同步顶升方案
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桥梁同步顶升技术摘要:桥梁整体顶升技术的关键在于保证其上部结构的整体性同步顶升,本文主要介绍桥梁同步顶升技术。
关键词:PLC系统、同步顶升、监测传感、称重随着海河两岸改造工程的启动,位于市内跨海河的桥梁的改造开始提上议事日程,这些桥梁具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁更是见证了天津市的历史,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已经显得不能满足城市进一步发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
而采用同步顶升桥梁的上部结构是解决通航净空不足的一个很好的方法。
一方面这种方法能够不损坏现有桥梁结构,另一方面在顶升过程中能尽可能的减少中断交通的时间。
桥梁顶升的重点在于保持桥梁上部结构的完整性,要保证桥梁上部结构完整,方法就是保持桥梁上部结构在现有状况下同步顶升。
这就要求我们采用先进的技术方法----PLC控制液压千斤顶同步顶升系统。
一、PLC系统工作原理PLC压控制液压同步系统由液系统(油泵、油缸等)、监测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。
(一)液压系统液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能;油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载有效支撑等多种功能。
该系统已在上海音乐厅整体顶升与平移工程中成功运用。
A2F型高压柱塞泵,单向阀、蓄能器、压力传感器及电磁溢流阀组成电子卸荷节能供油回路,稳定地为系统提供30.00-31.5 MPa的油压(尖峰压力值35Mpa)。
在每一个顶升缸的下腔接有减压阀,根据实测到的各顶荷重压力,将减压阀的零背压出口压力调至比实际荷重压力低2.0MPa;即减压阀的零背压出口压力=实测到的各顶荷重压力-2.0MPa。
减压阀共有三个油口;进油口、出油口、回油口,如果减压阀的调定压力为P0,而回油口的压力为Pc,则出油口的压力为Po+Pc,从图一可知回油口压力受比例伺服阀控制,当比例伺服阀的出口压力Pc 为2.0 Mpa时,顶升缸的总推力与顶升物的自重平衡,当Pc>2.0 MPa时顶升物将起升,而当Pc<2.0 MPa时顶升物将回落。
PLC多点同步梁体顶升施工方案摘要:随着交通压力的增加,许多道路需要扩容改造或是维修加固,其中保留桥梁上部结构梁体进行桥梁改造的做法比较普遍,PLC多点同步梁体顶升施工技术可改进用于梁体支座更换,梁体调坡,梁体的竖向抬升,梁体的整体平移等工程,为梁体无损移位提供了可靠的施工方法。
关键词:旧桥改造;梁体移位;多点同步顶升;施工方案某跨线桥(上部结构采用(3×25)m+(3×25)m+(26+45+26)m+(3×25)m +(3×25)m的鱼腹式预应力混凝土连续箱梁)将改造成高架线路的一部分。
桥梁从西向东,需要分别顶升西侧桥梁起点曲线段2联3跨25m以及东侧桥梁终点直线段2联3跨25m连续梁,最大点位竖向升高约2.3米。
一、施工方案概述本项目顶升梁体长,顶升高度大,同时梁体位于曲线段,为确保既有结构不受损伤及顶升过程安全,采用PLC多点同步交替式顶升方案,不仅避免了千斤顶失效出现的安全隐患,而且能有释放因梁体位移产生的不利应力,同时采用交替顶升过程中加垫钢板的附加措施,保证整个顶升过程安全可靠。
