“P4-P7墩位移同步,P3、P8墩支撑稳定,继续顶升!”12月23日,在由济南昆仑投工北建设有限公司投资建设,中铁十四局集团有限公司施工的济南工业北路快速路东延工程郭店立交施工现场,随着项目技术负责人李富豪的指令,由3×30米和2×30米连续工字梁组成的桥梁第二、三联缓缓抬升,最终在5.252米的设计高度精准落位,再次刷新了山东省桥梁顶升工程的技术纪录。大跨度同步顶升面临技术挑战
第二、三联连续工字梁的施工面临着“高度大、协同难、基础弱”的三重挑战。两联桥梁总长度达150米,顶升重量超8000吨,需实现0.718米至5.252米的大跨度同步抬升,而工字梁组合结构的特性决定了一旦受力不均,极易出现组合界面脱开的风险。
受基础条件限制,P3墩大里程侧与P8墩的既有承台平面尺寸狭小,无法满足顶升支撑的安装需求。“这就像要在窄小的地基上托举重物,必须先给地基‘强身健体’。”项目工程师赵飞解释,团队经过多轮方案论证,最终确定采用承台傍宽技术,为顶升作业筑牢基础。
承台拓宽是第二、三联施工的首个关键节点,而配套增设的抱柱梁结构,与承台拓宽形成“底撑上固”的协同防护体系,共同为桥梁顶升安全筑牢双重保障。
针对P3、P8墩的特殊工况,项目采用“机械开挖+人工精修”的方式开挖基坑,依次完成浮土清除、旧混凝土凿毛、植筋作业,确保新浇筑混凝土与原承台形成牢固连接,最终使拓宽结构与原承台形成一体化受力体系。
在此基础上,团队同步在承台顶部增设钢混抱柱梁,梁体采用C50钢筋混凝土浇筑,紧密贴合墩柱外壁与承台顶面,通过预埋螺栓与植筋双重固定,实现墩柱与承台的刚性连接,有效分散顶升荷载对墩柱根部的集中应力。
拓宽与抱柱梁施工完成后,P3、P8墩的承台支撑面积较原有提升40%,抱柱梁进一步增强了墩柱与承台的协同受力性能,完全满足顶升过程中8000吨荷载的承载需求,为后续作业扫清基础障碍。
对于P4-P7墩,团队则充分利用原承台资源,通过机械清理表面浮土、人工凿毛处理后直接植筋,安装与第一联规格相同的钢管支撑。
为进一步强化盖梁与墩柱的竖向传力性能,团队创新在盖梁底部设置钢筋混凝土抱柱梁,两端嵌入盖梁腹板、中部包裹墩柱顶部,通过植筋与盖梁、墩柱形成刚性连接,可有效约束顶升过程中盖梁与墩柱的相对位移,避免应力集中导致的结构损伤。
这一方案既大幅节约材料成本、缩短施工周期,又通过“钢管支撑+钢筋混凝土抱柱梁”的组合设计,实现了“支撑—传力—约束”的一体化防护,确保各墩位承载性能均衡统一,为桥梁整体顶升作业提供可靠保障。智能系统守护高空“平衡术”
大高度同步顶升的核心在于“平衡”。为确保两联工字梁协同抬升,团队构建了“分级加载+实时监测”的智能控制体系,将22台高精度拉线传感器与142台千斤顶联动,通过PLC控制液压系统实现同步作业。
在支撑体系搭建上,团队选用标准钢管作为支撑主体,严格控制螺栓拧紧扭矩,额外设置稳定支撑形成格构体系,有效抵御顶升过程中的水平力,防止支撑倾覆。
施工前,团队按规范完成10mm高度试顶升,分阶段加载至理论顶升力的80%并稳压10分钟,重点检查钢管支撑变形、抱柱梁裂缝、法兰连接紧密性及传感器数据稳定性。“曾发现P8墩支撑存在微小位移,我们立即通过增加加固型钢解决问题。”李富豪表示,试顶升中排查的3类隐患,为正式施工筑牢了安全防线。
正式顶升采用“每级5到10mm、稳压3~5分钟”的节奏,当千斤顶位移同步误差超过2mm 或压力误差大于5%时,系统自动停机。通过这种精细化操作,两联桥梁最终顶升标高误差控制在±2mm 内,完美实现与新建高架的平顺衔接。墩柱接高保障长效稳定
顶升到位并非终点,墩柱接高施工直接决定桥梁的长期安全。团队采用“无震动切割+机械连接”的工艺,先使用专用设备对墩柱进行精准切割,避免震动对梁体结构造成影响。切割完成后,将主筋打磨清理后采用挤压套筒连接,确保接头达到1级标准。
“新老混凝土接合是关键。”赵飞介绍,施工前需将接合面清洗干净,涂刷界面剂增强黏结力。混凝土养护期间,安排专人每日监测强度变化,确保达到设计强度后再进行落梁作业。
落梁过程同样坚守同步原则,142台千斤顶分级回落,位移误差始终控制在2mm 内,最终将梁体平稳落至新支座上,完成了“顶升—接高—复位”的完整施工闭环。
桥梁顶升施工充分彰显了顶升技术的综合效益。经济上,通过复用P4-P7墩原承台、优化P3-P8墩拓宽方案,节约混凝土用量超500立方米、钢材约40吨,缩短施工周期60%;环保上,避免了传统重建产生的大量建筑垃圾,减少碳排放超5000吨,践行了绿色施工理念。