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        橋梁整體頂升中同步頂升系統的應用

        2021-07-24 10:03:42 液壓扳手

           今天,普朗特液壓扳手給大家分享的是橋梁整體頂升中同步頂升系統的應用,本文某高速公路9—20m大橋左幅在橋面及附屬工程為案例,通過此來延伸橋梁整體頂升中同步頂升系統的應用,感謝中鐵七局集團第三工程有限公司部分資料的支持。

           本文結合現場實際施工介紹了如何實施整體頂升方案,旨在為類似工程提供一定的施工經驗。在實際施工中,由于種種原因,可能出現預應力連續箱梁橋橋面橫坡與兩端路基橫坡不順接的情況,為保證路面施工,需要調整橋面橫坡。某高速公路服務區ZK62+689=YK62+700(9.20m)大橋因各種原因在兩端路基未施工的情況下單獨成橋,造成左幅橋面橫坡與兩端路基無法順接。

           通過方案比選,我們采用整體頂升的方案對該大橋左幅進行了整體頂升施工,取得了良好的效果。


           1.工程概況

           大橋左幅橋跨組合為9m×20m,分為兩聯,其中1~4跨為第1聯,5~9跨為第2聯。橋梁平面位于R=1800m右偏曲線上,縱坡為0.82%,墩臺徑向布置。由于C匝道起點位于橋梁第一跨上,所以第一聯橋面寬度從16.94m漸變至12m,其余橋跨橋面寬度均為12m。橋梁上部結構采用預應力小箱梁,先簡支后連續,橋面鋪裝層為8cm厚鋼筋混凝土+10cm厚瀝青混凝土。在橋梁調坡施工之前除瀝青混凝土鋪裝未施工外,鋼筋混凝土鋪裝和護欄均已經施工完成。

        同步頂升系統

           原設計橋面橫斷面見圖1。調整橋面橫坡后橫斷面見圖2。

        同步頂升系統

           2.處理方案比選

           臨合高速公路設計車速80km/h,設超高圓曲線最小半徑為2500m,本橋位于半徑1800m圓曲線上,曲線半徑較小,原設計的雙向橫坡與設計規范中一般條件下橫坡的設置規定不符,所以必須按規范要求設置成單向橫坡(圖2)。經過反復論證,確定了兩個最有可行性的方案供比選:

           2.1整體頇升梁體旋轉調整橫坡

           本方案主要通過程控的多臺千斤項同步頂升預制梁,通過調整橫向各個千斤頂的行程使梁體整體繞設計中線旋轉,將橫坡由2%調整至2%,然后加高墊石和擋塊(圖3)。本方案的優點是基本不影響原結構受力且完全滿足規范要求,可以將梁體完全調整至所需的橫坡,同時所需的人力、物力較少,直接工程費較低;本方案的缺點是對同步頂升的同步性要求很高,如果同步頂升出現個別千斤頂不同步的情形,將產生很大的附加內力,嚴重的可以破壞結構,有較大的風險,技術要求相對較高。

        同步頂升系統


           2.2梁頂增加結構層調整橫坡

           該方案考慮在已經施工的混凝土橋面鋪裝頂面增加一層結構層,以達到調整橫坡的目的??紤]外側最厚的地方需要增加高度達到64cm,為降低自重,采用框格梁形式的空心結構,如圖4所示,且利用其隔熱效果降低溫度應力的影像來滿足結構受力。該方案共增加橋面鋪裝混凝土580m,缺點是造成箱梁極限富余承載能力降低,同時造 成箱梁外邊緣感官厚度達到80cm,外觀效果較差;本方案的優點是施工簡單,施工技術成熟,現有的施工作業隊即可開展施工。通過對兩個方案的比選,我們選定采用方案l進行處理,并對方案1進行細化、優化,并在橋梁內側頂升量比較小的2號梁內側增設小擋塊一個。

        同步頂升系統


           3.箱梁整體頂升施工方案

           3.1橋梁整體提升處理方式

           箱梁采用整體提升的方式進行逐步提升,每一級提升lOOmm以內,逐步加設提前準備好的鋼管混凝土墊塊,連續5~6個循環提升到位,頂升到位后盡快連接支座下臨時墊塊與墩臺,使之成為一個整體,并安裝固定原有支座,最后加高最外側擋塊,并在內側施工新增小擋塊。

           3.2多點同步頂升控制系統工作原理

           采用PLC計算機控制多點同步頂升系統,該系統主要由液系統(油泵、油缸等)計算機控制系統等幾個部分組成。液壓系統由計算機控制,可以自動完成同步位移,實現力和位移的控制、位移誤差的控制、行程的控制、負載壓力的控制;具有誤操作自動保護、過程顯示、故障報警、緊急停止等功能;油缸液控單向閥及機械自鎖裝置可防止任何形式的系統及管路失壓,從而保證負載有效支撐等多種功能。