PLC多点同步顶升是力和位移双闭环控制的顶升方法。
由液压千斤顶按照梁体的实际荷载精确地、平稳地施加支撑力,同时液压千斤顶与相应的位移传感器组成闭环,控制梁体顶升时的位移和姿态,可以很好的保证顶升过程的同步性,确保顶升时梁体结构安全。
交替顶升为每个支撑顶点处安装两组可主动施加顶升力的千斤顶,并由控制台控制液压泵站分别驱动两组千斤顶进行反复交替顶升。
配置单组顶升力为总顶升重量的2倍。
二、PLC顶升控制系统PLC顶升控制变频同步系统由液压系统(油泵、油缸、变频电机、变频器等)、位移传感器、计算机控制系统等几个部分组成。
此系统关键在于采用了液压平衡阀,平衡阀为无泄漏锥阀结构,有3个主要功能;第一个功能是平衡油缸的负荷压力,使带载下降的顶升油缸不至失压下滑,即使在油管破裂时也不会瞬时泄力。
第1篇一、项目概述本工程为某高速公路桥梁顶升改造项目,桥梁全长500米,共有10跨,单跨长度为50米。
本次顶升改造的主要目的是为了提高桥梁的承载能力和通行能力,同时解决现有桥梁存在的一些安全隐患。
顶升高度为0.5米,顶升范围为桥梁全长的10跨。
二、顶升方案设计1. 顶升方法选择根据桥梁结构特点、现场条件和施工要求,本次顶升采用“液压千斤顶+滑移平台+导向装置”的顶升方法。
2. 顶升设备选型(1)液压千斤顶:根据桥梁顶升高度和荷载要求,选择额定荷载为1000kN的液压千斤顶,共需20台。
(2)滑移平台:根据桥梁宽度,设计宽度为5米的滑移平台,共需2个。
(3)导向装置:采用轨道导向,轨道间距与桥梁宽度一致,确保顶升过程中的平稳性。
3. 顶升过程(1)顶升前准备:对桥梁进行加固,确保顶升过程中的稳定性;对液压千斤顶、滑移平台、导向装置等设备进行检查,确保其性能良好。
(2)顶升过程:按照设计顺序,逐台液压千斤顶同步顶升,确保桥梁均匀受力;当顶升至设计高度时,进行滑移平台的移动,实现桥梁的平移;最后,进行桥梁的复位和加固。
三、顶升施工计算1. 顶升荷载计算(1)桥梁自重:根据桥梁结构设计和材料参数,计算得桥梁自重为2000kN。
(2)活载:根据交通流量和车辆荷载,计算得活载为500kN。
(3)顶升荷载:桥梁自重+活载=2000kN+500kN=2500kN。
2. 液压千斤顶压力计算根据液压千斤顶的额定荷载和桥梁顶升荷载,计算得液压千斤顶的压力为:P = F / A = 2500kN / (1000kN × 20) = 1.25MPa3. 顶升速度计算根据施工要求和现场条件,顶升速度设定为0.1米/小时。
4. 顶升时间计算顶升高度为0.5米,顶升速度为0.1米/小时,计算得顶升时间为:t = h / v = 0.5m / 0.1m/h = 5小时四、安全措施1. 人员安全(1)施工人员必须经过专业培训,掌握顶升施工操作规程和安全注意事项。
更换支座施工方案T梁同步顶升与支座更换施工1、同步顶升方案本次针对边跨桥台处、中跨悬臂梁端牛腿处的原橡胶支座进行更换施工。
为稳妥起见,同时尽量减小对桥面交通、桥下通航的影响,根据简支悬臂梁结构的受力特点,各桥跨的支座跟花总体上分批次进行。
鉴于该桥的结构特点以及交通重要地位,支座更换的总体顺序为:南京侧边跨桥台支座→中跨牛腿处支座→南通侧边跨桥台支座,在横桥向采用各主梁支点同步顶升(落梁)施工的方案。
考虑中跨牛腿处顶升施工队桥下通航净空存在影响,为尽量减小影响,中跨两侧牛腿处的顶升施工将分次进行,既先挂梁南京侧一端顶升、后南通侧一端顶升。
梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为:施工准备→布置顶升支撑点→安装千斤顶及同步设施→设置监控系统→交通管制、车辆限速→分批次逐墩同步顶升梁体→顶升就位后安装预制好的临时支撑→第一次落梁→支座更换施工→再次同步顶升→放置支座→落梁。
