第一節(jié)、工程概況
A1、A30立交中S1、S3匝道橋梁總長分別為664.1米和612.1米，計算荷載汽車－超20級，驗算荷載掛車－120，結(jié)構(gòu)工程按地震基本烈度7度設(shè)防，重要性修正系數(shù)1.3。橫斷面布置為0.5m（防撞墻）+8.5m（機動車道）+0.5m（防撞墻）＝9.5m，上部結(jié)構(gòu)采用六跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.8m，單箱雙室橫斷面。一跨設(shè)一道跨中橫隔板，墩頂設(shè)橫隔梁。中墩處梁下布置1個盆式橡膠支座，邊墩處梁下布置2個盆式橡膠支座。
S1、S3匝道橋梁全景
由于彎箱梁橋本身受力情況比較復(fù)雜，本工程彎箱梁受預(yù)應(yīng)力鋼束、日照溫差、特別是超載、重載車輛行使的下，梁體產(chǎn)生明顯橫向位移，并伴隨有支座脫空及梁體扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。表 1立柱處箱梁橫向偏移量（單位：cm）
表 2 各跨箱梁底面橫向傾角（研發(fā)中心檢測結(jié)果）（單位：°）
由表1～2可知S1匝道多數(shù)橋跨箱梁已呈現(xiàn)出外低內(nèi)高的現(xiàn)象，說明箱體已發(fā)生了嚴重的向外扭轉(zhuǎn)，而S3匝道則情況較為正常。由于箱梁外側(cè)本身設(shè)有超高，目前實測結(jié)果表明，S1匝道外側(cè)已比內(nèi)側(cè)低，說明箱梁向外側(cè)扭轉(zhuǎn)嚴重，已造成反超高現(xiàn)象，對橋梁和行車安全造成嚴重影響。
第二節(jié)、主要工程內(nèi)容及相關(guān)控制點
一、工程主要內(nèi)容
本工程為改善A1、A30立交S1、S3匝道箱梁扭轉(zhuǎn)、偏位的不利狀況，通過在原墩柱上新增小蓋梁后，對箱梁進行豎向頂升糾偏，并增設(shè)支座，加大箱梁的抗扭轉(zhuǎn)能力，在此基礎(chǔ)上同步頂升梁體對現(xiàn)有損壞支座進行更換。改造維修后橋梁總體狀態(tài)基本和原設(shè)計一致，橋梁可開放雙車道運營，恢復(fù)原通行能力。
改造范圍共包括A1、A30立交S1匝道K9～13、S3匝道K8～12范圍內(nèi)墩柱，其中S1匝道K11、K12；S3匝道K10、K11位于磁懸浮二側(cè)。工程主要內(nèi)容為：
1、中墩頂增設(shè)小蓋梁，包括墩頂鉆孔及預(yù)應(yīng)力施工；增設(shè)小蓋梁結(jié)構(gòu)主要作為頂升的反力架與放置新增支座
2、橋梁頂升豎向復(fù)位及新增支座安裝；根據(jù)設(shè)計要求須對S1匝道K9～13、S3匝道K8～12范圍內(nèi)箱梁進行豎向頂升糾偏，在基本恢復(fù)原橋狀態(tài)后新增支座于小蓋梁上，增大彎箱梁的抗扭能力。
3、整體頂升更換支座；在糾偏達到預(yù)期目標的基礎(chǔ)上，同步頂升箱梁對現(xiàn)有已損壞的支座進行更換
4、橋面鋪裝、伸縮縫更換、伸縮縫附近的防撞墻修復(fù)及局部裂縫修補。
二、工程相關(guān)控制點
舊橋改造所涉及的技術(shù)內(nèi)容相較新建橋梁復(fù)雜，且連續(xù)彎箱梁橋的糾偏改造在國內(nèi)成功的案例并不多見。本工程存在以下控制點：
1、頂升系統(tǒng)應(yīng)能達到多點力與位移的同步，頂升力應(yīng)有一定的富余。
2、改造中對外側(cè)支座頂升力、支座轉(zhuǎn)角及橋面高程的監(jiān)測是指導(dǎo)頂升施工能否達到預(yù)期目標的關(guān)鍵。
3、頂升過程應(yīng)對箱梁相關(guān)危險點進行應(yīng)變檢測，防止箱梁產(chǎn)生不可恢復(fù)變形。
4、S1匝道K11、K12；S3匝道K10、K11位于磁懸浮二側(cè)，改造過程中必定受到磁懸浮運營的影響，同時S2、S4匝道和迎賓大道從S1、S3匝道下方穿過，在施工過程中，對橋下凈空和交通有所影響。故應(yīng)加強施工管理及安全措施予以防范，防止相互影響。
第三節(jié)、總體施工工序安排
根據(jù)方案要求，結(jié)合實際情況，并經(jīng)充分技術(shù)論證，在考慮以下三方面因素的基礎(chǔ)上，確定了“先頂升糾偏后同步頂升，再頂升測定支座反力”的頂升施工思路：
