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摘 要： 为研究整体顶升法对连续箱梁产生的影响， 结合山东威青高速某连续梁桥断柱顶升实际工程进行理论分析。根据顶升方案进行梁体受力计算分析， 以对整体结构受力影响较小前提下确定实施方案。
关键词： 连续梁桥 整体顶升 截面应力
中图分类号： U448.21文献标识码： A
一、 工程概况
毛家东分离立交桥位于S24高速K78+355处，立交桥与被交道路的交角为80度，桥宽20米，上部结构采用（11+2×16+11）米的现浇钢筋混凝土连续箱梁，下部结构采用肋板台、柱式墩、钻孔灌注桩基础。该桥现实测桥下净空为4.95米～5.20米，由于净空不足，第2、3孔迎车面的主梁底板受车辆冲击导致混凝土脱落，钢筋外露，板底多处出现裂缝。
毛家西分离立交桥位于S24高速K78+811处，立交桥与被交道路的交角为90度，桥宽7.86米，上部结构采用（11+2×16+11）米的现浇钢筋混凝土连续刚构，下部结构采用钢筋混凝土薄壁墩、简易台、扩大基础。该桥现实测桥下净空为4.9米～5.05米，由于净空不足，第2、3孔迎车面的主梁底板受车辆冲击导致混凝土脱落，钢筋外露，板底多处出现裂缝。
店子头分离立交桥和毛家西分离立交桥两通过利用原墩台基础作为顶升的反力基础，桥墩采用混凝土上抱柱梁作为顶升托盘，桥台采用分配梁作为顶升托盘。将顶升着力点设在上抱柱梁及分配梁的底面，再将墩柱切断后，通过顶升上抱柱梁及分配梁来改变桥面标高，顶升完成后连接墩柱。两桥均采用断柱顶升法将全桥整体抬高50cm，并对原两侧道路顺接，对梁板底破损进行处理；毛家东分离立交桥通过利用原桥台盖梁作为顶升的反力基础，采用圆形扁式油压千斤顶，将顶升着力点直接设在主梁底面；桥墩利用原桥墩承台作为顶升的反力基础，采用分配梁作为顶升托盘，将顶升着力点设在分配梁的底面。全桥通过顶升主梁及分配梁来改变桥面标高，顶升完成后在墩台顶浇筑支座垫石。采用非断柱顶升法将全桥整体抬高50cm，并对原两侧道路顺接，对梁板底裂缝、破损进行处理。
二、 计算分析
考虑到该桥为使用中桥梁， 且在运营多年产生若干病害，尤其是主梁产生了较多的受力裂缝，在桥梁结构损伤程难以准确量化的情况下，如仍按竣工文件所采用的有关参数对桥梁进行结构分析， 难以准确反映桥梁结构目前的实际受力状态。因此，为了保证梁体顶升过程中的结构安全， 此处采用顶升后梁体应力变化与设计活载作用下的梁体应力变化对比分析的方法来确定顶升过程中结构是否安全。通过在方案设计阶段的计算分析表明， 当采用全桥整体顶升20mm 时，主梁纵向的支点上缘拉应力较活载作用下的相应应力很小（可忽略）。支点截面下缘的拉应力较活载作用下的拉应力也大大减少，故在恒载作用下支点截面下缘本身压应力对桥梁结构变形的影响比桥梁运行受力影响大大减少，故此处不会影响到顶升过程中的结构安全。
为确保项升过程中的桥梁结构安全，本次主要将对下述内容进行详细的计算分析，以便能够为顶升过程中的桥梁结构应力监控等提供必要的理论数据。
（1）各顶升工况下，顶升高度分别为 2mm、 10cm、 20cm、50cm情况下主梁控制截面的上、 下缘应力变化情况；
（2）各顶升工况下，桥梁各支点的支反力变化情况对原结构受力影响，按实称重，逐级加载。
(3)梁体项升时考虑到支反力变化， 对原结构进行受力监控情况。
三、分析模型及计算结果
该桥整体计算分析采用 计算机软件进行模拟，对梁体顶升各工况下的控制截面应力和支反力变化情况进行计算分析，并将主要应力和支反力计算结果分别汇总在计算结果显示， 顶升过程中， 如果各顶位高差变化在10mm以內， 则桥梁顶升是能够保证桥梁结构整体安全的。
