【導(dǎo)讀】安新高速公路改造。試驗(yàn)段橋梁頂升方案。上海天演建筑物移位工程有限公司。同濟(jì)大學(xué)建筑物移位技術(shù)研究中心

　　

【正文】 00（ 3000） 伸長率（ %） ≥ ≥ 抗彎強(qiáng)度（ MPa） ≥ ≥ 且不得呈脆性（破裂狀）破壞 抗壓強(qiáng)度（ MPa） ≥ 65 粘結(jié) 能力 鋼 鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ MPa） ≥ ≥ 鋼 鋼不均勻拉扯強(qiáng)度（ MPa） ≥ ≥ 粘結(jié) 能力 鋼 鋼粘結(jié)抗拉強(qiáng)度（ MPa） ≥ ≥ 與混凝土的正拉結(jié)強(qiáng)度（ MPa） ≥ ，且為混凝土內(nèi)聚破壞 不揮發(fā)物含量（固體含量）（ %） ≥ 99 注：表中括號(hào)內(nèi)的受拉彈性模 量指標(biāo)僅用于灌注粘結(jié)型膠黏劑。 表 52 鋼板涂抹體系 項(xiàng)目 涂料名稱 道數(shù) 每道干膜最小厚度（ mm） 干膜最小總厚度（ m? ） 底層 環(huán)氧富鋅底漆 3 30 90 面層 灰云鐵氯化橡膠面漆 4 35 140 結(jié)構(gòu)物混凝土非結(jié)構(gòu)性開裂及損壞的處理 混凝土主要非結(jié)構(gòu)性缺陷有：混凝土裂縫，構(gòu)件鋼筋外露銹蝕，混凝土缺陷、破損，混凝土脹裂。 處理方案： ① 當(dāng)縫寬小于 時(shí)，進(jìn)行封閉處理，當(dāng)縫寬大于 時(shí)，進(jìn)行注膠處理； ② 構(gòu)件 鋼筋銹蝕采用除銹、防銹、阻銹處理構(gòu)件； ③ 混凝土缺陷、破損，采用環(huán)氧混凝土修補(bǔ)； ④ 對(duì)脹裂混凝土嚴(yán)重部位，應(yīng)先將開裂部分混凝土清除，后用環(huán)氧砂漿混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 43 對(duì)新、舊橋板間鉸縫處理 將舊板一側(cè)鉸縫 65cm混凝土鋪裝層鑿除，在老混凝土板一側(cè)植筋，縱向植筋間距 20cm，新舊橋鉸縫內(nèi)澆注 C60 鋼纖維混凝土。橋面鋪裝層新增鋼筋網(wǎng)片應(yīng)與原橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)焊接。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 44 第 六 章 PLC 液壓同步頂升系統(tǒng) 為保證頂升中橋梁結(jié)構(gòu)的安全，就要嚴(yán)格要求頂升千斤頂?shù)捻斏?同步性。本工程擬采用 PLC 控制液壓同步頂升系統(tǒng) ,該系統(tǒng)已在上海音樂廳整體頂升與平移工程，天津獅子林橋頂升工程、天津北安橋頂升工程、上海吳淞江橋頂升工程等多項(xiàng)抬升工程中成功運(yùn)用。 同步頂升系統(tǒng)組成 PLC 控制液壓同步系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)（油泵、油缸等）、檢測(cè)傳感器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。 液壓系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，可以全自動(dòng)完成同步移位，實(shí)現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示、故障報(bào)警等多種功能。 系統(tǒng)特點(diǎn) 該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)： 1）具有友好 Windows 用戶界面的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)； 整個(gè)操縱 控制都通過操縱臺(tái)實(shí)現(xiàn)，操作臺(tái)全部采用計(jì)算機(jī)控制，通過工業(yè)總線，施工過程中的位移、載荷等信息，被實(shí)時(shí)直觀地顯示在 控制室的彩色大屏幕上，使人一目了然，施工中的各種信息被實(shí)時(shí)記錄在計(jì)算機(jī)中，長期保存。由于實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控，工程的安全性和可靠性得到保證，施工的條件也大大改善。 61 PLC 系統(tǒng)操作界面 2）整體安全可靠，功能齊全。 軟件功能：位移誤差的控制；行程控制；負(fù)載壓力控制；緊急停止功能；誤操作自動(dòng)保護(hù)等。