2、支座更换方案原板式橡胶支座剪切变化、老化、开裂病害严重,失去其使用功能且梁端伸缩缝内存在混凝土垃圾,造成桥跨结构在均匀温差、活载的作用下,纵向变形受到约束。
为保证上部结构在荷载、温度变化和砼收缩徐变等因素作用下能自由变形,使结构的实际受力、变形情况符合设计意图,并保护梁端、台帽、牛腿不受损伤,本次更换两侧边跨桥台及中跨两侧牛腿处的所有支座。
在施工方案编制过程中,我公司对船闸桥桥台和中跨牛腿处支座区域的施工操作条件进行了初步调查。
本次梁体顶升和支座更换施工难度非常大,因支座处净高限制,无法直接在梁肋底面与台帽(牛腿)顶面之间直接安置顶升设备,尤其是中跨牛腿处,桥下为通航河道,而牛腿处结构受力复杂、空间很狭小,施工难度更大。
因此,针对现场条件,我单位研究制定了U形托架顶升、更换支座方案。
结合以往的支座更换经验,橡胶支座更换成功的关键在于梁体、台帽(牛腿)与支座接触面的调平,只有接触面完全水平,才能确保支座更换后于梁体、台帽(牛腿)密贴,均匀受力,避免以后发生剪切变形、膨胀开裂等病害。
关于桥梁工程梁板整体同步顶升技术的讲义汇报人:2023-12-29•引言•桥梁工程梁板整体同步顶升技术概述目录•桥梁工程梁板整体同步顶升技术实施步骤•桥梁工程梁板整体同步顶升技术的应用场景•桥梁工程梁板整体同步顶升技术的安全控制措施•桥梁工程梁板整体同步顶升技术的发展趋势与展望目录01引言桥梁工程是交通基础设施的重要组成部分,随着交通流量的增加和车辆载荷的增大,桥梁的维修和改造需求日益凸显。
传统的维修和改造方法往往需要中断交通,对交通造成较大影响。
梁板作为桥梁的主要承重结构,其维修和改造是桥梁工程中的重要环节。
因此,研究和发展梁板整体同步顶升技术,实现桥梁维修和改造的快速、安全、高效,具有重要的现实意义和应用价值。
背景介绍顶升技术的意义提高施工效率通过整体同步顶升技术,可以实现整座桥梁的梁板同时提升,避免了传统方法中逐一更换或维修的繁琐过程,大大提高了施工效率。
保障交通安全整体同步顶升技术可以在不中断交通的情况下进行桥梁维修和改造,有效保障了道路交通的安全和顺畅。
降低对环境的影响该技术避免了传统施工中大量使用大型机械和临时设施的需要,从而减少了施工对环境的影响。
提高经济效益由于整体同步顶升技术提高了施工效率,缩短了施工时间,因此可以有效降低施工成本,提高经济效益。
02桥梁工程梁板整体同步顶升技术概述位置施加向上的力,使桥梁整体或部分结构抬升至所需高度。
顶升过程中,需要确保力的平衡和稳定,以避免结构损伤或失稳。
体抬升。
或特定结构的顶升。
特定结构进行抬升。
程中的弯矩;无支撑顶升则不需要设置临时支撑。
顶升技术的优缺点顶升技术能够实现大型桥梁的整体抬升,具有较高的精度和可控性,可以在不影响桥面交通的情况下进行施工,同时可以避免大量破拆和重建,节约成本和时间。
缺点顶升技术需要大型设备和专业的操作人员,施工难度较大,同时需要严格控制施工过程,以确保安全可靠。
此外,对于一些老旧桥梁,可能存在结构强度不足或基础沉降等问题,需要进行额外的加固或处理。
旧桥改造之桥梁同步顶升施工工法(升级版)一、前言在桥梁市场上,随着城市的发展和经济的发展,越来越多的城市桥梁需要改造。
根据目前国内大部分城市桥梁使用年限的现状和近年来交通行业对桥梁维修保养的提出,通过对旧桥进行改造已成为一种极为普遍的解决方案。
在旧桥改造的过程中,如何准确地进行顶升施工,对于改造结果的成败至关重要。