四、 桥梁整体顶升
该方法主要是掌握控制顶升桥位控制和顶升高度同步性，根据顶升方案受力分析计算结果， 通过在方案设计阶段的计算分析表明， 当采用桥梁整体同步顶升时，桥梁结构比较安全，但也要考虑风载、结构偏移对结构的影响。顶升时使用计算机控制可编程逻辑控制器（简称PLC）再控制液压系统带动多台液压千斤顶同步顶升梁体。该方案考虑顶升设备的高度能满足梁底净空要求。
顶升过程用PLC液压控制系统对多台千斤顶进行精确控制、 同步顶升。将多台油压千斤顶分别放置在设计顶升位置，梁体顶升时所有千斤项由计算机系统控制并提供动力，2mm内实现梁体自动承重调节顶升力量，分配顶升进程， 实现梁体均匀、 同步顶升。
该方案优点是顶升过程可以精确控制， 千斤顶PLC控制系统调配受力、 顶升同步。施工时通过在顶升位置梁体的底板和腹板上粘贴应变片、 桥面架设千分尺水准仪， 桥下用百分表、钢尺，横向限位装置等监控及观测手段监控顶升时梁体的内力情况、 横竖向位移。通过现场数据指导施工， 确保梁体能够均匀、 同步顶升。
五 结语
我国相当数量的桥梁由于通行时间长以及车辆超载等原因导致部分支座损坏， 致使桥梁整体不均匀受力，加速桥梁受力结构破坏，严重影响桥梁使用寿命， 对桥梁安全也构成了潜在的威胁；再次就是桥下净空不能满足净空使用功能要求的桥梁在节能降耗和确保短工期内达到通车要求。桥梁结构整体顶升方案相对较可行。本文结合桥梁整体顶升施工中从各种工况下结构的受力计算分析和施工总结，对其他类似工程有一定的借鉴和参考价值。
参考文献：
[1] 雷剑.桥梁整体升高技术在某钢筋混凝土连续刚构桥改造中的应[D].西安:长安大学硕士学位论文,2008.
[2] 李品寿.桥梁顶升和加高技术[J].公路,2011,1(1):158-161.
[3]中花人民共和国行业推荐性标准，公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23--2008）
关键词： 连续梁桥 整体顶升 截面应力
中图分类号： U448.21文献标识码： A
一、 工程概况
毛家东分离立交桥位于S24高速K78+355处，立交桥与被交道路的交角为80度，桥宽20米，上部结构采用（11+2×16+11）米的现浇钢筋混凝土连续箱梁，下部结构采用肋板台、柱式墩、钻孔灌注桩基础。该桥现实测桥下净空为4.95米～5.20米，由于净空不足，第2、3孔迎车面的主梁底板受车辆冲击导致混凝土脱落，钢筋外露，板底多处出现裂缝。
毛家西分离立交桥位于S24高速K78+811处，立交桥与被交道路的交角为90度，桥宽7.86米，上部结构采用（11+2×16+11）米的现浇钢筋混凝土连续刚构，下部结构采用钢筋混凝土薄壁墩、简易台、扩大基础。该桥现实测桥下净空为4.9米～5.05米，由于净空不足，第2、3孔迎车面的主梁底板受车辆冲击导致混凝土脱落，钢筋外露，板底多处出现裂缝。
店子头分离立交桥和毛家西分离立交桥两通过利用原墩台基础作为顶升的反力基础，桥墩采用混凝土上抱柱梁作为顶升托盘，桥台采用分配梁作为顶升托盘。将顶升着力点设在上抱柱梁及分配梁的底面，再将墩柱切断后，通过顶升上抱柱梁及分配梁来改变桥面标高，顶升完成后连接墩柱。两桥均采用断柱顶升法将全桥整体抬高50cm，并对原两侧道路顺接，对梁板底破损进行处理；毛家东分离立交桥通过利用原桥台盖梁作为顶升的反力基础，采用圆形扁式油压千斤顶，将顶升着力点直接设在主梁底面；桥墩利用原桥墩承台作为顶升的反力基础，采用分配梁作为顶升托盘，将顶升着力点设在分配梁的底面。全桥通过顶升主梁及分配梁来改变桥面标高，顶升完成后在墩台顶浇筑支座垫石。采用非断柱顶升法将全桥整体抬高50cm，并对原两侧道路顺接，对梁板底裂缝、破损进行处理。