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 45 硬件功能：油缸液控單向閥可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負(fù)載有效的支撐； 3）所有油缸 既可同時(shí)操作，也可單獨(dú)操作； 4）同步控制點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置，適用于大體積橋梁或構(gòu)件的同步移位。 主要技術(shù)指標(biāo) 1）一般要求 液壓系統(tǒng)工作壓力： MPa 尖峰壓力： MPa 工作介質(zhì)： ISOVG46抗磨液壓油 介質(zhì)清潔度： NAS9 級(jí) 供電電源電壓： 380VAG； 50HZ；三相四線制 功 率： 65KW（ MAX） 運(yùn) 轉(zhuǎn) 率： 24 小時(shí)連續(xù)工作制 2）頂升裝置 頂升缸推力： 200 T 頂升缸行程： 140 mm 偏載能力： 5176。 頂升缸最小高度： 395 mm 最大頂升速度： 10 mm/min 組內(nèi)頂升缸控制形式： 壓力閉環(huán)控制 壓力控制精度≤ 5% 組與組間控制形式： 位置閉環(huán)控制 同步精度 177。 mm 3）操縱與檢測(cè) 常用操縱： 按鈕方式 人機(jī)界 面： 觸模屏 位移檢測(cè)： 光柵尺 分辨率： mm 壓力檢測(cè)： 壓力傳感器 安新高速公路改造橋梁頂升方案 46 精度 % 壓力位移參數(shù)自動(dòng)記錄。 液壓控制系統(tǒng) 圖 72 是頂升系統(tǒng)的組成示意圖。頂升施工的第一步是橋梁的稱重，通過調(diào)節(jié)減壓閥的出口油壓 Pout，緩慢地分別調(diào)節(jié)每一個(gè)液壓缸的推力，使橋梁抬升，當(dāng)橋梁與原立柱剛發(fā)生分離時(shí)，液壓缸的推力，就是橋梁在這一點(diǎn)的重量值，稱出橋梁的各頂升點(diǎn)的荷重，并把減壓閥的手輪全部固定在 PD=PoutPco 的位置，便可轉(zhuǎn)入閉環(huán)頂升，依靠位置閉環(huán)，橋梁可以高精度地按控制指令被升降或懸停在任何位置。 頂升系統(tǒng)控制原理 如 圖 63 為 頂升系統(tǒng)控制原理。 比例閥、壓力傳感器和電子放大器組成壓力閉環(huán)，根據(jù)每個(gè)頂升缸承載的不同，調(diào)定減壓閥的壓力，將幾個(gè)千斤頂組成一個(gè)頂升組，托舉起梁體，但是如果僅有力平衡，則橋梁的舉升位置是不穩(wěn)定的，為了穩(wěn)定位置，在每組安裝光柵尺作精密位置測(cè)量，進(jìn)行位置反饋，組成位置閉環(huán)，一旦測(cè)量位置與指令位置存在偏差，便會(huì)產(chǎn)生誤差信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大后疊加到指令信號(hào)上， 使該組總的舉升力增加或減小，于是各油缸的位置發(fā)生變化，直至位置誤差消除為止。由于組間頂升系統(tǒng)的位置信號(hào)由同一個(gè)數(shù)字積分器給出，因此可保持頂升組同步頂升，只要改變數(shù)字積分器的時(shí)間常數(shù)，便可方便地改變頂升或回落的速度。 電控系統(tǒng) 如 圖 64 為 整個(gè)電控系統(tǒng)的組態(tài)圖。 核心控制裝置是西門子 S7200 系列的 CPUS7224，觸摸屏可以顯示各個(gè)頂升油缸的受力參數(shù)，并可連接打印機(jī)，記錄頂升過程數(shù)據(jù)。系統(tǒng)安裝了 UPS 電 圖 62 頂升系統(tǒng)組成示意圖 安新高速公路改造橋梁頂升方案 47 源，即使意外斷電，也可確保數(shù)據(jù)和工程的安全。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 48 圖 63 電器 原理 安新高速公路改造橋梁頂升方案 49 圖 64 頂升系統(tǒng)控制原理圖 安新高速公路改造橋梁頂升方案 50 第 七 章 監(jiān)測(cè)方案 本方案的監(jiān)測(cè)指頂升過程中為保證橋梁的整體姿態(tài)所進(jìn)行的監(jiān)測(cè)，包括結(jié)構(gòu)的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜。監(jiān)測(cè)貫穿于頂升全過程中。 監(jiān)測(cè)目的 橋 梁頂升過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，隨著梁的提升，梁的縱向偏差、立柱傾斜率、板梁間隙等會(huì)發(fā)生較大變化，梁的支承點(diǎn)的相對(duì)變化對(duì)梁受力狀態(tài)將會(huì)發(fā)生變化。