必将会被不断的完善，为我国交通事业做出更大的贡献，并逐渐渗透到建筑、工業等各个领域，推动我国经济社会的稳步发展。
参考文献
[1]吴潇潇，李勇.桥梁整体顶升在阜周高速公路纵坡调整设计中的应用[J].公路建设与养护，2012，25（4）：125-126.
[2]陈舟，余晓玲，颜全胜，张志林，段中星.北江大桥引桥整体顶升施工技术[J].桥梁建设，2014，44（1）：114-115.
[3]洋溢弄，郑世轩.桥梁整体顶升在杭甬高速公路纵坡线性调整工程中的应用[J].交通工程技术，2012，27（15）：201-202.
[4]李勇.桥梁加固改造中的整体顶升施工[J].工程建设，2013，31（2）：455-456.
[5]单成林，奉翔.桥梁加固改造中的整体顶升施工[J].中南公路工程，2010，27（3）：79-80.
[6]焦海峰，王现卫.整体顶升法更换桥梁支座施工控制要点[J].中国市政工程.2008，（1）：36-37.
【关键词】高速公路；同步顶升；纵坡调整设计；应用；桥梁
桥梁整体顶升法原本是更换桥梁支座的一种技术，首先需要以地面为主要支撑，在桥梁墩台两侧建立相应的顶升基础，然后用槽钢、贝雷梁、螺栓等连接成受力钢梁，并利用千斤顶等机械，实现桥梁两端同步顶升。这种施工技术对桥下通车造成的影响较小，一般不会中断交通。但使用这种技术需要具备一定的顶升基础，并且施工工期一般较长。在高速公路过程中，有时需要对纵坡实施调整，利用整体顶升法能够有效的实现，保证调整的质量，是目前高速公路建设中常用的技术之一。
1.工程概况
某高速公路属于国家重点公路，原本采用BOT建设模式，但由于一些因素未能按期完成，后来经过各方面的协商重新开工建设。但是由于中间停工的时间较长，并且每一段工程施工的进度差别较大。另外，一些路段由于搁置时间长，水稳基层以及石灰土底基层出现了松散、开裂、耕植等病害。所以重新开工建设前，需要对水稳层以及石灰底基层实施补强措施，并对公路纵坡进行适当的调整。在调整过程中，由于之前部门项目已经完成，包括中小桥、盖板涵、分离立交桥等。为了避免高速公路施工衔接出现问题，一些桥面需要直接加铺，而大部分桥梁需要进行顶升处理。
该项工程属于复建工程，在设计方面需要与业主单位进行详细的配合，本身也具有工期紧、设计要求高等特征。该工程项目的特点具体体现在以下几个方面：（1）为了保证顶升实现分跨、分联，在进行具体施工过程中，需要实现对原有桥梁的装铺层实施合理的分隔；（2）施工工期较长，大部分的涵洞、桥梁都需要分期、分段施工，施工战线长；（3）在顶升施工过程中不能对原来的桥梁结构造成影响，所以对施工技术要求较高；（4）工程中一些桥下积水严重，并且与灌渠相交，不利于排水工作的开展；（5）在明通到以及分离立交过程中，需要保证道路畅通，避免造成交通堵塞现象。下图为顶升法施工：
2.桥梁整体顶升方案选择
根据该工程的实际情况，经相关部门论证后，决定采用在不改变桥梁受力情况的前提下，利用顶升设备以及液压装置，首先将独立的整垮梁板进行抬升，抬升到设计标高后设置支座以及垫石，并加强对垫石支座的维护保养，及时的更换缺陷垫石。由于桥梁结构不同，采用的顶升方式也不尽相同，根据现场情况分析，选定了以下三种顶升方案。
第一种方案是利用超薄的千斤顶直接顶升。利用这种方法能够将千斤顶安装在梁板与盖梁之间，由于千斤顶在板梁下方，能够将盖梁作为反力的支撑，实现桥梁整体的顶升。在顶升完成后，需要用高强度水泥进行修补，恢复盖梁的原貌。在盖梁顶面用干砂浆进行找平，并铺上一定厚度的钢板作为千斤顶的支撑面。由于梁板地面较为平整，所以不需要进行额外的处理，但对于板梁与板梁之间，需要设置一块钢板，使其处在同一的水平面上，将其作为千斤顶的上支撑面。
第二种方案是牛腿反力顶升法，主要适用于高度较高的桥梁以及桥墩位于水中的桥梁，如果板梁与盖梁之间无法安装千斤顶，或者安装支架作反力基础成本太高，可以考虑用这种方法实现顶升。这种顶升法包括两种方式，一种是在原来桥梁的盖梁上设置钢筋混凝土结构，作为反力顶升的基础，这种方式一般用于跨度较大或中等跨度的桥梁顶升上；另一种是制作钢牛腿结构挂件，并将其设置在盖梁上，用来承担反力顶升的作用力，这种方式一般用于跨度较小的桥梁顶升中。
