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      橋梁支座同步頂升更換技術(shù)

      2020-06-23 08:22:21顧兆華馬澤華沈杰
      名城繪 2020年12期
      關(guān)鍵詞:梁底百分表墊板

      顧兆華 馬澤華 沈杰

      摘要:橋梁支座更換時需采用千斤頂將板梁頂升至一定高度,然后將橡膠支座更換,再通過千斤頂落梁。為了保證支座更換時整跨或整聯(lián)梁體受力均勻,不出現(xiàn)非受力裂縫,我們采用了 PLC同步頂升的工藝,大大提高了施工效率,同時也保證的支座更換時梁體的安全性。

      關(guān)鍵詞:PLC同步 更換支座

      1、前言

      隨著公路交通的不斷發(fā)展,公路運輸能力不斷提升,橋梁載荷不斷增加,橋梁橡膠支座的老化、變形、破壞等現(xiàn)象越來越嚴重。由于橡膠支座的正常使用年限大多在 7~10年,因此當橋梁橡膠支座出現(xiàn)損壞時需及時進行更換。以往采用按墩臺單頂頂升更換支座時,往往單頂承載很大,頂升困難,而且容易使橋梁橋面系出現(xiàn)裂縫,加劇橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。近年來,我們在進行橋梁橡膠支座更換時采用了 PLC同步頂升施工工藝,提高了工效,也避免了橋梁結(jié)構(gòu)受損的情況。

      2、工藝簡介

      PLC英文全稱 ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯控制器。它通過一臺油泵給沒,再分別通過一級分路器、二級分路器給每只千斤頂給油加壓,使得各千斤頂頂升速度保持一致。我們在 G204南延寧通高速跨線橋的橡膠支座更換工程中,采用了山東德州市生輝液壓有限公司生產(chǎn)的 24點 PLC同步頂升控制系統(tǒng),有效地保證了施工質(zhì)量,順利完成施工任務(wù)。

      3、同步頂升施工技術(shù)

      3.1千斤頂選擇配置

      根據(jù)施工圖設(shè)計、單個支座 R及 FLD確定頂升千斤頂?shù)呐渲脭?shù)量 配置數(shù)量應考慮兩個因素:一是墩臺空間位置允許尺寸 二是千斤頂最大頂升力和最大行程。

      根據(jù)設(shè)計圖紙本項目千斤頂及臨時支撐選擇如下表:

      3.2頂升方案

      1)采用“中斷交通,縱向單墩或整聯(lián)(根據(jù)設(shè)計要求)、橫向同步頂升梁體”的方式進行梁體的同步頂升,以橋臺或蓋梁為頂升支撐面進行梁體頂升。G204南延寧通高速跨線橋采用單墩或半幅整聯(lián)整體頂升。

      2)頂升及更換支座的順序:

      G204南延寧通高速跨線橋:先封閉西側(cè)交通,使車輛行人借道東半幅通行,依次進行西側(cè)第一聯(lián) 4#墩單墩頂升、西側(cè)第二聯(lián)整聯(lián)頂升、西側(cè)第四聯(lián)整聯(lián)頂升、西側(cè)第五聯(lián)整聯(lián)頂升 待西側(cè)半幅全部更換完支座后,再封閉東側(cè)交通,使車輛行人借道西半幅通行,依次進行東側(cè)第一聯(lián) 1#墩單墩頂升、東側(cè)第二聯(lián)整體頂升、東側(cè)第四聯(lián) 12#墩單墩頂。

      3.3千斤頂及臨時撐的布置

      頂升施工前,需要首先確定千斤頂?shù)奈恢茫鶕?jù)設(shè)計圖紙的要求,確定安裝位置,并清理干凈。千斤頂安裝時,為了增加局部承壓面積,在千斤頂與板梁底面、蓋梁接觸面放置鋼墊板。千斤頂軸線必須豎直,墊板底面必須水平。安裝時采用水平尺校準水平,并對鋼墊板與蓋梁的接觸面用環(huán)氧砂漿進行調(diào)平,使千斤頂安裝垂直牢固,以確保千斤頂豎直受力如圖。