為此 要 設(shè)置一整套監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ，并要設(shè)定必要的預(yù)警值和極限值，以便將姿態(tài)數(shù)據(jù)反饋給施工加載過程。 監(jiān)測(cè)部位及監(jiān)測(cè)內(nèi)容 （ 1） 墩臺(tái) 沉降觀測(cè)： 設(shè)置承臺(tái)沉降觀測(cè)體系來反應(yīng) 墩臺(tái) 沉降狀況 ,及時(shí)做出相應(yīng)的措施。 （ 2）梁底面標(biāo)高測(cè)量： 梁底標(biāo)高的標(biāo)高測(cè)量是橋梁頂升過程中最為重要的檢測(cè)，是控制頂升標(biāo)高與各組千斤頂間同步性的主要手段。梁底標(biāo)高檢測(cè)通過在相應(yīng)位置安置光柵尺（精度為 ），其將數(shù)據(jù)反應(yīng)到 PLC 控制系統(tǒng)，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)調(diào)整各組千斤頂?shù)捻斏俣取? （ 3）梁 橫 向位移觀測(cè)： 實(shí)施頂升前，在頂升梁體范圍外架設(shè)經(jīng)緯儀，在橋面上設(shè)置橫向位移觀測(cè)點(diǎn)，頂升過程中隨時(shí)觀測(cè)梁體的橫向位移情況，并設(shè)定預(yù)警值 5mm，如果梁體橫向位移接近預(yù)警值趕緊通知頂升操作人員 停止頂升，分析問題，提出解決方案，正常后方可開始頂升 。 （ 4）梁縱向位移觀測(cè)：該頂升工程中通過在梁端安置鋼牛腿與新接高臺(tái)帽相抵做縱向限位。限位牛腿與新接高臺(tái)帽間有較小空隙（ 3mm），頂升過程中通過觀測(cè)空隙寬度的變化 來檢測(cè)梁體縱移的情況。 監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備 主要是布置測(cè)點(diǎn)。 橋梁頂升過程中通過梁底標(biāo)高觀測(cè)來控制頂升高度與各組千斤頂間的同步性，主要監(jiān)測(cè)設(shè)備為光柵尺或拉線式位移傳感器，精度均為 。其監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置主要以千斤頂分組情況為依據(jù)，每組千斤頂布置一臺(tái) 監(jiān)測(cè) 儀器。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 51 監(jiān)測(cè)方案實(shí)施 1）施工前監(jiān)測(cè) 主 要是對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)取得各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的初值。如觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)情況、標(biāo)高等。 2）整體頂升監(jiān)測(cè) 包括頂升、支撐、落梁等過程的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括位移監(jiān)測(cè)、橋梁的整體姿態(tài)監(jiān)測(cè)等。 監(jiān)測(cè)組織安排 監(jiān)測(cè)計(jì)劃應(yīng)與頂升的施工計(jì)劃相協(xié)調(diào)，并可在實(shí)施過程中改進(jìn)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果，應(yīng)及時(shí)反饋給現(xiàn)場(chǎng)總指揮。 監(jiān)測(cè)時(shí)按以下原則安排： ①預(yù)先制定的監(jiān)測(cè)計(jì)劃； ②關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè) 。 ③特殊工況發(fā)生時(shí)，補(bǔ)充監(jiān)測(cè)； ④監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，補(bǔ)充監(jiān)測(cè)； 安新高速公路改造橋梁頂升方案 52 第 八 章 應(yīng)急預(yù)案 在橋梁的頂升施工中， 首先應(yīng)制定安全可靠、技術(shù)可行的施工方案，確保橋梁的結(jié)構(gòu)安全及施工的順利進(jìn)行，避免異常情況的發(fā)生。但橋梁同步頂升技術(shù)含量高，有一定的風(fēng)險(xiǎn)，頂升過程中有一定的不確定性。因此針對(duì)頂升過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，假定某種意外情況的發(fā)生并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，方能在緊急情況下有的放矢，及時(shí)正確的處理問題?