二、 计算分析
考虑到该桥为使用中桥梁， 且在运营多年产生若干病害，尤其是主梁产生了较多的受力裂缝，在桥梁结构损伤程难以准确量化的情况下，如仍按竣工文件所采用的有关参数对桥梁进行结构分析， 难以准确反映桥梁结构目前的实际受力状态。因此，为了保证梁体顶升过程中的结构安全， 此处采用顶升后梁体应力变化与设计活载作用下的梁体应力变化对比分析的方法来确定顶升过程中结构是否安全。通过在方案设计阶段的计算分析表明， 当采用全桥整体顶升20mm 时，主梁纵向的支点上缘拉应力较活载作用下的相应应力很小（可忽略）。支点截面下缘的拉应力较活载作用下的拉应力也大大减少，故在恒载作用下支点截面下缘本身压应力对桥梁结构变形的影响比桥梁运行受力影响大大减少，故此处不会影响到顶升过程中的结构安全。
为确保项升过程中的桥梁结构安全，本次主要将对下述内容进行详细的计算分析，以便能够为顶升过程中的桥梁结构应力监控等提供必要的理论数据。
（1）各顶升工况下，顶升高度分别为 2mm、 10cm、 20cm、50cm情况下主梁控制截面的上、 下缘应力变化情况；
（2）各顶升工况下，桥梁各支点的支反力变化情况对原结构受力影响，按实称重，逐级加载。
(3)梁体项升时考虑到支反力变化， 对原结构进行受力监控情况。
三、分析模型及计算结果
该桥整体计算分析采用 计算机软件进行模拟，对梁体顶升各工况下的控制截面应力和支反力变化情况进行计算分析，并将主要应力和支反力计算结果分别汇总在计算结果显示， 顶升过程中， 如果各顶位高差变化在10mm以內， 则桥梁顶升是能够保证桥梁结构整体安全的。
四、 桥梁整体顶升
该方法主要是掌握控制顶升桥位控制和顶升高度同步性，根据顶升方案受力分析计算结果， 通过在方案设计阶段的计算分析表明， 当采用桥梁整体同步顶升时，桥梁结构比较安全，但也要考虑风载、结构偏移对结构的影响。顶升时使用计算机控制可编程逻辑控制器（简称PLC）再控制液压系统带动多台液压千斤顶同步顶升梁体。该方案考虑顶升设备的高度能满足梁底净空要求。
顶升过程用PLC液压控制系统对多台千斤顶进行精确控制、 同步顶升。将多台油压千斤顶分别放置在设计顶升位置，梁体顶升时所有千斤项由计算机系统控制并提供动力，2mm内实现梁体自动承重调节顶升力量，分配顶升进程， 实现梁体均匀、 同步顶升。
该方案优点是顶升过程可以精确控制， 千斤顶PLC控制系统调配受力、 顶升同步。施工时通过在顶升位置梁体的底板和腹板上粘贴应变片、 桥面架设千分尺水准仪， 桥下用百分表、钢尺，横向限位装置等监控及观测手段监控顶升时梁体的内力情况、 横竖向位移。通过现场数据指导施工， 确保梁体能够均匀、 同步顶升。
五 结语
我国相当数量的桥梁由于通行时间长以及车辆超载等原因导致部分支座损坏， 致使桥梁整体不均匀受力，加速桥梁受力结构破坏，严重影响桥梁使用寿命， 对桥梁安全也构成了潜在的威胁；再次就是桥下净空不能满足净空使用功能要求的桥梁在节能降耗和确保短工期内达到通车要求。桥梁结构整体顶升方案相对较可行。本文结合桥梁整体顶升施工中从各种工况下结构的受力计算分析和施工总结，对其他类似工程有一定的借鉴和参考价值。
参考文献：
[1] 雷剑.桥梁整体升高技术在某钢筋混凝土连续刚构桥改造中的应[D].西安:长安大学硕士学位论文,2008.
[2] 李品寿.桥梁顶升和加高技术[J].公路,2011,1(1):158-161.
[3]中花人民共和国行业推荐性标准，公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23--2008）