1、確保原橋受力狀態(tài)不變
2、確保頂升的同步性
3、確保頂升糾偏效果不變
總體施工工序
S1、S3匝道施工現(xiàn)場
一、新增小蓋梁
小蓋梁施工工藝流程
小蓋梁鋼結(jié)構(gòu)施工流程
現(xiàn)場蓋梁鉆孔、植筋實物圖
二、第一階段豎向頂升糾偏
待蓋梁混凝土達到規(guī)定強度后進行豎向頂升糾偏，頂升糾偏目標是改變現(xiàn)狀橋梁扭轉(zhuǎn)偏位的不利狀態(tài)，使維修后總體上橋梁狀態(tài)基本和原設(shè)計一致。在此基礎(chǔ)上增設(shè)支座加大彎橋的抗扭能力，使橋梁可開放雙車道運營，恢復(fù)原通行能力。
豎向頂升糾偏分二階段完成：
1、第一階段頂升糾偏以彎橋整體姿態(tài)控制頂升方案，使箱梁的整體姿態(tài)基本恢復(fù)原設(shè)計狀態(tài)，即以控制中墩支座轉(zhuǎn)角與橋面高程為主，頂升力監(jiān)控為輔。
2、第一階段頂升糾偏達到預(yù)期效果后，進入同步頂升更換支座階段，先更換支座的主要目的是為了達到使中間支座承受大部分恒載，外側(cè)支座分擔部分恒載，內(nèi)側(cè)支座僅承受活載的最終改造目的，保證頂升中三個支座的受力狀態(tài)。
3、支座更換完畢后進入第二階段頂升糾偏，由于彎橋已基本恢復(fù)原設(shè)計狀態(tài)，此階段頂升糾偏主要以頂升力控制為主，支座轉(zhuǎn)角與橋面高程為輔，保證外側(cè)支座受力的合理性，即頂升力＝外側(cè)支座反力。在頂升力達到設(shè)計要求時，開始增設(shè)外側(cè)支座，使附加扭力恒定，最后增設(shè)內(nèi)側(cè)支座。
第一階段頂升糾偏施工流程
（1） 第一階段頂升糾偏目標：消除支座脫空、梁體扭轉(zhuǎn)的不利現(xiàn)象，支座轉(zhuǎn)角及橋面高程基本恢復(fù)原設(shè)計狀態(tài)。
（2） 第一階段頂升糾偏控制：以彎橋整體姿態(tài)控制頂升方案，即頂升時以控制中墩支座轉(zhuǎn)角為主，橋面高程為輔。
（3）頂升中應(yīng)保證各墩轉(zhuǎn)角同步增長，即保持頂升位移的同步性，以每2mm為一級分級頂升。
（4） 糾偏使支座轉(zhuǎn)角逐步得到糾正，即由脫空狀態(tài)至逐漸接觸，直至支座轉(zhuǎn)角恢復(fù)水平狀態(tài)（支座受力基本均勻）。由于各支座的轉(zhuǎn)角大小可能有所不同，各墩的頂升力不同，故各墩的頂升力應(yīng)有一定富余。
（5） 當中、邊墩支座轉(zhuǎn)角及橋面高程基本恢復(fù)原狀態(tài)（橫坡2％）時，糾偏可認為達到預(yù)期效果，此時應(yīng)進一步檢查梁體線型是否符合要求。保持頂升力，并放置臨時支撐，進行約12 h的保持荷載，讓橋梁有一姿態(tài)調(diào)整的時間。
（6） 為保證頂升糾偏過程中不對箱梁產(chǎn)生損傷，故須與第三方監(jiān)測單位協(xié)調(diào)對箱梁相關(guān)危險點進行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，指導(dǎo)頂升施工。
（7） 鑒于箱梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)及水平偏位已經(jīng)時間較長，箱梁內(nèi)部發(fā)生徐變等非線性變形的可能性較大，因此頂升施工過程中應(yīng)與設(shè)計、監(jiān)理及第三方監(jiān)測單位積極協(xié)調(diào)，根據(jù)橋梁狀況對頂升施工做動態(tài)調(diào)整。
三、同步頂升更換支座
同步頂升更換支座施工流程
在更換支座完畢后彎橋箱梁基本恢復(fù)原設(shè)計狀態(tài)，為保證改造后效果，在中墩內(nèi)、外側(cè)各新增一盆式支座。
（1） 外側(cè)支座主要為代替頂升力，使附加扭力恒定，平衡和抵消彎橋產(chǎn)生的扭矩，使中墩起到抗扭作用。外側(cè)支座在實測頂升力達到設(shè)計要求支座反力后進行安裝，并開始受力。
（2） 徑向內(nèi)側(cè)支座主要為增強橋梁傳遞上部活荷載的能力，不參與分擔恒載。內(nèi)側(cè)支座在同步頂升更換支座完畢，千斤頂卸荷落梁后才進行安裝，以保證內(nèi)側(cè)支座不參與分擔恒載。
第二階段頂升糾偏施工流程
