关于改扩建施工桥顶升施工技术研究

甘雄

摘 要： 采用PLC计算机控制多点同步顶升系统，该系统主要由液系统（油泵、油缸等）计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制，可以自动完成同步位移，实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能;油缸液控单向阀及机械自锁装置可防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载有效支撑等多种功能。

关键词： 桥梁;梁体;顶升;PLC;施工技术

【中图分类号】U442.5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）22-0075-01

1 施工方法

1.1 千斤顶布置。

需顶升桥梁梁体均为箱梁，箱梁单片梁最大起重约为：33T。本次增高采用100T千斤顶，箱梁梁端各布置两台100T千斤顶，确保顶升安全系数不小于2。

单墩（台）同步顶升，即单跨梁体两端每个支座周边布置2台100T千斤顶即可。

1.2 PLC同步顶升监控系统布置方案。

将PLC同步顶升位移传感器固定于支座垫石侧面（不影响千斤顶及临时支撑的位置）。系统正式启动后，采集此时位移传感器的初始数据，设置为零点。梁体顶升后，位移传感器所采集的数据即为实际顶升高度，采集系统所显示数据以mm为单位，精确度为0.01mm。PLC同步顶升系统调试的主要内容有：液压系统检查、控制系统检查、检测系统检查、初值的设定与读取。

2 顶升

2.1 试顶升。

为了观察和检验整个顶升系统的工作状态以及对系统顶升称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，试顶升高值为1-2mm。读出墩台之间每个墩台处数值，同步顶升3mm.确保每个墩柱顶升高度误差控制在0.5mm之内。试顶升结束后，所提供的顶升整体姿态，结构位移等情况，为正式顶升提供参考依据。若无问题，进行正式顶升。试顶时间持续约1小时，在观察支撑体系无任何变化后才能开始整体顶升。

2.2 正式顶升。

顶升系统在预顶完成后，读取此时液压表、限位器、百分表的数据，并以此时的数据作为初始的“零”状态数据，同时对每个观测点的数据做好详细记录。

由专业操控人员根据分阶顶升的各项数据，设定PLC液压系统的压力、行程高度，启动PLC液压控制系统，按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，在顶起高度达到预设定的高度后，系统将自动保压，由专业人员观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，如有异常情况及时调整恢复;同时采集各检查点位移数据及顶升系统的压力、设定行程值，做好详细记录。

如同步顶升误差超过0.5mm时，PLC同步顶升机自动停止顶升。此时，可采用单独控制顶升高度低于其他高度的墩柱进行补充高度。使顶升高度相同。

2.3 安装临时支撑。

本次施工，因千斤顶布置空间有限，只能采用行程为0-40mm的千斤顶进行顶升。为保证千斤顶使用安全，单次顶升到30mm即可。在进行桥梁整体同步顶升过程中，要及时加垫临时支撑，直到顶升高度达到预设抬升高度时，立即停止顶升，采集液压表各项数据，加固稳牢临时支撑。临时支撑采用Ф130mm，壁厚12mm的钢管柱制作而成，确保梁体在顶升后的稳定性。

2.4 千斤顶回油。

墩台全部顶升高度到达30mm后，临时支撑安装到位。将千斤顶回油，到原始状态。使桥梁整体的重量降落到临时支撑上。将千斤顶底部增加垫板，千斤顶行程由30mm回落至0mm。

确定顶升无误后，重复1-3步骤。继续顶升30mm.观察梁体变化，是否有无位移，侧倾等问题。无问题，继续顶升，直至顶升到位为止。

2.5 拆除支座。

顶升到达旧支座高度以上时，将临时支撑安放好，用撬棍将旧支座取出。并用吹风机清理支座上下两面的杂物。清理干净，待刚垫块及新支座就位。

2.6 安装旧桥加高刚垫块及新支座。

达到顶升高度后，将旧桥加高刚垫块放置在原支座位置，并将新支座安装就位，放置支座原设计位置。桥台处支座面上部涂满5201硅脂油，确保其润滑。支座全部更换完毕后，开始缓慢落梁。

落梁后，支座如有受力不均，起鼓，等现象，可再次顶升，在支座底部加装调平钢板，使其受力均匀，并落梁。

落梁时，亦按顶升时相同分级同步且缓慢降落，有利于梁就位准确且与支座密贴;若梁就位不准确且或与支座不密贴，应查明原因，采取有效措施予以纠正后，重新调整并就位。

3 顶升过程注意事项

（1）在顶升时采取压力与行程双控制，并以行程为最终控制。避免由于起顶不均匀而造成桥梁的剪切破坏。

（2）严格控制梁体的顶升高度，并观察桥梁的变化，避免顶升高度过高造成桥梁损坏。

（3）为了减少梁底与液压顶间直接接触处而产生的压应力，该处应分别安装300×300×20的专用调平垫板，避免直接顶升梁底部而对梁体造成损坏。

（4）起升过程应由专业人员统一指挥，顶升至可进行支座更换安装作業高度时，应立即停止顶升（顶升高度应尽量减小，以达到支座更换安装的高度为宜）。

（5）顶升前要彻底检查顶升设备的工作性能，必须保证顶升设备的正常工作，并提前进行试顶和监测、维修、保养。

（6）梁体提升控制精度为左右误差0.2mm以内，同步误差0.5mm以内。

（7）安放千斤顶之前，将墩顶的表面凿平，并用快速水泥进行找平，如果箱梁顶部有不平情况，可以用快速水泥进行找平，或者用2～3mm厚的橡胶片垫在箱梁的下方，以减小局部的应力集中。

（8）顶升到位后，并及时锁紧各个千斤顶处的分油阀，以防止意外落梁情况的发生。

（9）所有支座安装好，落梁后都不得出现有脱空、倾斜、偏载等病害，有垫石不平、开裂、做低等情况的，应用快速垫石灌浆料进行修复，使得安装好后的支座均匀受力。

（10）顶升梁体，对所有独立工作液压系统单元进行力的控制和位移监测。

（11）梁体顶升前在墩台顶设置限位装置，以防止梁体在顶升过程中位移。

4 结束语

桥梁项升过程是一个动态过程，随着梁的提升，梁的纵向偏差、立柱倾斜率、板梁间隙等会发生较大变化，梁的支承点的相对变化对梁受力状态将会发生变化。为此要设置一整套监测系统（包括墩台沉降观测、梁底面标高测量、梁横向位移观测、梁纵向位移观测），并要设定必要的预警值和极限值，以便将姿态数据反馈给施工加载过程，确保施工过程的安全和质量。

参考文献

[1] 郑汝亮.重载铁路桥梁支座顶升更换施工技术[J].铁道勘察，2019（05）：131-135.

[2] 顾金耀.浅谈顶升技术在桥梁施工中的应用[J].建设监理，2018（12）：76-79.