陈路明
摘 要 随着我国近些年各地基础设施不断增加,城市快速路不断发展,高架桥的维修问题日益突出。液压同步顶升系统在高架桥维修加固中发挥了重要作用。使用同步顶升技术,不会对高架桥应力造成直接改变,可充分确保高架桥的安全性。在此针对同步顶升技术在高架桥支座更换中的应用进行简要探讨。
关键词 高架桥;维修;液压同步顶升系统;更换高架桥支座
1同步顶升设备简述
PLC同步控制技术在桥隧工程中的的应用:把电脑编程技术、液压技术、高精度量测技术综合应用在建(构)筑结构上,结合建(构)筑结构的特点,保证建(构)筑结构在空间位置同步运动或者精确加载。PLC同步顶升系统利用液压变频调速控制、压力和位移闭环自动控制的方式,实现多点力均衡控制,对顶升的高架桥进行称重、同步顶升与降落,同步顶升精度可达±0.1mm。
2同步顶升系统的运用
以宁波市某高架桥维修加固项目为例,主线桥上部结构主要为预制小箱梁结构+湿接横隔板,部分为整体现浇箱梁结构,局部为钢-砼叠合梁、钢结构形式,下部结构为钻孔灌注桩基础,墩柱为独立双墩柱结构形式,支座主要为板式橡胶支座、局部为盆式支座形式。根据交通及工期的需求,根据整体结构和PLC同步顶升设备情况,对于更换支座的桥梁,采用整幅桥梁一个墩台一个墩台顶升的方法来进行桥梁支座病害整治(更换、垫实、纠偏)[1-3]。
3施工工序
(1)液压千斤顶与位移传感器安装,注意安装液压油缸时应保持地面平整,保证顶升面与安装面平整,安装空间允许,千斤顶的底部和顶部各放置钢板做支垫,确保拉线绳位移传感器和千斤顶活塞部分应保持垂直安装,传感器主体安装牢固可靠,拉线拉出保持垂直角度不可大于5度。
(2)布设液压顶升泵站,油量不得少于液位标示计的2/3高度处,同时给液压泵站供电,一般液压同步顶升系统采用4~20mA电流输出距离传感器,电流拉绳传感器内部装有隔离装置,具有测量稳定、无数字波动、抗干扰能力强等特点,电流型传感器供电电压为24v单独供电,为了避免外部对其造成的信号干扰,信号线应单独布线,不可与强电电源或其他电路共用一个线槽,室外作业必须设备的注意防水防尘。
(3)液压同步进行顶升之前,应先对位移显示窗口进行清零操作,也可以拉出线绳后测量距离检查是否和PLC显示的位移一样。安装液压软管,根据控制点的分布图纸,分别将千斤顶和液压顶升泵站的油路出口分配器用液压软管连接上。
(4)参照分布图,将各个位移检测口用信号电缆连接上。检查电缆和液压油管是否按要求连接。确认无误后,通电,给每台千斤顶做充压、卸压动作。
(5)千斤顶进行第1次预先加压测试,给予液压千斤顶预加大约50%的顶升力,并检查各个液压油管运行是否正常,卸载压力。进行第2次预先加压测试,给予液压千斤頂预加大约70%的顶升力,并检查各个液压油管运行是否正常,卸载压力。在操作系统的界面上密切观察高架桥的顶升位移数据变化。进行第3次预先加压测试,给予千斤顶预加大约60%的顶升力,保持压力不变。实时监控高架桥的顶升位移数据变化[4-6]。
(6)进入同步顶升阶段。观察操作系统上的各个点位移显示,安排人员拉到位移检测装置50mm。选择顶升控制方式后,启动顶升控制按钮。系统设置零后同时启动控制系统,设定千斤顶顶升速度为1mm/min,同步液压顶升1mm,等各个点均同步顶升高度达1mm后,再将顶升高度设为5mm位置,5mm顶升到位后,观察施工空间是否满足施工要求,如作业条件不满足,再将顶升高度设置为10mm。在同步顶升的过程中,注意观察控制系统中的界面力各点的压力变化,以保证顶升均载、平稳、水平。
(7)顶升1个段落后,将千斤顶机械锁母锁紧,然后安装支垫或钢支撑。顶升到位后,取出病害支座,准确记录支座位置。准确放入新的支座。
(8)支座更换完毕后,即可进行同步降落工作,打开液压泵站,然后安装上述顶升方法顶升1mm。顶升到位后通知现场工作人员将千斤顶上的机械锁母松开。然后设置同步降落高度为0mm,然后启动同步降按钮,等到各点降到0mm后,在将降落高度设为-5mm,-10mm直至千斤顶压力泄压完毕后,停机收缸[7-10]。
4结束语
PLC同步顶升系统是高架桥支座更换工程安全可靠和精密的顶升方法,具有良好的推广作用。
参考文献
[1] 肖金宝.既有桥梁无支架更换桥墩关键技术控制[J].城市道桥与防洪,2019,(4):88-92,102,13-14.
[2] 石华军.城市高架桥梁体顶升及桥墩更换技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2018.
[3] 何锋,蒋建军,文凯.宽桥面鱼腹式连续箱梁顶升改造关键技术[J].西南公路,2018,(3):57-60,71.
[4] 潘晓,杨飞,周兴斌,等.邻近地铁桥梁群桩承台无底钢套箱施工技术研究[J].市政技术,2018,36(4):83-85.
[5] 姜山.市政曲线连续梁桥震后顶升纠偏关键技术分析与施工[C].中国公路学会养护与管理分会、中交基础设施养护集团有限公司.中国公路学会养护与管理分会第八届学术年会论文集.中国公路学会养护与管理分会、中交基础设施养护集团有限公司:中国公路学会养护与管理分会,2018:137-142.
[6] 樊敏.震损可修复钢桥墩抗震性能及设计方法研究[D].厦门:华侨大学,2017.
[7] 王建平,李利宾,赵奔,等.钢-混组合连续梁负弯矩区支座预顶升式预压力施加施工关键技术[J].中国建筑金属结构,2017,(7):48-53.
[8] 杨佳焕.大罗村高架桥断柱加高方案设计[J].公路交通技术,2017,33(3):55-57,61.
[9] 陈立文.城市高架桥主要病害机理分析与复位加固研究[D].西安:长安大学,2017.
[10] 潘跃顺,董全保,李立亮.整体调坡顶升技术在立交桥改造工程中的应用[J].城市道桥与防洪,2017,(1):113-116,15.