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同步頂升係統在橋梁施工中的應用

时间:2021-05-08     作者:同步頂升【转载】   来自:同步頂升   阅读

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    某高速公路9—20m大橋左幅在橋麵及附屬工程施工完成後,成功采用整體頂升的方案調整橋麵橫坡。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,由於種種原因,可能出現預應力連續箱梁橋橋麵橫坡與兩端路基橫坡不順接的情況,為保證路麵施工,需要調整橋麵橫坡。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,造成左幅橋麵橫坡與兩端路基無法順接。

    通過方案比選,向日葵app色版下载卐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。

一、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。橋梁平麵位於R=1800m右偏曲線上,縱坡為0.82%,墩台徑向布置。由於C匝道起點位於橋梁第一跨上,所以第一聯橋麵寬度從16.94m漸變至12m,其餘橋跨橋麵寬度均為12m。橋梁上部結構采用預應力小箱梁,先簡支後連續,橋麵鋪裝層為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。

    原設計橋麵橫斷麵見圖1。調整橋麵橫坡後橫斷麵見圖2。

同步頂升係統在橋梁施工中的應用

二、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,本橋位於半徑1800m圓曲線上,曲線半徑較小,原設計的雙向橫坡與設計規範中一般條件下橫坡的設置規定不符,所以必須按規範要求設置成單向橫坡(圖2)。經過反複論證,確定了兩個最有可行性的方案供比選:

同步頂升係統

    1、整體頇升梁體旋轉調整橫坡

    本方案主要通過程控的多台千斤項同步頂升預製梁,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%,然後加高墊石和擋塊(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範要求,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。

同步頂升係統

    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麵鋪裝頂麵增加一層結構層,以達到調整橫坡的目的。考慮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。該方案共增加橋麵鋪裝混凝土580m,缺點是造成箱梁極限富餘承載能力降低,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,向日葵app视频選定采用方案l進行處理,並對方案1進行細化、優化,並在橋梁內側頂升量比較小的2號梁內側增設小擋塊一個。
同步頂升係統在橋梁施工中的應用

    三、箱梁整體頂升施工方案

    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,頂升到位後盡快連接支座下臨時墊塊與墩台,使之成為一個整體,並安裝固定原有支座,最後加高最外側擋塊,並在內側施工新增小擋塊。

    2、多點同步頂升控製係統工作原理

    采用PLC計算機控製多點同步頂升係統,該係統主要由液係統(油泵、油缸等)計算機控製係統等幾個部分組成。液壓係統由計算機控製,可以自動完成同步位移,實現力和位移的控製、位移誤差的控製、行程的控製、負載壓力的控製;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係統及管路失壓,從而保證負載有效支撐等多種功能。

    3、千斤頂的選用

    由於施工的情況比較複雜,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。

    3.1、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,並能進行單個鎖定和區域鎖定。

    3.2、具有機械螺旋鎖定功能

    長期在高壓狀態的頂升係統,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,無論項升係統出現任何意外,都會使橋梁處於一個安全的狀態。

    3.3、頂部具有球麵弧形設計

    千斤項的頂部應具有一個球麵弧形的設計,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。

    4、位移監控係統

    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係統。

    5、頂升、監控係統布置方案

    在每片梁下均布置一台千斤頂,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、橫向位移監控係統,檢測頂升過程中梁體實時位移,確保項升過程安全可控。除了監控係統以外,在施工過程中必須安排人員在橋麵上對橋梁關鍵部位(跨中、墩頂截麵)外觀的觀察,一旦發現有裂縫等異常情況,將及時報告頂升控製點,停止施工並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。該同步提升係統,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製在2mm以內,各個分步落梁後的相對高差控製在4mm以內,橫向高差控製精度在lmm以內,濕接縫兩側的頂升精度為0.5mm。

    四、頂升調坡施工流程

    1、液壓係統的布置

    千斤頂的噸位為150t,平均每片梁下設置4個千斤項,頂升能力的冗餘係數遠大於2.0。

    2、加高墊塊的準備

    在各個橋墩下施工平台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。

    3、頂升施工

    各項準備工作完成後首先進行試頂升,以此檢驗液壓係統、鎖止係統和梁體有無異常情況。各係統檢驗沒有異常後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,然後緩慢落梁,加高千斤頂下墊板,再次進行頂升,加設墊板,第五次頂落粱循環後,撤掉前四次加設的鋼板,墊設6O~100mm厚的永久墊塊。往複循環,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)的高度等於橋梁設計增高高度。由於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麵將形成4%的坡度(原來為.2%,調整後為2%),采用預先加工好的4%的坡度板進行調整。

    4、加高墊石及擋塊

    在梁體均頂升完成後,撤除所有千斤頂和設備,清理橋台並鑿毛處理,然後架設模板,按設計要求澆築混凝土,將永久墊塊使用混凝土包裹,形成加高的墊石,並施工加高或新增加的擋塊。

    五、頂升注意事項及準備工作

    頂升時,左右側的提升精度控製在0.5mm以內。安放千斤頂之前,將墩頂的表麵鑿平,並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。頂升到位後,並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,落梁後都不得出現有脫空、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複,使得安裝好後的支座均勻受力。新支座在安裝上梁之前應進行力學性能檢測。頂升梁體,所有獨立工作液壓係統單元進行力的控製和監測。

    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。

同步頂升係統

    橫坡調整完成後,路麵單位立即進行了路麵瀝青混凝土鋪築施工,和兩端路基順接良好,路麵橫坡完全滿足設計要求。

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