杭鞍高架落地段旧桥完成顶升 与新桥高空“接轨”继续东延

原标题：看，桥“长高”了

半岛全媒体记者　郭振亮

近日,在辽阳路(南京路-福州路段)交通结建工程施工现场上演了震撼一幕,施工方使用120台千斤顶,从4月29日开始历时22天,将重达近万吨的旧桥顶高5.798米,让已通车多年的杭鞍高架路南京路路口长达159米的落地段旧桥面成功完成“巨龙抬头”,而完成顶升的旧桥将与新建高架桥实现高空“接轨”继续东延。记者从青岛市住房和城乡建设局了解到,该项技术在青岛属首次使用,并创下了省内顶升最高纪录,调坡比位于全国前列。

青岛首次

120台千斤顶“撬动”近万吨桥面

“杭鞍高架路已经建成通车十几年,大家都知道是从南京路路口的落地段下桥,如何对这159米的落地段旧桥进行施工处置,成为整个规划讨论的焦点,在具体规划施工前,我们考虑了很多种方案,最终确定了采用‘旧桥顶升’方案,将旧桥重新利用起来。”青岛市市政工程设计研究院一分院总工岳章胜告诉记者。

什么叫“旧桥顶升”呢?岳章胜解释说,所谓桥梁顶升是指采用液压千斤顶等将桥梁上部结构整体抬高的操作过程,桥梁顶升施工工艺是青岛首次采用的新工艺,具体到杭鞍高架路上来说,就需要把两联长达159米的落地桥最大顶高五米多,然后再对大桥桥墩进行施工,等桥墩施工完成后,再将液压千斤顶撤除,最终完成杭鞍高架路的“旧桥顶升”施工,实现与新建双向六车道高架桥高空对接。

第一步顶升桥面,第二步增高桥墩,第三步将桥面安装在桥墩上,“三步走”的施工方案,说起来简单做起来却是困难重重。

青岛市政空间开发集团辽阳路交通结建工程项目执行经理韩树政详细解释说:“本工程顶升施工从4月29日开始顶升到5月20日完全顶升到位,整整历时22天的时间。顶升采用‘整体同步顶升、分步到位’的顺序实施,首先以两联桥最西侧桥墩为中心等角度同步顶升,西侧一联桥顶升到位后,再以同样的方法等角度顶升东侧一联桥,待箱梁顶升到位后进行墩柱接高加固等工作,确保两联桥如期安全‘长高’,早日‘站稳’。”

顶升行程大、顶升过程时间长,千斤顶等设备数量大,操控难度大,上部结构长期处于悬浮状态等因素成为施工过程中需要攻克的一系列重难点问题。“我们优化了施工方案,现场使用了120台千斤顶,共同顶起重达9290吨的两联桥面,总体方案为,土方开挖后对原承台进行扩大改造,利用扩建承台作为千斤顶反力基础架设钢管支撑,千斤顶倒装于分配梁。分配梁与箱梁底植筋连接,顶升时分配梁作为主要受力点。”韩树政介绍说,在施工安全保障方面,本工程各个墩所选用的千斤顶都是根据本次桥梁顶升设计要求及现场施工环境所量身定制,顶升力应是顶升重量的2倍以上。本工程两联桥共计用300吨双作用带机械锁母式液压千斤60台,300吨随动支撑千斤顶60台,总提供顶升反力为18000吨,安全系数为2.46.可谓做到了万无一失。

全省最高

最大顶高5.798米,打破省内纪录

“最大的优势条件在于,我院在2004年进行杭鞍快速路一期工程设计时已经从桥梁分联、桥面坡度顺接、桥台及桥墩基础改造等方面进行了桥梁顶升条件预留,桥台按照桥墩进行设计,本次顶升桥台只需进行墩柱接高,大大降低了桥台改造难度;顶升桥原设计5跨一联变更为2联桥,减小桥面找坡加铺厚度;顶升桥范围内设置变坡点,降低了顶升桥与新建桥面的坡度顺接难度;顶升桥基础进行了适当扩大,降低了顶升时桥梁基础改造难度。而且杭鞍高架路设计使用寿命长达100年,目前才使用了十几年的时间,旧桥重复利用从工程质量角度来说完全没有问题。”岳章胜告诉记者,一系列的先天优势,为辽阳路(南京路-福州路段)交通结建工程成功执行“旧桥顶升”方案提供了安全保障。