本篇论文主要介绍“旧桥改造之桥梁同步顶升施工工法(升级版)”,通过对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行分析和介绍,希望能够为旧桥改造的工程参建者提供宝贵的指导和借鉴。
二、工法特点桥梁同步顶升施工工法是一种“无须停通,桥体楼上楼下同时顶升”工法。
该工法采用先进的电子同步控制系统,能在保证桥梁上下结构整体沿同一轴线从平面上迁移的前提下实现顶升,并且可以确保顶升的稳定、精准、高效。
该工法的顶升方式具有蓄势过程,既能保证顶升质量,又能对顶升过程中的荷载进行充分控制。
一方面,蓄势过程有助于降低顶升过程中的荷载,保证桥梁复合结构受载的安全性和稳定性。
另一方面,该工法顶升是通过节能、环保的液压系统完成的,能够节约能源和绿色环保。
三、适应范围该工法主要适用于多跨简支梁或连续梁、桥墩或桥台顶升改造。
在桥梁改造过程中,该工法既能够满足对旧桥的整体顶升改造,又能够实现单独桥墩或桥台的顶升,具有很高的适应性和灵活性。
四、工艺原理顶升施工需要考虑的主要因素是桥梁结构的固有特性,桥梁现状的荷载情况以及顶升改造的设计方案。
在工艺原理的介绍中,我们将重点描述采取哪些技术措施确保桥梁在顶升过程中的稳定性。
1、桥梁结构分析和设计方案的确定在确定桥梁顶升施工的设计基础时,需对旧桥梁进行全面的技术状况评估、结构确认及极限状态确定。
同时制定施工组织计划,使施工组织和管理更为合理和高效。
2、固定支撑和顶升方案制定在确定固定支撑方案和顶升方案前,需对桥梁主体结构进行全面和精确的建模,为制定不同情况下的约束方案提供全面的数据。
多缸同步顶升系统是汽车发动机中的重要组成部分,它通过一系列精密的机械结构和液压传动装置,实现了汽缸的同步运动,从而使发动机的各缸气门和活塞能够按照正确的顺序和时机开启和关闭,从而实现了高效的燃烧和动力输出。
下面我们将详细介绍多缸同步顶升系统的组成和工作原理。
1.系统组成多缸同步顶升系统由以下几个主要部分组成:1.1 液压泵液压泵是多缸同步顶升系统的动力源,它通常由汽车发动机的曲轴驱动,通过连杆和凸轮等机械结构将机械能转化为液压能,提供给系统中的液压缸。
1.2 液压缸液压缸是多缸同步顶升系统的执行部件,它接收液压泵提供的液压能,并通过活塞的运动来控制汽缸的顶升和压缩过程。
每个汽缸通常对应一个液压缸,并通过连杆和凸轮等机械结构连接在一起,形成一个整体的系统。
1.3 连杆和凸轮连杆和凸轮是多缸同步顶升系统中的重要机械转换部件,它们通过曲轴的驱动和连动机构的传动,将液压泵提供的转动运动转换为沿轴向的直线运动,并传递给各个液压缸,从而实现汽缸的同步运动。
2.工作原理多缸同步顶升系统的工作原理主要包括以下几个步骤:2.1 液压泵工作当汽车发动机启动时,液压泵开始工作,它通过曲轴的驱动和连杆的传动,将机械能转化为液压能,并向系统中的液压缸提供液压动力。
2.2 液压缸运动液压缸接收液压泵提供的液压能,并通过活塞的运动,控制汽缸的顶升和压缩过程。
每个汽缸对应一个液压缸,并通过连杆和凸轮等机械结构连接在一起,形成一个整体的系统。
2.3 连杆和凸轮传递连杆和凸轮通过曲轴的驱动和连动机构的传动,将液压泵提供的转动运动转换为沿轴向的直线运动,并传递给各个液压缸,从而实现汽缸的同步运动。
2.4 液压泵控制液压泵根据汽车发动机的转速和负载情况,通过调节间歇阀和阀门的开启和关闭,控制液压缸的运动速度和力度,从而保证汽缸的顶升和压缩过程能够按照正确的顺序和时机进行。
多缸同步顶升系统是汽车发动机中的重要组成部分,它通过一系列精密的机械结构和液压传动装置,实现了汽缸的同步运动,从而使发动机的各缸气门和活塞能够按照正确的顺序和时机开启和关闭,从而实现了高效的燃烧和动力输出。