，F(xiàn)根據(jù)本項(xiàng)目的施工特點(diǎn)及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，由項(xiàng)目部牽頭成立應(yīng)急預(yù)案小組，由總工程師、結(jié)構(gòu)工程師、電腦專家、液壓系統(tǒng)專家、機(jī)械專家及經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員等組成。具體應(yīng)急措施如下： 電腦控制系統(tǒng)故障 電腦控制系統(tǒng)因意外撞 擊而造成系統(tǒng)故障（死機(jī)、重啟或者程序無反映等等）：首先將系統(tǒng)設(shè)定為一旦沒有電腦信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，并且發(fā)出警報(bào)，千斤頂鎖死；其次，設(shè)置專門的空間安放電腦；再次，電腦操作室只允許技術(shù)人員或者相關(guān)人員進(jìn)入，并為電腦資料作備份。 在操作界面上面設(shè)定專門的應(yīng)急操作按鈕?？梢栽诰o急情況下啟動(dòng)該程序，使整個(gè)工程進(jìn)入事先設(shè)定的閉鎖狀態(tài)，經(jīng)過故障處理后，由總指揮決定是否繼續(xù)作業(yè)。 斷電事故處理：為主控電腦配置專用的 UPS，提供不間斷電源；在開機(jī)前，UPS 至少保證具有穩(wěn)定運(yùn)行半個(gè)小時(shí)的主控室用電量 。由專業(yè)電工處理電線電路方面的問題。 系統(tǒng)故障：立即由專業(yè)工程師對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，盡快排除故障，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠的備品、備件； 液壓設(shè)備故障 泵站由于斷電等原因不能正常提供動(dòng)力：千斤頂具有自鎖功能，可以自動(dòng)關(guān)閉液控單向閥，千斤頂?shù)捻斏Ρ３植蛔儭? 千斤頂不能正常提供壓力：事先多預(yù)備千斤頂和墊塊，可先用墊塊支撐，然后由液壓工程師維修或者更換千斤頂。 千斤頂壓力異常：部署專人看管液壓系統(tǒng)壓力部分，發(fā)現(xiàn)問題，立即報(bào)告安新高速公路改造橋梁頂升方案 53 主控室，由主控室操作人員決定是否關(guān)閉截止閥，如果問題嚴(yán)重 ，應(yīng)停止整個(gè)系統(tǒng)，解決具體事宜后，再行開機(jī)調(diào)試。 梁體監(jiān)測(cè)值超限事故 梁體兩側(cè)頂升速度不一致：立即停止頂升，組織人員分析原因。使梁體一側(cè)（較高處）千斤頂保持壓力不動(dòng)，另一側(cè)緩慢加壓，使其上升；當(dāng)梁體處于平衡位置時(shí)，停止“糾偏”，根據(jù)分析原因，兩邊同時(shí)加壓，壓力適當(dāng)調(diào)整。 梁體出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或者細(xì)微裂縫：立即暫?；蛘咄Ｖ故┕?，組織有關(guān)人員對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，查找原因，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)論采取相應(yīng)的處理措施，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)； 惡劣氣候 遭遇大風(fēng)、暴雨或者雷電：立即停止施工。由應(yīng)急小 組制定臨時(shí)加固措施，將千斤頂鎖死，在梁底部與承臺(tái)底部用鋼絲拉結(jié)，保證其不會(huì)產(chǎn)生水平位移。 安新高速公路改造橋梁頂升方案 54 第 九 章 質(zhì)量管理體系和保證措施 質(zhì)量承諾 我方鄭重承諾，我們將有效地組織實(shí)施施工質(zhì)量保證體系，認(rèn)真貫徹我公司 ISO－ 9001《質(zhì)量手冊(cè)》和《質(zhì)量體系程序文件》， 確保工程質(zhì)量為 合格率達(dá) 100%， 優(yōu)良率達(dá) 95%。 質(zhì)量管理體系 工程質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò) 質(zhì)量檢查程序 項(xiàng)目經(jīng)理： 項(xiàng)目總工 ： 質(zhì) 檢 工 程 師 橋 梁 工 程 師 試 驗(yàn) 工 程 師 測(cè) 量 工 程 師 計(jì) 劃 主 管 安 全 工 程 師 安新高速公路改造橋梁頂升方