           3.3千斤頂的選用

           由于施工的情況比較復雜,現場需要準備兩種以上型號的不同千斤頂,主要采用千斤頂的參數為:頂升力1500kN;行程40mm;高度:125ram。

           3.3.1具有液壓鎖定功能

           必須保證橋梁項升使用的千斤項具有優越的密封性能,可以確保在特殊情況下在數天內保持恒定的荷載和位移,并能進行單個鎖定和區域鎖定。

           3.3.2具有機械螺旋鎖定功能

           長期在高壓狀態的頂升系統,可能會出現千斤頂滲油、油管滲油、油管破裂等意外,為保證橋梁的絕對的安全,在提升高度較高、時間較長時,千斤頂要具有機械鎖定油缸的功能,保證油缸有一個固定的幾何高度,無論項升系統出現任何意外,都會使橋梁處于一個安全的狀態。

           3.3.3頂部具有球面弧形設計

           千斤項的頂部應具有一個球面弧形的設計,能接受橋梁15%的坡度,可以有效保證的千斤頂與橋梁底部的一個密貼狀態,保證橋梁底部混凝土的均布受力。

           3.4位移監控系統

           提升過程用位移傳感器全過程進行實時動態監控,使用行程為300mm的拉線式位移傳感器及數據采集系統。

           3.5頂升、監控系統布置方案

           在每片梁下均布置一臺千斤頂,可以保證梁體、濕接縫等結構部件的安全;同時在邊梁下設置縱、橫向位移監控系統,檢測頂升過程中梁體實時位移,確保項升過程安全可控。除了監控系統以外,在施工過程中必須安排人員在橋面上對橋梁關鍵部位(跨中、墩頂截面)外觀的觀察,一旦發現有裂縫等異常情況,將及時報告頂升控制點,停止施工并會同有關部門研究解決。必要時橋梁的關鍵部分設置應變檢測器,對頂升過程中橋梁應力的變化進行實時監控。該同步提升系統,可以保證在提升過程中,各個墩之間提升過程中的相對高差可以控制在2mm以內,各個分步落梁后的相對高差控制在4mm以內,橫向高差控制精度在lmm以內,濕接縫兩側的頂升精度為0.5mm。

           4.頂升調坡施工流程

           4.1液壓系統的布置

           千斤頂的噸位為150t,平均每片梁下設置4個千斤項,頂升能力的冗余系數遠大于2.0。

           4.2加高墊塊的準備

           在各個橋墩下施工平臺上準備頂升和加高梁體必需的鋼板墊塊(厚20mm)、薄鋼板(厚2ram)和支座等施工必需的材料,為了適應調坡時各個梁體提升高度不一致的情況,需要準備高度分別為100mm、80mm、60mm的三種型號永久墊塊,以適應不同的支墊高度需求。

           4.3頂升施工

           各項準備工作完成后首先進行試頂升,以此檢驗液壓系統、鎖止系統和梁體有無異常情況。各系統檢驗沒有異常后方可開始正式開始頂升施工。正式頂升采用整體提升,逐步調坡的方式進行施工。千斤項的行程為40mm,每次千斤頂頂升30mm,加設20ram厚的鋼板,然后緩慢落梁,加高千斤頂下墊板,再次進行頂升,

           加設墊板,第五次頂落粱循環后,撤掉前四次加設的鋼板,墊設6O~100mm厚的永久墊塊。往復循環,每次加設的永久墊塊與之前的永久墊塊進行焊接,直到加設墊塊(墊板)的高度等于橋梁設計增高高度。由于箱梁橫向是不等量提升,每次加設的鋼板高度會有不同,施工中采用2mm薄鋼板以及坡度鋼板進行調整。隨著梁體的提升和調坡,支座與梁體下墊石平面將形成4%的坡度(原來為.2%,調整后為2%),采用預先加工好的4%的坡度板進行調整。

        同步頂升系統

           4.4加高墊石及擋塊

           在梁體均頂升完成后,撤除所有千斤頂和設備,清理橋臺并鑿毛處理,然后架設模板,按設計要求澆筑混凝土,將永久墊塊使用混凝土包裹,形成加高的墊石,并施工加高或新增加的擋塊。

           5.頂升注意事項及準備工作

           頂升時,左右側的提升精度控制在0.5mm以內。安放千斤頂之前,將墩頂的表面鑿平,并用快硬水泥進行找平或者用2~3mm厚的橡膠片墊在箱梁的下方,以減小局部的應力集中。頂升到位后,并及時鎖緊各個千斤項處的分油閥,以防止意外落梁情況的發生。所有支座安裝好,落梁后都不得出現有脫空、傾斜、偏載等病害,有墊石不平、開裂、做低等情況的,應用快速墊石灌漿料進行修復,使得安裝好后的支座均勻受力。新支座在安裝上梁之前應進行力學性能檢測。頂升梁體,所有獨立工作液壓系統單元進行力的控制和監測。

           6.結束語

           本工程在實施過程中嚴格按既定施工方案展開施工,投入如表1所示的設備,確保施工正常開展。經過15d施工,完全達到預期目的,取得了良好的施工效果。


           橫坡調整完成后,路面單位立即進行了路面瀝青混凝土鋪筑施工,和兩端路基順接良好,路面橫坡完全滿足設計要求。

           以上便是關于“橋梁整體頂升中同步頂升系統的應用”的相關技術知識,如果你們有更多關于液壓扳手的問題,也可以搜索http://www.www.peoriailhomeinspections.com/或者撥打13871243450,德國進口液壓扳手廠家普朗特將為您提供最專業的解答。


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