1、橋梁上部結構整體置換工法 與 自行式模塊化運梁車STMP工法 城市交通擁堵是大城市的通病。治堵成為各大城市管理者最為“頭疼” 的問題。橋梁改造、維修、加固施工或使用功能變化，對現狀本已不堪重負的城市交通來說更可謂雪上加霜。當危橋需要置換主梁時，長時間的中斷交通更使得政府、交通主管部門承受巨大的社會壓力。工程遇到的最大的問題不是橋梁結構本身，而是交通高峰期不能長時間中斷交通?？焖偈┕⒊蔀橹萍s工程設計、實施最為關鍵的問題。目標：在規定時間內完成既有損傷結構的拆除；置換結構的安裝。關鍵詞：規定時間、拆除、安裝規定時間：在滿足交通需求的前提下，所能利用的施工時間。 拆 除：在拆除橋梁的全過程中，損傷

2、結構的結構性能滿足預先設定的目標。包括：結構體系、邊界條件、結構及構件的應力狀態、變形狀態；整體或分塊結構的穩定性。安 裝：置換結構在安裝全過程中，結構性能滿足規范規定的各項要求。包括：結構體系、結構及構件的應力狀態、變形狀態；結構在架設過程中和使用全過程的穩定性。 損傷結構的結構性能決定了施工工法 既有橋梁結構的剩余承載力，能否滿足拆除過程中的體系轉換和受力性能要求。其承載力、變形性能指標是拆除全過程中的重要控制目標。問題：如何在短時間實現橋梁上部結構置換？縱向頂推或整橋橫推懸拼、懸澆整跨吊裝移動模架短線架設組合結構目標：在規定時間內完成既有損傷結構的拆除、置換結構的安裝？采用建橋機械設備無

3、法滿足規定時間要求 既有結構性能、工法、機具選擇 運梁車加裝分配梁多點制成千斤頂群多點千斤頂數控同步頂升、稱重、控制系統CAN 總線多車同步控制系統三維微調設備輔助梁體精確就位。需求：在滿足既有損傷結構性能的前提下，拆、運、架一體，實現規定時間內的施工工法。利用船舶的整體馱、架、運工法 液壓自行式模塊運輸車特點：一定的承載能力。自帶動力，能夠自行且方便操作。整體同步舉升和下降功能。車面運輸中始終保持為一個平面。多種行走模式：可完成直行、斜行、橫行、中心回轉、擺轉等。兩臺及以上聯合同步作業控制系統。橫向平衡示意縱向平衡示意單車及多車協同行走模式多車協同模式直行橫行縱向八字轉向半八字轉向橫向八字轉

4、向斜行原地轉向 擺頭和擺尾 運梁車主要參數：1、具備超大、超重物體的運輸能力。承載能力與置換重量匹配。2、具備自伺服升降功能 200mm，縱向爬坡率達6%，橫向通過率2%，重載行駛速度km/h。3、能夠根據運輸物體的外形、重量等靈活組拼模塊，行走適應能力強。4、依靠自身的強大的變形協調功能，能夠使馱運物體在運輸過程中結構變形量很小，確保應力不超限。5、較小的接地比壓1.0Mpa，以減少重物運輸對所通過道路、橋梁的損壞。6、兩車在重載下雙車間無聯系聯控行駛100 米前后偏差30mm，角度偏差0.3。7、轉向誤差超過3度，警示燈閃爍并發警告；轉向誤差超過5度，驅動系統自動鎖定。SPMT整體置換工法

5、應用條件：1、舊梁在置換過程中發生體系轉換，需具備必須的承載能力，滿足安全需求，其重量在運梁車的承受范圍之內。 2、新梁需要選取合適的結構形式，新梁在置換過程發生體系轉換，需要具備一定的強度、變形適應能力，滿足架設完成后橋梁的安全性和耐久性，并且重量在運梁車的承受范圍之內。3、臨時場地滿足舊梁堆放或拆解；新梁在支架上的整體預制或拼裝；從臨時場地到橋梁最終位置，應滿足SPMT運輸所必須的空間、平整度和承載能力要求。4、滿足工程需求，架運過程梁體始終保持平面。橋梁頂升對多千斤頂同步系統的要求：頂升力控制：橋梁結構形式各異，且質量分布不均，分散布置在其下的液壓缸承載力也不盡相同，PLUS+1液壓控制

6、系統可滿足各液壓缸壓力自動調整，以適應上部負載。位置同步控制：橋梁頂升過程中，為了防止梁體扭曲、應力集中和開裂，各頂升點在負載不均的情況下必須保持位置同步；壓力、位移、應力實時監控：壓力監控有助于頂升力的控制，位移的監控能夠保證頂升過程位置同步，應力監控能夠避免內應力集中而使梁體結構受損。橋梁頂升過程中，結構內力是由各頂升點的壓力和位移共同作用的結果，因此，可通過對壓力和位移的實時監控判斷梁體結構的應力是否超過允許值。橋梁損傷結構承載能力的評定對于需要整體置換的橋梁，首先應對既有損傷結構進行安全性評價。對其受力性能進行全面評估，以保證在解除約束、頂升、運輸等全過程中的安全、穩定。針對可能出現的