市政桥梁顶升施工工法1.前言桥梁养护、维修的好坏直接关系到公路交通行车的安全与通畅。
中国经济的高速发展使得公路交通量猛增,运输车辆的载重也随之加大,从而造成桥梁的部分设施乃至整个桥梁的早期损坏。
桥梁支座作为连接桥梁上部结构与桥墩的传力部件,其作用是将上部结构的作用力和变形(位移和转角)安全可靠地传给桥墩。
随着桥梁建设的增加,橡胶支座作为桥梁支座的一种,得到越来越广泛地应用。
然而,由于桥梁的交通负荷载重及橡胶支座的日久老化等原因,作为桥梁重要组成部分的桥梁支座常常出现开裂、剪切过大等问题。
支座的减震、滑移等作用严重衰减,严重影响桥梁的使用寿命。
为此,需要对损坏的支座进行更换。
更换桥梁支座总的指导思想为用千斤顶将梁顶起安放在临时支座上,等新支座安装复位后,再使梁彻底复位。
由于各主梁的横向联系将上部承重结构连成了整体,要想不破坏桥面及横向联系将梁顶起,就需要整体同步顶升,才能保证不会出现扭转、结构开裂等现象,保证桥梁结构的安全。
同时,不中断或尽量缩短中断交通时间又对桥梁支座更换提出了更高的要求。
2.工法特点2.1本工法以工控机、PLC及液压控制系统为硬件平台,精度高。
2.2本工法施工高度自动化与机械化。
2.3本工法具有技术先进、安全可靠、节约环保的特点。
3.适用范围适用于桥梁或管道等跨河(路)构筑物改造。
4.工艺原理对现有桥梁结构进行安全加固,根据托换理论改变其传力系统,在下部的适当位置使移位部分与原结构部分脱离开,使移位部分形成独立的可移动单元体,然后通过提升、推拉等技术手段,使桥梁上部结构达到新的预定位置,并与新(旧)基础进行就位连接即完成移位。
5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备临时设施搭设及水电引接施工平台搭设顶升处反力支架的搭设盖梁、桥面纵、横向约束拆除(如有)盖梁顶面及横隔梁底面检查图1同步顶升更换支座施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1临时设施搭设及水电引接根据桥梁形式,进行桥面交通限制及安全标志设置。
桥梁更换支座同步顶升工艺专项方案摘要:经济的快速发展捉进了交通运输行业的进步。
原有的桥梁由于交通压力动载导致梁体偏心,造成支座承受剪切应力加剧等原因,需要进行多项改造,桥梁支座作为桥梁系统的重要组成部分,当发生严重病害时,直接对桥梁整体稳定以及车辆通行舒适性形成隐患,这种情况下,需进行支座更换。
同步顶升技术能够有效保证桥梁的形态实现桥梁的纠偏加固具有很好的使用效果。
关键词:桥梁顶升;病害;施工原理;技术1工程概况四海桥位于北京西四环路 K13+839.2 处,于 2000 年竣工。
该桥为 4 跨等截面预应力连续箱梁,桥梁全长146.1m,跨径布置为:1×28m+1×40m+1×40m+1×28m,宽度为 39.2m,其中内环宽度为 21.35m,外环宽度为 17.85m;由外向内横断面布置为:0.6m防撞护栏+16m行车道+2.5m中央隔离带+19.5m行车道+0.6m防撞护栏;两侧桥台为钻孔灌注桩 U 型桥台,中墩为钻孔灌注桩独墩。
2主要工程施工方案、施工方法2.1施工部署(1)本工程桥梁顶升施工,更换0#、4#桥台支座,本桥桥台处利用原桥台作为千斤顶反力基础,1#轴、3#轴墩柱按照设计要求,在墩柱下方开挖至承台,在承台上支搭D=40.6钢管架作为顶升平台,采用钢管支撑的方法将梁体抬高施工。
先进行4#桥台内外环支座更换施工,后进行0#桥台内外环支座更换施工。
(2)顶升控制系统:PLC多点同步顶升液压设备同步顶升系统采用触摸屏主控操作方式,用于顶升油缸的动作控制、参数设置、数据采集与显示、报警与故障信息显示等。
