跨既有线桥梁PLC 千斤顶顶升施工工艺

张国文

中铁九局集团第七工程有限公司，辽宁 沈阳 110000

1 工程概况

由中铁九局七公司承建长春富锋特大桥换梁工程，上跨京哈电气化线，梁体为预应力箱梁，顶升高度达2m，重量达8000t，在国内也属罕见，在吉林省公路工程内更是第一次。施工工程中通过PLC 液压同步控制系统控制各支点千斤顶的行程，从而使连续梁各支点被同时顶起，保证了工程顺利实施，质量可控、有效缩短工期，取得了良好的经济效益和社会效益，受到了业主及吉林省交通厅一致好评。

2 桥梁顶升施工原理

PLC 千斤顶顶升施工工艺即根据梁体各支点受力情况布置千斤顶，利用液压同步控制系统控制各支点千斤顶的行程达到各支点被同步顶起的目的。同步顶升控制系统将液压油泵通过分支油路与终端千斤顶相连，一个分支油路有一个截止阀，一个分支油路控制一个顶升支点，一个顶升支点有多台千斤顶支顶，分支油路再通过多个分支油管与千斤顶进出油管相连，分支油路又与压力检测设备相连。顶升的高度信号通过事先在各支点安装的位移传感器传给数据处理系统，若出现顶升高度不一致，则系统自动报警，操作者可停止系统工作，查找原因，排除后可继续工作每个支点的千斤顶同步后，再借助各种钢垫块将梁体顶起至一定高度。PLC 系统千斤顶油路如图1 所示。

3 桥梁顶升技术操作要点

3.1 施工操作要点

（1）选择千斤顶支点。千斤顶放置的位置要根据梁体结构和现场情况确定。梁底支撑位置既要能够承担梁体自重，又要使接触面平整粗糙，方便操作，通常选择在支座周围梁体腹板或端部隔板位置。千斤顶下支撑点可以选择在既有墩台顶。通常边支点支座高度较矮，无法放置正常高度的千斤顶，有两种解决方法，一种是使用高度较矮的千斤顶顶起后再更换正常高度的千斤顶，另一种可以在墩柱旁顶升支点处安设顶升钢立柱，借助钢立柱顶升。文章采用后者，将千斤顶放置在边墩承台顶的钢立柱上方，待梁整体顶升到满足施工的高度后，移至边墩盖梁顶，中支点选择在中墩两支座之间位置，空间满足。

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图1 PLC 系统千斤顶油路示意图

（2）加固“Y”形墩反力支撑。千斤顶安放处结构物的强度要满足顶力的需要。该工艺边支点先是放置在钢支墩上，钢支墩壁厚2cm，顶端钢板厚2cm，经计算满足顶力需要。顶至高度后，放置在边墩盖梁顶，盖梁采用C40 混凝土，强度及顶力也满足要求，且盖梁另一侧有既有梁体压重，不会造成偏载。中墩是“Y”形墩，墩顶使用系梁连接两个支点，顶升时需要将千斤顶安放在系梁上，但系梁下部为中空结构，承担不了千斤顶的压力，因此需要对“Y”形墩进行加固。该工程采用抱箍混凝土的方法加固，加固后的墩柱满足安放千斤顶的需要。

（6）首次顶升。第一次顶升20cm，拆除支座，对原有垫石加固注浆，安装梁底钢板。严格控制各千斤顶支点高差不超过5mm，防止梁体断裂。

（5）安装液压同步控制系统。布置位移感应器，每个支点处布置1 个位移传感器，一端固定在梁底，另一端放置在系梁或盖梁，防止操作人员触碰。一套PLC 系统可以控制4 个支点，采用2 套系统串联可以控制8 个支点。试顶升2cm，检查PLC 系统工作是否正常，查看油管是否破裂、阻塞。并于梁体处放置吊坠，测量顶升高度及横向位移，与电子位移传感器共同作为测量参考。

图2 中跨千斤顶支墩与反力墩布置图

图3 边跨千斤顶支墩与反力墩布置图

（4）“Y”形墩柱布置千斤顶。中跨千斤顶的布置2排共15 个200t 的液压千斤顶，如图2 所示，千斤顶的布置原则为支点重量的2 倍，根据设计提供的中支点支反力1500t，布置15 台200t 的千斤顶即3200t 的顶力，满足要求。边跨布置5 个200t 的液压千斤顶，布置如图3 所示，根据设计提供的边支点支反力是500t，因此布置5 个200t 的千斤顶，保证2 倍以上的安全系数。

