在對中環(huán)線浦西段(軍工路隧道—上中路隧道)范圍內(nèi)存在安全隱患橋梁支座進(jìn)行全面排摸和調(diào)研時(shí),發(fā)現(xiàn)共涉及主線以及虹梅路匝道范圍內(nèi)的74個(gè)球型鋼支座和80個(gè)橡膠支座有不同程度損壞,需進(jìn)行更換。目前,一期試點(diǎn)工程已實(shí)施完成,包含主線上中路段、汶水路段及虹梅路匝道。上海中環(huán)線浦西段于2002開工建設(shè),自2005年陸續(xù)建成通車,最早通車段至今已運(yùn)行16年,部分支座已經(jīng)到了設(shè)計(jì)壽命年限,將陸續(xù)遇到支座老化、超期服役和更換問題。
項(xiàng)目共分兩期實(shí)施,本次為一期試點(diǎn)工程,包含主線上中路段、汶水路段及虹梅路匝道,共3聯(lián)13個(gè)墩26個(gè)支座。
本次施工點(diǎn)分三處不同施工區(qū)域。施工單位根據(jù)不同地段的墩柱高度、橋下綠化、交通等情況,制定了兩種施工操作平臺,采用“整聯(lián)頂升,橫向逐墩更換病害支座”,即通過整個(gè)一聯(lián)全部立柱頂面布置超薄千斤頂,將整聯(lián)上部結(jié)構(gòu)同步頂升1.5厘米,再逐墩對支座進(jìn)行更換。
整聯(lián)頂升相對單墩頂升更便于緩減交通組織壓力,可以做到橋面較少次的封交即可完成頂升,且整聯(lián)頂升基本不改變橋梁上部結(jié)構(gòu)受力體系,頂升時(shí)不對單墩做出強(qiáng)制位移,不增加單墩受力,更有利于保證頂升安全。
汶水路段采用落地式鋼管扣件腳手架作為本次頂升作業(yè)平臺。
上中路段采用液壓升降車作為施工平臺,在墩柱頂側(cè)面通過植筋設(shè)置錨固件,通過型鋼將液壓升降平臺與錨固件連接以固定施工平臺。
本次主線橋梁采用“GCQZ高承載球型鋼支座”替換既有XQZ球型鋼支座,可實(shí)現(xiàn)支座的高承載、低摩擦滑移、耐久性及潤滑脂補(bǔ)充功能。
匝道采用“GCZY高承載隔震支座”替換既有GYZ板式支座。該支座為最新研發(fā)的科研專利產(chǎn)品,主要特點(diǎn)為豎向承載力大、使用壽命長、隔震能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠。
本次項(xiàng)目實(shí)施采用的新工藝有超薄千斤頂頂升法,采用的新設(shè)備有三連桿500t超薄千斤頂。
超薄千斤頂頂升法:常用于頂升高度較小的橋梁頂升任務(wù),可布置在墩柱頂面—上部箱梁、蓋梁—上部箱梁等之間的空隙之中。超薄千斤頂高度較小,可靈活布置且易于施工安裝。
鋼支撐頂升法:即以承臺為反力基礎(chǔ),采用609鋼支撐為千斤頂下部傳力柱系,鋼支撐與墩柱基礎(chǔ)采用化學(xué)螺栓鉚接。各鋼支撐之間利用槽鋼或工字鋼連接成格構(gòu)柱增強(qiáng)托換體系的穩(wěn)定性。
通過對比可得:本次采用超薄千斤頂頂升法作為頂升方案,考慮到橋梁頂升重量較大,在原有超薄頂升法基礎(chǔ)上,采用了新型“170t*3超薄全行程自鎖千斤頂組”頂升工藝,此種新型組合千斤頂以較小的體積、更大的頂力、較大的出缸行程和全行程螺紋自鎖滿足了中環(huán)高架橋墩頂面積狹小、凈空低、支座承載反力大的要求。
通過此次中環(huán)支座更換一期工程,解決了高架道路高墩柱、少封道、狹小墩頂面積與低凈空、大噸位鋼支座夜間5小時(shí)快速化更換的難題,提高了橋梁穩(wěn)定性,延長了橋梁使用壽命,同時(shí)通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善施工工藝,為保障二期、三期順利實(shí)施以及后續(xù)城市道路橋梁養(yǎng)護(hù)做好技術(shù)積累、打下了基礎(chǔ)。