主控制触摸屏通过总线与泵站通讯。
系统配置位移和压力传感器,用于控制系统实时采集当前位移值和压力值,监控负载和位移状态,形成闭环控制。
系统配置高压软管,用于油缸与泵站的连接。
高压软管配有快速接头,方便现场快速连接与拆卸。
系统配置有相应的信号线,用于现场压力和位移信号的采集。
更换支座施工方案T梁同步顶升与支座更换施工1、同步顶升方案本次针对边跨桥台处、中跨悬臂梁端牛腿处的原橡胶支座进行更换施工。
为稳妥起见,同时尽量减小对桥面交通、桥下通航的影响,根据简支悬臂梁结构的受力特点,各桥跨的支座跟花总体上分批次进行。
鉴于该桥的结构特点以及交通重要地位,支座更换的总体顺序为:南京侧边跨桥台支座→中跨牛腿处支座→南通侧边跨桥台支座,在横桥向采用各主梁支点同步顶升(落梁)施工的方案。
考虑中跨牛腿处顶升施工队桥下通航净空存在影响,为尽量减小影响,中跨两侧牛腿处的顶升施工将分次进行,既先挂梁南京侧一端顶升、后南通侧一端顶升。
梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为:施工准备→布置顶升支撑点→安装千斤顶及同步设施→设置监控系统→交通管制、车辆限速→分批次逐墩同步顶升梁体→顶升就位后安装预制好的临时支撑→第一次落梁→支座更换施工→再次同步顶升→放置支座→落梁。
2、支座更换方案原板式橡胶支座剪切变化、老化、开裂病害严重,失去其使用功能且梁端伸缩缝内存在混凝土垃圾,造成桥跨结构在均匀温差、活载的作用下,纵向变形受到约束。
为保证上部结构在荷载、温度变化和砼收缩徐变等因素作用下能自由变形,使结构的实际受力、变形情况符合设计意图,并保护梁端、台帽、牛腿不受损伤,本次更换两侧边跨桥台及中跨两侧牛腿处的所有支座。
在施工方案编制过程中,我公司对船闸桥桥台和中跨牛腿处支座区域的施工操作条件进行了初步调查。
本次梁体顶升和支座更换施工难度非常大,因支座处净高限制,无法直接在梁肋底面与台帽(牛腿)顶面之间直接安置顶升设备,尤其是中跨牛腿处,桥下为通航河道,而牛腿处结构受力复杂、空间很狭小,施工难度更大。
因此,针对现场条件,我单位研究制定了U形托架顶升、更换支座方案。
结合以往的支座更换经验,橡胶支座更换成功的关键在于梁体、台帽(牛腿)与支座接触面的调平,只有接触面完全水平,才能确保支座更换后于梁体、台帽(牛腿)密贴,均匀受力,避免以后发生剪切变形、膨胀开裂等病害。
更换支座时,要保证支座的承载能力不能低于现有支座的承载能力,在承载力满足设计要求的情况下,尽量采用与旧支座规格相同的新支座,这样更有利于保证支座更换前、后结果的内力状态不发生变化,确保结构受力安全。
3 同步顶升施工基本要求3.1顶升技术及其施工工艺随着公路建设的发展,桥梁顶升技术在新建桥梁施工和旧桥梁维修改造中已经开始普遍采用。
桥梁顶升既是在需要顶升部位设置临时顶升支撑,利用千斤顶和同步顶升设备、自动控制系统对桥梁结构进行抬高或降低的移位操作,顶升就位后安放临时垫块且保证其稳定,对墩台、支座或主梁进行改造施工,最后安放支座、落梁。
通常情况下,桥梁顶升施工有如下步骤:(1)施工准备;(2)在桥台(牛腿)上安放千斤顶;(3)监测设备的安装;(4)试顶升(问题反馈及处理);(5)正式顶升;(6)第一次顶升完成;(7)临时支撑的放置;(8)继续顶升至设计位置;(9)临时支撑的放置;(10)落梁至临时支撑上;(11)改造台帽(牛腿)、支座和梁底;(12)落梁,并清理现场。
3.2顶升的安全性桥梁顶升是一项复杂的系统工程,必须保证顶升施工过程结构的安全。
顶升过程中的安全性包括:结构的安全性,设备的可靠性及施工操作人员的安全。