（3）搭设作业平台制作钢垫块。根据工字钢垫块和人员荷载需要搭设钢管支架作业平台，供操作人员站立，放置垫块等物品。该工程使用的垫块有三种，工字钢垫块、千斤顶垫块和千斤顶保护垫块。工字钢垫块作为梁体承重垫块，承担全桥混凝土自重，为提高承载力，采用打孔注浆成实心结构，用15a 工字钢与2cm 厚的钢板组合焊接而成，钢垫块尺寸为1.2m×1.2m×0.2m。千斤顶垫块采用圆形钢支墩，千斤顶保护垫块采用小型钢管垫块，在千斤顶顶起过程中保护千斤顶，防止千斤顶漏油失效。三套垫块均满足顶力要求，能够独立支撑梁体。

2012年11月16日，水利部部长陈雷在水利部传达贯彻党的十八大精神大会上的讲话中提到[6]，党的十八大报告多处涉及水利工作，并把水利放在生态文明建设的突出位置。在水利改革创新方面，强调要完善最严格的水资源管理制度，深化资源性产品价格和税费改革，建立资源有偿使用制度和生态补偿制度，积极开展排污权、水权交易试点。这一系列重要论述和重大部署，进一步完善了我国新时期治水方略，深化了水利工作内涵，拓展了水利发展空间。水是生态环境的控制性因素，水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。

（7）顶升过程中控制位移。由于在顶升过程中的未知因素影响以及安装千斤顶时的竖向误差，为避免在顶升时可能会出现微小的水平位移，设置平面限位装置，限制可能会发生的纵横向位移。因此，在顶升过程中，严格控制千斤顶顶升高度，并通过位移传感器和吊坠测量共同作为位移量标准，检查千斤顶安装是否竖直，防止产生横向定力。并且在顶升过程中采取用硬杂木板跟楔，钢垫块与既有桥盖梁和“Y”形墩系梁四周用化学锚栓连接固定，化学锚栓采用植入的形式防止横向滑移。为防止纵向位移，在梁端与引桥梁端之间的缝隙即伸缩缝的位置安装钢支架，钢支架上固定四氟板，四氟板对应梁端腹板位置安装，紧贴梁端，防止纵向滑动。当梁体高出引桥桥面时，在引桥处设置钢支架，钢支架焊接在引桥面上，钢支架与梁体紧贴，防止滑动。

（8）继续循环顶升至标高。每一次顶升，高度约为20cm，垫石处安放工字钢钢垫块，钢垫块之间通过法兰螺栓拧紧，第一层钢垫块通过钢筋焊接固定在系梁上。并在千斤顶下方布置拖梁平台，与千斤顶连接牢固。拖梁尺寸为3.70m×0.17m×0.70m，作用是为液压千斤顶提供承力平台，均匀扩散千斤顶的反力，同时便于千斤顶整体升降。拖梁下方布置750mm 反力千斤顶钢支墩，形成分配梁，随着千斤顶高度的增加，增加钢支墩分配梁高度。钢支墩之间通过法兰螺栓拧紧，横向通过焊接槽钢保证圆支墩安全，拖梁上升通过手持液压千斤顶进行，其他则通过手扳葫芦进行。

第四，动物园并未配备麻醉枪，但是麻醉枪在本案中是否起到关键作用？就算有麻醉枪，是否能对老虎起效？在本案中，因为麻醉枪对于老虎并不能起到显著的作用，所以在本案中无法起到关键作用。但是基于本案中参考对象是老虎，麻醉枪对于其作用不大，是特殊个体，所以应该仍列入参考范围之内。

每个千斤顶两侧放置小型钢垫块，边顶升边增加保护垫块高度，防止千斤顶发生机械故障。在顶升过程中，在工字钢垫块上方，随顶随放钢垫板，防止个别千斤顶失效，以保障梁体安全。每台千斤顶上都有一个锁死阀，当千斤顶出现漏油或油管爆裂时，将该阀锁死即可防止千斤顶骤降。严格控制顶升速度不超过10mm/min。在顶升过程中，钢支墩垫块与梁底悬空高度为一层钢板的厚度。顶升至设计高程后，工字钢垫块通过槽钢横向连接，保持稳固。

梨友开始还劝秀容月明为他们效力，苦口婆心，不厌其烦，见秀容月明丝毫不为所动，就叫大将马刺把他押往北国，让单于处置，自己继续率兵向南挺进。

4 结束语

由于同步顶升系统的使用，千斤顶的配置数量可以达到最优，根据系统可以读取各支点压力，根据此压力配置千斤顶数量。由于此系统通过自动控制和仪表显示，减少了油泵操作人员和测量读数人员数量，节省了设备与人力。与传统人工控制千斤顶相比，可有效节约造价30 万元，节约工期20d。并且可以精确对比各支点位移差，超出设定的最大位移差后系统自重报警，降低了梁体自身变形的危险性，若千斤顶出现故障，系统也会自动报警，提高了操作的安全性。