7、體系轉換過程，進行全過程控制設計。以實橋材料的強度指標、彈性模量、裂縫寬度、深度、分布等實測資料，評估損傷結構或構件性能及承載能力。給出相應的危險截面絕對位移、相對位移、應變等控制性指標。異形板切割后中支點鈍角負彎矩區混凝土開裂狀態原支承位置原支承位置基于靜態信息評估損傷結構或構件性能及承載能力檢測成果竣工資料修正計算模型檢 測施加荷載 強度、裂縫、撓度自振頻率、沖擊系數等受力狀態分析與檢測成果對比分析不吻合吻合確定破損結構承載能力 截面、彈性模量 材料強度評定構件損傷識別結構損傷模型損傷截面的識別： n 剛度削弱百分比靜態位移比參數應變參數及分布以實測應變e S 確定沿截面高度h方向的應力分

8、布承載能力識別： 換算截面受壓區高度，得到極限承載力。過程與結構體系轉換頂升、運輸過程控制要求支撐線相對舊板位置關系不得隨意調整。各支撐線的各支點位置不得隨意調整。舊板各支點要求同步頂升、同步下降。反力誤差20kN。舊板對應每條運梁車的支撐線，按受力要求設置支承點。實時檢測支承線對應上緣裂縫發展情況，裂縫寬度限值0.5mm。按承載能力要求，異形板最大懸臂端相對位移不超過容許值。舊橋拆除監控內容及要求根據橋梁分塊的平面形狀及受力特點理布置測點，監測各個工況最不利的參數，包括撓度、裂縫和應變。舊橋切割過程，實時監控跨中應力、裂縫撓度變化。舊橋頂升、下降、托換過程每級加載監控車輛支撐線處負彎矩導致的

9、應力、裂縫、懸臂撓度變化。舊橋同步運輸過程實時監控車輛支撐線處負彎矩導致的應力、裂縫、懸臂撓度變化。施工過程撓度、應力和裂縫出現異常及時分析原因并采取相應應急措施。板底裂縫監控區域激光靶標全過程位移監標控北斗、衛星定位位移監控系統千斤頂軸線北斗、GPS衛星或激光靶標相對坐標控制系統鋼梁架設監控內容及要求每條車輛支撐線內各支撐點設置撓度基準監控點，在托換時每級加載時均需測量，運梁過程實時監控，同時實時監控兩條車輛支撐線的豎向轉角。施工過程鋼箱梁實時監控撓度監控，每次體系轉換、運梁過程過程中均需測量，實時監控，確保在臨時支架與橋臺、橋墩支承處撓度控制點吻合。主梁及橫梁應力監控，每次體系轉換及運輸過

10、程均需實時監控。施工過程即時監控車輛支撐線，其相對位置關系不變，兩車豎向高差小于0.1m，豎向相對扭轉角0.036rad；同一支承線各支點相對位移差0.5mm、反力變化幅度10kN。中墩支承線處鋼箱應力、撓度，發生突變時及時查找原因。激光發射器激光靶標激光發射器激光發射器校核點位移實時監控裝置設置衛星定位點北斗、GPS衛星或激光靶標相對坐標控制系統激光靶標發射器激光尋跡器地面標線馱梁車行走、定位控制系統激光尋跡點激光靶標地面標線行走方向停車位置線車輛就位激光尋跡系統地面標線系統停車位置線激光靶標發射器激光尋跡器地面標線北斗定位系統停車位置線激 光尋跡點激光靶標地面標線行走方向停 車位置線車輛就

11、位位移實施監控激光接收靶標位移實施監控激光發射器 新橋馱運至橋位粗定位后，根據參照點啟動萬向油缸平面平移功能，使主控制點與其相應的參照點重合，鎖定主控制點。 啟動萬向油缸轉角功能。以主控制點為基點進行轉動。直至其余控制點基本與參照點吻合，完成精確定位5mm。 新橋馱運到達安裝位置后，鎖緊停車制動，對新橋目前位置進行測量，確定新橋精定位調整數據。啟動均載梁上的微調整萬向千斤頂，根據測量數據進行三維調整。主梁定位備份系統工程實例一政府街西關路G6八達嶺高速國道110西關環島1號立交2號交立北臨時施工場地跨越G6高速公路西關環島立交1號、2號立交橋梁上部結構為兩跨整體式異性連續板，分塊切割馱運、消解

12、。置換橋梁為一次整體置換正交異性單箱多室異形鋼箱梁橋。新、舊橋馱運實際斷路10次，每次用時7個小時，總用時112小時，比傳統原地拆除、重建技術減少了約95%的斷路時間，保證了G6高速公路高峰期車輛通行。三元橋（跨京順路）始建于1984年，全橋長54m，三跨布設，橋面寬度為44.8m，設計為3上3下車道斷面布置，兩邊是非機動車道。上部結構為普通鋼筋混凝土形梁；下部結構為條型擴大基礎、V型中墩。北三環路、京順路兩條城市干線在此立體交叉，同時臨近機場路，該橋地理位置極為重要，發揮著重要的區域交通樞紐作用。由于城市交通的迅速增長，交通功能發生很大變化，壓縮原橋非機動車寬度，將原設計3上3下機動車道斷面布置調整為5上5下.同時，長期超負荷運行及外部環境影響，主梁及橋面板損壞嚴重，經檢測，橋梁承載力明顯下降。為確保橋梁設施運行安全，經多方案比選，最終確定大修方案為：上部結構采用更換鋼箱梁、下部結構采用鋼板加固V型墩，徹底消除橋梁各種病害，全面提升橋梁承載能力，同時解決超負荷運行狀況，抗震等級也將達到現行規范要求