1.确保梁体的整体安全性在施工组织设计过程中,对‘简支单悬臂梁+挂梁’结构体系的特点进行了认真的分析研究。
同一桥跨内的梁体之间在横桥向通过横隔板、桥面板、湿接头联结,在桥台处以及悬臂梁端与挂梁梁端之间设伸缩缝,而挂梁梁端简支支承于悬臂梁端部的刚性横梁上。
如果在顶升过程中横桥向的相邻顶升点出位移不能同步,则会形成附加内力,对T梁与横隔板、桥面板的连接部位受力安全非常不利。
从纵桥向受力方面考虑,在桥台处同步顶升梁体时,会在桥台与相邻桥墩间产生竖向位移差,理论上该位移差不会产生附加内力,但如果桥台处顶升位移过大,对结构安全和桥面交通安全会产生不利的影响,而且会导致桥台处伸缩缝受到过大冲击而破坏;在中跨两侧悬臂梁的牛腿处同步顶升梁体时,理论上也不会改变主梁的内力状态,但如果顶升位移过大,也会对结构安全,交通安全造成不利影响。
因此,为了保证梁体的整体安全性,必须严格保证横桥向各主梁处的顶升位移同步,且尽量减小总顶升量,只要满足旧支座能够取出,新支座能够顺利安装以及上楔形块和下垫石修补的操作条件即可。
在这方面,我单位已经做过大量的研究,并具备了丰富的施工经验,尤其现场实际操作人员均是江阴大桥引桥、锡澄高速江阴南C匝道桥等支座更换项目的原班人员,因此既能保证施工质量、迅速解决技术性问题,又能加快施工进度,利用最小的空间顶升梁体和更换支座。
2.确保顶升点处上、下结构的局部安全支座附近净空有限,无法在梁肋底面与台帽(牛腿)顶面之间直接安装千斤顶,经过对多种方案的对比,采用U形托架作为顶升支撑平台方案是较为合理、经济的方案,能够解决净空小、操作面不足的问题。
由于在顶升过程中,梁体和台帽(牛腿)顶升着力点处存在应力集中现象,该处需要专门的加强设计,保证在顶升过程中临时支撑区域不会出现局部破坏,避免造成梁体结构整体破坏,同时尽可能地使得顶升着力点靠近原支座位置。
尽量不改变梁体的内力状态。
3.确保桥台、牛腿的整体安全顶升过程中,由于支座反力施加位置的变化,桥台、牛腿的内力状态可能存在一定变化,且往往会增加下部结构所受我偏心弯矩,而原结构设计时并未加以考虑,因此考虑尽量减小顶升对桥台、牛腿受力的不利影响。
4.确保顶升过程中的施工安全顶升过程中梁体吨位较大,如果出现某些千斤顶漏油或故障,可能导致梁体的从横向不均匀顶升,严重时可能导致梁体倾覆,因此,需在梁体顶升过程中采用安全钢垫板进行保护,在供油系统采用锁定装置和报警系统,保护梁体不发生整体倾斜。
同时,顶升时要分批次缓慢顶升和回落,不能一次到位。
另外,还要关注施工过程中交通、高考作业、脚手架防护、用电等安全问题。
3.3顶升施工可行性要求桥梁顶升施工是对既有桥梁的改造,故存在较多的约束条件,建设工程中已用的一些较好方案在实际桥梁顶升中存在无法实施的现象。
千斤顶、辅助支撑往往需要设置在墩台帽上狭小的空间内,甚至有时根本无法直接安置,需要专门设计托架以作为支撑平台。
千斤顶、辅助支撑的布设方案设计是施工组织设计的重要环节之一,只有实践经验丰富的施工单位才能灵活应对现场的各种复杂限制条件。
顶升方案须具有良好的可操作性。
针对船闸桥的结构、构造特点,可操作性受制约的因素为千斤顶尺寸、安放位置、施工操作空间以及是否需要中断交通等要求。
对于千斤顶尺寸、安放位置和施工操作空间的问题,可根据现场构件尺寸和空间位置,灵活选择千斤顶类型及其支撑位置。
在荷载的作用下,千斤顶的油压达到预定值时需要一个反应时间,并且冲击荷载对千斤顶油缸会造成损伤,因此,考虑到顶升过程中的安全以及顶升设备正常工作的要求,本次在更换支座的整个过程中,在不中断、不封闭桥面交通的条件下,结合加固设计要求,建议对过桥车辆进行限速40Km/h。