      連續(xù)處墩頂按上圖布置形式布置千斤頂及臨時支撐,每處墩頂有 4片箱梁,按施工圖設(shè)計共設(shè)千斤頂 16臺,臨時支撐 16個。為確保頂升過程中結(jié)構(gòu)的安全,擬在每處橫隔板處加設(shè) 2臺臨時支撐,共有橫隔梁 4片,增設(shè)臨時支撐 8個。

      3.4頂升階段

      3 4.1安裝千斤頂、臨時支撐等。

      在千斤頂安裝前在梁底及墩臺頂面相應位置處進行調(diào)平,并在梁底及墩臺頂設(shè) 1cm厚的鋼墊板以擴散應力,使上下鋼墊板保持水平,以確保千斤頂豎直受力。經(jīng)查閱相關(guān)橋梁竣工圖紙,兩座橋梁橋面均有 2%橫坡,橫坡由蓋梁、橋臺形成,箱梁底面成水平狀態(tài),而蓋梁、橋臺頂面橫向有 2%的橫坡,因此在墩臺頂設(shè)置鋼 墊板時,采用帶有 2%傾斜面的可調(diào)平的楔形鋼板,以保證千斤頂支撐水面。

      3.4.2安裝 PLC同步頂升系統(tǒng),并連接位移傳感器,安裝百分表。

      位移傳感器、百分表等控制系統(tǒng)布置如圖:

      位移傳感器布置數(shù)量與板梁數(shù)量相同,布置在每片板梁端部,分別與梁底面和蓋梁側(cè)面連接,用于控制梁體同步位移,與液壓系統(tǒng)連接,同時控制計算機協(xié)同工作。

      百分表布置于梁底位置,如上圖所示:

      ①蓋梁側(cè)面 4只百分表布置于橋臺一側(cè)或橋墩兩側(cè),用于監(jiān)控位移傳感器,以便校驗同步位移量;

      ②蓋梁端部 2只用于監(jiān)控梁體側(cè)向位移(設(shè)置側(cè)向限位裝置),布置于擋塊與邊梁之間,橫橋向放置,兩側(cè)邊梁各設(shè)置 1只。

      ③蓋梁端部另外 2只用于監(jiān)控梁體水平向位移,布置于擋塊與邊梁之間,順橋向放置,兩側(cè)邊梁各設(shè)置 1只。

      位移傳感器數(shù)據(jù)由計算機記錄,并做數(shù)據(jù)處理,由高度自動化設(shè)備配合計算機軟件實現(xiàn)同步位移 百分表由現(xiàn)場技術(shù)人員在每級頂升(或落梁)后抄錄,并與位移傳感器進行比對,如發(fā)現(xiàn)偏差較大,停止頂升(或落梁),查明原因,待問題解決后,方可繼續(xù)施工。

      3.4.3試頂升(貼合)

      整個頂升系統(tǒng)安裝完成后,正式頂升前,所有相關(guān)約束解除,先試頂升 1mm,然后鎖定液控閥,保持油缸壓力不變,并持荷 20分鐘,觀察各支點處千斤頂系統(tǒng)情況,以便消除支架的非彈性變形及基礎(chǔ)沉降并考核整個頂升系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

      試頂升時,通過系統(tǒng)稱重功能,對每片梁體進行稱重,并與理論支反力進行比對,如發(fā)現(xiàn)有較大偏差時,及時向監(jiān)理、業(yè)主匯報,制定解決方案后,方可繼續(xù)施工。

      3.4.4正式頂升

      淤試頂完畢,開始正式起頂,按照每級頂升 1mm的順序進行。梁體頂升到預定高度后(最大不超過 5mm),鎖定安全鎖止閥,調(diào)整臨時支撐高度,保證臨時支撐與梁底密貼,保持千斤頂油壓不變,將梁體支撐在臨時支撐、千斤頂上。

      于每頂升一級(1mm)觀測位移傳感器讀數(shù)及百分表,數(shù)據(jù)分析無誤后,方可進行下一級施工,同步頂升誤差控制在依0.5mm,若超出,需查明原因后重新頂升。

      盂頂升高度控制原則:舊支座能取出,新支座能順利安裝為宜,一般頂升高度為 3耀4mm,最大頂升高度不超過 5mm。

      3. 4.5調(diào)整臨時支撐高度,使之與梁體密貼。(第一次調(diào)整:上升)