此外,辽阳路(南京路-福州路)工程杭鞍高架桥地处繁忙交通密集的市区,周边车流、人流量非常大,如果执行先拆除再新建的方案,扬尘、噪音、建筑垃圾废弃物污染对周边居民和环境影响巨大。“不仅如此,由于施工现场紧邻调流路,安全文明施工防护措施费用高昂,且施工作业空间有限,大型机械设备使用受限,工效低、周期长、成本高,对施工周期及安全把控来说都是一个不小的挑战。”施工方青岛市政空间开发集团辽阳路交通结建工程项目执行经理韩树政告诉记者,实施“旧桥顶升”不仅将施工对周边居民、交通带来的影响降至最低,而且大大缩短了施工周期,将8个月左右的施工周期缩短至4个月,同时还极大地节约了约两千余万元的施工成本。

青岛市住房和城乡建设局工作人员江梦策告诉记者:“桥梁顶升施工在青岛属于首次,我们提前介入,督促进行了施工方案的多轮专家论证,对全国各地类似项目考察学习,保障桥梁顶升施工的顺利实施。”

此外,该项技术在青岛虽是首次使用,但是项目团队却并不是首次接触。目前,液压同步顶升技术及设备已经非常成熟,国内多省市均有相关桥梁顶升案例,省内诸如济南、临沂、济宁在重大基础设施建设中均使用过该项技术,项目施工团队也多次操刀对多项工程进行过“旧桥顶升”的施工。值得关注的是,本次青岛的首次使用就以顶高5.798米打破了省内最高顶升纪录,调坡比达到全国前列,成功完成了高架桥“龙抬头”的壮举。

接骨增高

毫米级精准施工为大桥装“新腿”

完成旧桥的顶升,只是成功迈出了整个施工方案的第一步,下一步对旧桥墩实施“断骨增高术”同样至关重要。

韩树政解释说:“桥墩改造需要对墩柱自原墩顶向下110厘米混凝土凿除,露出原墩柱钢筋,保留原墩柱主筋,绑扎钢筋前对凿除表面进行清理。进行‘旧桥顶升’的两联桥桥墩柱需接高共计10个墩柱,其中接高长度从48.3厘米~561.4厘米长度不等。”

5月28日,记者在抚顺路与杭鞍高架路路口的施工现场看到,现场120个千斤顶已经完成了对桥面的顶升,一圈千斤顶围绕着旧桥墩,充当临时支撑桥面的“钢腿”,内部的旧桥墩已经被凿除了部分混凝土,露出了原有的钢筋。

“我们将使用钢筋连接技术对原有的钢筋‘接骨’并绑扎完成后,进行混凝土的浇筑,最终实现对旧桥墩的‘增高’,目前钢筋‘接骨’及绑扎作业已经收尾,下一步将实施混凝土浇筑,按照目前的温度和施工速度来看,再过20天左右的时间,就可以将顶升的桥面安放在新浇筑的桥墩上了,到时候所有的千斤顶将全部撤除,该段主体施工就基本完成了。”韩树政介绍说。

据介绍,由于顶升作业的两联桥是大桥的落地段,每一个点顶升的高度都是不一样的,所以最关键而且最难的是要让两联处于斜坡状态的桥保持同时、同步、不同速的顶升频率,才能做到顶升至一步到位。为此,项目方在施工现场打造了一个“智慧大脑”,创新攻关并运用了差速变频调坡施工方法,做到调坡、顶升同时进行,各点抬升速率不一样,有效解决了桥梁桥面顶升高度高、前后纵坡变化较大、交通疏导等难题。

“我们在施工过程中,运用BIM技术,通过多软件结合,完成顶升4D施工全过程模拟,完整展示设计方案的顶升过程。按照精准施工规范要求,每顶升10厘米,偏差不应超过2毫米,施工现场搭建了全方位的支撑、顶升、限位、监测、验收智能施工体系,用这五道保险为旧桥顶升作业提供安全保障。”韩树政介绍说。

记者采访了解到,在工程进展方面,目前,辽阳路(南京路-福州路段)交通结建工程南京路匝道桥建成通车,主线桥桩基累计完成130根,承台累计完成24个,墩柱累计完成48个,桥台累计完成1座,桥梁顶升承台改造完成6座,完成率100%;预制箱梁累计架设完成84片,完成66.6%;主桥防撞体累计完成610米,完成26.9%;桥面铺装累计完成4620平方米,完成19.1%。