3.4顶升过程控制要点(1)桥梁同步顶升的安全控制设计由于液压缸安装的误差及顶升过程中其他不利因素的影响,在顶升过程中可能会出现微小的不均匀性,且桥梁存在纵,横坡,为防止梁体倾覆和滑移,保证桥梁顶升的准确性和安全性,将根据现场实际情况考虑采用必要的限位措施。
桥梁各支座反力不同,为保证同步顶升,液压系统应满足各液压缸压力自动调整,以适应上部负载。
以顶升位移为主要控制指标,通过对顶升力合理控制完成桥梁顶升,同时使桥梁的附加内力最小。
桥梁顶升过程中,为了防止梁体扭曲、应力集中和开裂,各顶升点必须进行局部加强,并保持位移同步。
(2)桥梁同步顶升的临时钢垫块支撑设计顶升过程应采用分级顶升,每一级行程的最大位移控制在1mm以内,顶升速度控制在3分钟1mm以更为平稳(规范规定2分钟1mm),顶升到位后,考计算机控制自动锁定千斤顶,不回油。
对千斤顶的质量要求非常高。
在千斤顶锁定后,一般安装临时钢垫块作为辅助支撑,防止出现突发情况。
我单位采用自制的螺杆式千斤顶作为辅助支撑,吨位大、控制精度较高且操作便利,可灵活地适应各种净高条件。
(3)桥梁顶升过程的同步监控桥梁的同步顶升需分级完成,因此对桥梁顶升过程中的整个运动轨迹、整体姿态、结构的应力等进行实时监控室关乎于桥梁结构安全的重要环节。
监控内容包括桥梁整体姿态、位移、结构应力等,监控工作要贯穿于顶升、持荷和落梁的整个施工过程中。
本次监控对象主要是上部结构。
根据船闸桥的结构特点,主要监控内容为:①各顶升点处梁体的竖向及纵、横向位移,各主梁端部横隔板顶,底及桥面板的应力;②边跨T梁梁肋竖向裂缝病害及梁端附近斜裂缝的发展情况;③派专人对伸缩缝、桥面铺装进行外观检查,以及伸缩缝的伸缩变形情况。
(4)各施力点顶升力的有效传递由于千斤顶顶升力较大,各施力点的反力需要安全、有效的传递至下部结构或者临时支撑,同时不能造成结构的破坏,因此必须采取可靠的措施予以保证。
(5)顶升梁段对桥梁其他部位影响对于已建成的桥梁,顶升施工必然牵一发而动全身。
船闸桥各跨梁体在同步顶升抬高过程中,尤其在中跨挂梁顶升过程中,必然会对如伸缩缝、管线、防撞护栏等构造物产生影响,梁端部的垃圾清理工作必须符合要求。
因此在顶升之前需要详细调查、确保施工工程和结构的安全。
(6)落梁后梁底标高控制对于已建成桥梁,梁体就位后,恒载作用下的内力分配已完成,因各种主梁间横向有横隔梁联结,必须保证顶升前后梁体的相对位置不变,除了保证各片梁体在上升阶段位移量一致外,还要确保落梁后,各片主梁底面标高变化量相等,且恢复至更换前的标高,保证梁体落梁后的结构安全以及行车安全。
4同步顶升与支座更换施工4.1顶升前后的桥梁检测顶升施工之前有必要对顶升桥跨及其相应的上、下部结构进行全面地检测,以了解桥梁结构现状,避免已有病害对顶升施工的安全性造成隐患,也便于在顶升过程中对已有病害做进一步观测:另一方面顶升施工结束后也需要全面检测,对比顶升施工前的状况,以判断顶升施工是否对桥梁结构造成损伤,若有损伤,则需要采取相应的维修加固措施。
4.1.1外观缺陷检查(1)主梁调查调查主梁的裂缝情况并详细记录和分析原因,对裂缝按照加固设计要求进行处理。
(2)横隔板调查调查横隔板横向联系状况,有无损伤,特别是端横梁,判断是否需要加固,以保证顶升过程的结构安全。
(3)支座检查调查该桥支座形式,查明支座是否老化,变形是否过大,位置是否正确;检查支座是否脱空或缺失;检查支承垫石顶面是否有裂开、积水等现象。
根据支座现状,判断其能否将上部结构的作用顺适、安全地转移到桥台、牛腿上去,是否能保证上部结构在支座上自由变形,以便使结构的实际受力情况与计算图式相符合。
(4)桥台及中跨牛腿检查检查桥台台帽及中跨牛腿有无裂缝,有无渗漏水现象发生;检查混凝土的外观质量。