多联连续梁动态协同旋转调坡顶升改造成套技术
完成单位
山东高速交通建设集团有限公司
工程概况
东三环快速路工程(哈东路至规划黄河路) 位于哈尔滨市道外区，工程全长约 3.9 公里。顶升改造桥梁工程南起先锋路北侧400m处，桥梁全长420m，是全线技术难度最高的控制性工程，其中顶升部分共三联，累计顶升长度每联300米，占桥梁改造总长度71.4%，顶升总重超32000吨，连续梁纵断坡度由3.65%调整至0.18%，顶升高度最高为6.897米，均属全国前列、严寒地区最高。
主要创新点
一、技术思路
1.针对预应力盖梁顶升，可借鉴经验相对较少，我单位组成技术攻关小组，对预应力盖梁处顶升千斤顶布置、限位结构安装、临时支撑稳定性等关键问题多次模拟分析，保证预应力盖梁在顶升过程中结构安全。
2.受到桥台改桥墩施工空间的影响，桥台处采取筏基-钢分配梁顶升方式，顶升临时支撑点距梁端接近6m，为防止桥面开裂采取预应力碳纤维板对桥面进行加固，顶升完成临时支撑高度接近10m，除采取常规连接系外设置一排钢辅助支撑保证支撑稳定性。
二、关键技术方案
1.多种顶升工况下的受力状态分析。针对复杂的桥梁顶升工况，开展筏基-分配梁、承台-抱柱梁、承台-预应力盖梁、钢牛腿-梁体等方式的顶升前受力状态分析，保证顶升设备、桥梁结构及临时结构的安全。
2.多联连续梁千斤顶动态旋转调整控制技术。保证连续梁顶升过程中线形保持一致，形成以过渡墩为旋转点旋转调坡顶升方法，以PLC液压同步控制系统为实施手段，通过桥跨组合确定调坡顶升比例，各个墩台处布置一台液压泵站，多个液压泵站相互并联并与总控平台建立通讯，总控平台选取顶升点位设定顶升比例，下达顶升位移指令，每台液压泵站可通过单机操作进行顶升过程中的局部微调。
3.桥梁调坡顶升水平力控制技术。桥梁调坡顶升梁体姿态变化对结构产生的纵横向水平力，从主动控制和被动控制两个方面减小或避免这种不利影响。主动控制方面，设计一种钢球铰支座，通过角度旋转抵消梁体调坡过程梁体投影伸长产生的相对滑动，合理构造滑动支座系统降低摩擦系数；被动控制方面，利用大刚度限位结构并通过其合理布置抵抗梁体姿态变化产生的水平力。
4.标准化桥梁顶升支撑垫块应用。依托项目实际需求，并结合受力分析结果，从施工空间、局部承压、支撑稳定性三个方面开展，三类垫块包括“实心垫板”、“千斤顶球帽”、“标准化垫块”，分别适用于顶升准备阶段、顶升开始阶段、正常顶升阶段。
5.桥梁顶升信息化监测手段。该监测平台的主要功能是建立桥梁顶升数据库，扫码填报桥面标高，墩柱顶升高度等信息实现桥梁整体顶升数据的有效应用，形成桥梁整体顶升进度信息。
三、实施效果
东三环快速路工程化工路段既有桥梁于2022年9月19日开始顶升，该工程历经68天全部顶升到位，大大缩短重建桥梁工期，推进绿色发展、助力双碳目标。施工完成后，此段于2012年建成的既有桥梁将“振翅”飞跃10米高空，与两侧新建桥体相连，进一步提升哈尔滨市东部地区路网综合交通能力。
生产、应用及推广情况
项目成果陆续在哈尔滨东三环化工路老桥改造、G18荣乌高速滨海南枢纽互通立交丹河防洪改造提升、东青高速改扩建工程、明董高速白马河大桥顶升工程等典型工程中成功应用，共计顶升桥梁30余座，累计顶升面积57492m2，最大顶升高度6.897m，最大调坡幅度3.47%，高度契合国家绿色低碳高质量发展战略。