第三种方案为搭设顶升支架法，就是在原来的桥梁基础上利用密铺的枕木作为顶升反力的基础。在密铺的枕木上设置千斤顶、支撑体系、分配梁等等，形成一个完善的顶升体系，对桥梁整体实施顶升。这种顶升方法要求原来桥梁基础具有良好的承载力，只有在对基础进行处理的前提下才能满足顶升反力作用要求。采用这种方法实现顶升的过程中，顶升体系会随着桥梁整体一起呗太高。
第一种顶升方案不用进行支架施工，但是对空间要求较为严格；第二种顶升方案对施工具有较高的要求，由于将牛腿安装在盖梁上，所以在顶升过程中一般不会发生晃动；第三种顶升方案，对顶升基础要求高，要求其具有一定的强度，并且支架工程施工量大，施工工期长。由于牛腿法和支架法实际上都必须制作强大且足够安全的支撑结构，成本相对较高，工序也相对较复杂，主要应用于大行程的顶升施工。而采用无支架的超薄型千斤顶进行顶升施工只需采用盖梁本身作支撑。施工时不需要搭设承重支架，只要搭设有操作平台的简易支架即可，并且能够实现同步顶升效果，适用于小行程桥梁顶升和更换维修支座中应用。
在顶升到设计高度后，需要在原来的桥梁支座上设置垫块，其材质一般为钢筋混凝土，保证垫块底部能够与桥梁墩台帽紧密连接，需要用齿槽进行咬合，并在盖梁与垫块之间用专用的粘结剂进行牢固粘结。然后进行橡胶支座的安装，最后实施落梁，這样就完成了整个桥梁顶升操作。考虑到检测报告中关予橡胶支座局部或整体脱空的情况较多，而支座脱空会改变桥梁上部结构受力状态。在梁体内部产生扭矩等附加应力。甚至引起梁体和桥面裂缝。更有局部脱空致使支座承受偏心荷载，局部承压过大而支座开裂等情况发生。因此设计特别在预制垫块顶面设置了A3钢板以起辅助调平作用。另外对于斜交桥梁，可考虑采用圆形预制垫块作加高处理。
3.本工程纵坡调整顶升设计要点分析
根据本工程的设计情况，总结了以下几个方面的设计要点，供相关人员参考。
在桥梁顶升施工前，需要切断桥梁背墙以及两端的伸缩缝，避免这些链接结构对桥梁顶升造成影响，同时还需要调查老桥铰缝，并做好相应的处理工作。 对于明盖板通道的顶升，在施工前需要将原来通道锚栓进行解除，避免其对顶升过程造成约束。如果在顶升后锚栓钢筋没有遭到破坏，直接将其焊接到相应部位即可。如果在顶升过程中损坏了锚栓钢筋，可以采用钻孔植筋的方式进行处理，对于悬空钢筋还需要进行必要的密封处理，避免其氧化、腐蚀等，从而影响其强度。
在进行支座更换的过程中，由于会对桥下施工、桥面施工等造成影响，为了确保交通以及施工人员的安全，需要根据施工的工作量，对车辆实施分流，必要时也需要暂闭行驶通道，采用借道行驶的方式通车。
在顶升过程中，要加强对横隔板、铰缝等的实时监控，监控各个部位实际情况，包括应力变化、挠度变化等，严格的控制顶升速度，确保顶升均匀。同时避免桥梁上部结构不出现横向、纵向的开裂现象，并且不能损坏梁体，保证桥梁结构的整体性。
对于桥梁上的一些小体积结构物，需要在桥梁墩台两侧设置防震挡块，对这些结构物实施约束，避免其在顶升的过程中收到破坏。
4.总结
该工程中一共对30余座桥梁或者立交桥以及17座明盖板通道实施了顶升施工，对工程施工进度具有明显的推动作用。在逐渐熟悉顶升施工作业操作后，顶升施工的周期也大大缩短了。该工程目前已经完工，并且顺利通车，在顶升过程中没有对桥梁整体结构形成破坏，根据通车使用效果上来看具有良好的效果。顶升工艺为高速公路纵坡调整提供了良好的设计基础，值得大范围的推广。随着我国科技的发展，整体顶升工艺必将会被不断的完善，为我国交通事业做出更大的贡献，并逐渐渗透到建筑、工業等各个领域，推动我国经济社会的稳步发展。
参考文献
[1]吴潇潇，李勇.桥梁整体顶升在阜周高速公路纵坡调整设计中的应用[J].公路建设与养护，2012，25（4）：125-126.
[2]陈舟，余晓玲，颜全胜，张志林，段中星.北江大桥引桥整体顶升施工技术[J].桥梁建设，2014，44（1）：114-115.
[3]洋溢弄，郑世轩.桥梁整体顶升在杭甬高速公路纵坡线性调整工程中的应用[J].交通工程技术，2012，27（15）：201-202.
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[5]单成林，奉翔.桥梁加固改造中的整体顶升施工[J].中南公路工程，2010，27（3）：79-80.
[6]焦海峰，王现卫.整体顶升法更换桥梁支座施工控制要点[J].中国市政工程.2008，（1）：36-37.