4.2　顶升移位改造设计

4.2.1　顶升移位设计应包括桥梁基础、托盘结构体系、底盘结构体系、施力体系、临时支撑体系与限位体系等设计。

4.2.2　桥梁顶升移位的基础设计应符合下列规定：

1　当原有勘察资料中的地基承载力特征值、压缩模量等参数不充分时，宜通过补充勘察确定；当无法勘察时，可根据国家现行相关标准调整后取用；

2　承台和桩基的受力应根据不同的施工工况，分别进行结构内力、应力与变形分析；宜对承台的抗裂性、承载力及桩基承载力进行复核；

3　当采用桩基作为支撑底盘结构系统的基础时，应根据顶升移位工程基底附加应力分布情况合理布置顶升桩位，并宜采用对称方式布置；

4　当利用已有基础作为顶升底盘结构时，可采用增大基础底面积、增加桩基或增设支撑梁等方法改造原有基础；

5　当采用增大基础顶升时，应按施工阶段受力设计，基底面积应根据地基强度验算确定；

6　当顶升需增加桩基时，应计入施工阶段受力设计，并应计入新旧桩基支撑条件、桩径与桩长差异等影响；

7　当增加桩基时，应计入新增桩类型、布置等对既有基础的影响；

8　当增设支撑梁方法扩大承台时，应对原承台进行复核。

4.2.3　桥梁顶升移位中的顶升底盘体系、顶升托盘体系设计应符合下列规定：

1　顶升底盘体系主要应包含承台、抱柱梁、牛腿、钢抱箍和盖梁等类型，复杂桥梁的顶升，可按不同底盘体系组合。底盘体系选型宜符合下列规定：

1）宜选择承台作为顶升底盘；

2）对深埋式承台、深水承台或一柱一桩，宜采用抱柱梁作为顶升底盘；

3）当顶升重量较小时，可选用钢牛腿作为顶升底盘；

4）当顶升重量很小或提供辅助作用时，可选用钢抱箍作为顶升底盘；

5）当顶升高度较小时，可采用盖梁作为顶升底盘。

2　顶升托盘结构体系主要应包含原有上部梁体结构、分配梁、盖梁或抱柱梁等类型，复杂桥梁的顶升，可按不同托盘体系组合，托盘结构的选型应与底盘体系的选型匹配。

3　设计底盘或托盘结构时，荷载及其组合应符合下列规定：

1）桥梁顶升过程中基本风压宜按10年一遇取值；

2）其他荷载应按本规范第4.1.3条或按实际荷载取值；

3）应根据上部结构顶升过程中水平和竖向荷载的分布和传递，和顶升时的最不利工况进行组合。

4　对传递竖向荷载的混凝土抱柱梁进行结构设计时，新旧混凝土结合面的抗剪承载力可按下式计算：

式中：γ——体型系数，一般取1.1～2.0；

　　　V——剪力荷载设计值（kN）；

　　　Vu——新旧混凝土结合面抗剪承载力（kN）；

　　　fc——取抱柱梁、既有柱或墩的混凝土抗压强度设计值中的较低值（kPa）；

　　　A——新旧混凝土结合面的面积（m2）；

　　　fsv——结合面配置的植筋抗拉强度设计值（kPa）；不采用植筋工艺时，值为0；

　　　Asv——结合面上同一水平截面植筋总截面面积（m2）；

　　　Sv——植筋的竖向间距（m）；

　　　h0——抱柱梁高度（m），大于0.5m。

5　应对抱柱梁进行抗弯、抗扭及抗冲切承载力验算。

6　对传递竖向荷载的钢筋混凝土抱柱梁，施工时应凿除被抱结构的保护层，在浇筑外包混凝土前应将凿除截面冲洗干净。新浇筑的混凝土应符合下列规定：

1）新浇筑的混凝土强度等级不应低于原墩柱混凝土的强度等级，且不应低于C30；

2）新浇混凝土的最小宽度不宜小于200mm。

7　在墩柱下部设置顶升托盘结构时，宜根据墩柱高度设置临时的联系梁。

4.2.4　顶升施力体系设计应符合下列规定：

1　宜采用整体同步顶升技术；

2　在顶升过程中，顶升施力系统应具备控制构件的运动姿态、应力分布的功能，满足结构构件在空中长时间滞留及微动调节的要求。

4.2.5　临时支撑体系的设计应符合下列规定：

1　临时支撑体系宜采用便于安装与拆除的支承构件；

2　工具垫块厚度应与千斤顶每次顶升设计行程相适应；

3　每节支撑构件之间应可靠连接；

4　对利用原桥墩、桥台作为临时支撑体系的基础，应对原桥墩、桥台的承载力及稳定性进行验算；

5　由接高垫板或由临时垫块形成的支撑构件，应计入多块叠加厚度误差对顶升施工的影响；

6　支撑体系的构件应对称布置。

4.2.6　限位结构体系的设计应符合下列规定：

1　强度、不同限位方向的结构刚度及稳定性应满足要求；

2　应计入横桥向荷载、船舶撞击荷载或车辆撞击荷载的作用；

3　荷载设计值可根据横桥向失稳破坏的临界值确定，应根据千斤顶的摩阻、最大转角、桥梁体重量及可能位置进行取值。当采用简化计算时，可按原桥上部结构倾斜角度5°的作用力进行设计和验算；

4　限位结构与桥梁结构的间距应根据施工过程中结构位置的变化进行确定。

4.2.7　墩柱高度调整设计应符合下列规定：

1　连接段混凝土强度等级应采用高于原墩柱混凝土等级，并宜采用便于灌注和成型的自密实微膨胀混凝土，切断钢筋的连接应满足I级接头的要求；

2　被切断的墩柱上端结构顶升就位后，连接段主筋直径与数量不应少于原主筋，箍筋间距应按不大于100mm加密设置，连接段混凝土应一次浇筑；

3　一桩一柱式桥墩采用切断顶升施工工艺时，在桩柱连接后，可外包钢筋混凝土做加固处理。