      3. 4.6側(cè)向限位裝置為梁體頂升到位后,使用木質(zhì)楔塊將擋塊和邊梁間空隙楔緊,防止梁體頂升后,受動載影響,梁體姿態(tài)發(fā)生變化。

      在千斤頂和臨時支撐持壓時間,即支座更換過程中,用百分表隨時監(jiān)控梁體姿態(tài),如出現(xiàn)梁體偏斜等情況,立即恢復梁體約束,報請監(jiān)理、業(yè)主,待解決方案確定后,立即糾正,方可恢復施工。

      3. 5持荷施工階段(支座更換)

      3. 5.1支座拆除

      梁體同步頂升到位后對原有舊支座進行拆除。

      (1)安排專人負責每 30分鐘記錄一次百分表,并分析數(shù)據(jù),若記錄數(shù)據(jù)與頂升完成后數(shù)據(jù)差值大于 0.5mm,應立即增加臨時支撐,穩(wěn)定梁體,查明卸載原因,并恢復持壓。

      (2)支座拆除前復查支座測量數(shù)據(jù),并一一核對,為支座安裝做好準備。

      (3)支座拆除過程中,不能采用大功率設(shè)備鑿除梁底楔形塊混凝土,以免損傷梁體及其他構(gòu)件。

      3.5.2支座安裝

      對于板式橡膠支座,按設(shè)計要求,在各支座墊石上放置相應類型的新支座,相關(guān)注意要點如下:

      (1)新支座安裝時,盡量按照原有位置安放。若原有支座出現(xiàn)明顯偏位或缺失時,應在梁體同步頂升到位后根據(jù)梁底預埋鋼板位置重新確定新支座的安裝位置

      (2)在同一墩臺上同一排支座橫向成一條線,且到臺帽、墩頂中心線的垂直距離一致,避免支座出現(xiàn)偏心受壓現(xiàn)象

      (3)應按要求正確安放支座,支座中心應與支座墊石幾何中心保持一致,確保支座上、下表面與梁底及支座墊石密貼以保證支座頂、底面全部參與受力。

      (4)對于四氟板滑塊支座要將有四氟板面的一面向上放置,并將四氟板面涂滿硅脂油,降低摩擦系數(shù)。

      3.6落梁階段

      待支座安裝到位后,再次測量檢查支座安裝情況,確保所有支座安裝正確。頂升,打開千斤頂安全鎖止閥,將梁體頂升 0.5mm左右,并使千斤頂處于持壓狀態(tài)。降低臨時支撐(第二次調(diào)節(jié):降低),降低高度不小于 5mm。拆除側(cè)向限位裝置,落梁。

      待落梁結(jié)束后,全面檢測支座是否存在病害,堅決杜絕更換后仍存在支座脫空,變形等現(xiàn)象。全面檢查控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)各項數(shù)據(jù),確保頂升前和落梁后梁體恢復到原來位置,實際誤差控制在 0.5mm。全面檢查橋梁其他位置受力情況,防止個別支座脫空造成梁體縱向或橫向局部應力集中。

      4、結(jié)束語

      隨道公路交通的發(fā)展,橋梁支座病害越發(fā)容易出現(xiàn)。整個橋梁結(jié)構(gòu)壽命長達 100年,而橡膠支座的使用年限往往不足 10年,橡膠支座在整個橋梁結(jié)構(gòu)中承擔著傳遞荷載的作用,支座的顯得十分重要,因此在橋梁支座的更換在今后的橋梁工程中會經(jīng)常出現(xiàn)。通過本工程的實施,我們總結(jié)出 PLC同步頂升更換支座的施工技術(shù),為以后類似的工程施工積累了經(jīng)驗。

      參考文獻:

      [1]葉公路工程質(zhì)量檢驗評定標準曳(JTG F80-1-2017).

      [2]葉公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范曳(JTG/T F50-2011).

      [3]葉公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范曳(JTG/T J23-2008).

      [4]葉公路橋梁橡膠支座更換技術(shù)規(guī)程曳(DB32/T 2173-2012).

      (作者單位 :如皋市水利建筑安裝工程有限公司 )

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