CN110700117A - 一种上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,实现千斤顶交替顶升可连续作业使得安全可控。由于顶升采用交替式顶升,交替式顶升在顶升过程中,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量几乎不产生变化,因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种作业方式下,梁***移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均连续监控状态,因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏,整个桥梁顶升***也处于安全可控状态中。本发明适用于既有立交桥下通行、通航或其他情况净空不足,需要进行整体抬高施工的系列工程。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域,尤其涉及一种上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法。
背景技术
随着铁路建设行业的发展,有很多既有铁路不能满足目前运营要求,需要电气化改造,在电气化改造过程中会出现公跨铁立交桥原有净高高度不能满足电气化接触网架设最小净高要求等问题,如果按照一般传统的施工方法为:上跨铁路防护→既有桥拆除→防护过程中原位新建。此做法对于既有营业线铁路来说,由于场地条件限制,以及需要保证既有营业线铁路正常运行,使得拆除和新建过程中施工工期较长,建设及施工成本较高。由于工期较长给铁路行车带来较大的安全风险和防护压力。而且有些施工过程,还受到了施工场所的限制,导致在既有营业线铁路线上无法进行施工,影响铁路建设行业的发展。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,方法包括:步骤一,施工准备;
步骤二,桥墩基础施工;
步骤三,支撑托架体系施工;
步骤四,限位***施工;
步骤五,顶升施工;
步骤六,墩台改造施工;
步骤七,拆除设备,并凿除抱柱梁。
进一步说明的是,步骤一还包括:
将铁路立交桥两端桥台处伸缩缝需凿除断开,桥面其余伸缩缝及梁缝不处理,在既有线两侧施工范围20m到30m范围内,距离既有线2m到3m处采用钢管桩设置硬隔离防护,钢管桩长2m到3m,埋入地下0.5m到1m。
进一步说明的是,步骤二还包括:
(1)、桥墩基础土方开挖;
顶升支架***反力基础设于下抱柱梁上,顶升完成后,下抱柱梁埋置于地面下作永久结构使用,清除下抱柱梁平面位置处的土方,桥台开挖锥坡,将桥台扩大基础部位的土方清理,便于安装钢支撑;
(2)、墩柱及桥台基础表面凿毛;
采用钢錾对墩柱预设位置及桥台基础承台范围内原砼进行凿毛,凿毛时必须凿除原砼表面层,凿毛凹凸差不小于6mm;
(3)、支撑地脚锚固处理;
顶升反力支架设置于抱柱梁上,采用打孔植锚栓的锚固件,再采用与支撑钢桶法兰盘同样大小的钢板对锚固件进行准确定位;锚固件施工完成后对承台顶面和加高承台顶面支架区域进行砂浆找平处理,保证支架的竖直度;
(4)、桥台基础施工;
将桥台扩大基础用混凝土进行修补,沿横桥向浇筑。浇筑混凝土时,应对原基础进行凿毛处理,并用水将混凝土充分润湿。
进一步说明的是,步骤三还包括:
(1)、布置钢支撑;
在顶升桥梁墩柱上下抱柱梁之间布置顶升支架***;桥台则在承台上布置钢支撑,支撑顶部设置钢分配梁;
(2)、构造支撑体系;
支撑体系包括:支撑钢筒、钢垫块以及水平连系杆;
每个墩柱顶升支撑的主体采用钢管作为支撑杆。钢管上下两端焊接法兰,侧面焊有连接用构件;每根钢管支撑下部通过植入或预埋锚栓与抱柱梁连接;
(3)、安装钢支撑;
1)安装钢支撑;
根据锚固于承台顶面的锚栓,按照初始高度将钢支撑安装于地脚锚栓上,调整钢支撑垂直度,控制其垂直度偏差小于0.1%,全部紧固地脚锚栓;
2)安装钢垫块;
顶升钢垫块用在千斤顶与临时支撑之间;钢垫块与顶升托架体系的钢管相对应,两端焊接法兰;
每个支撑顶部均配置一对楔块和薄厚不一的钢板,以满足不同顶升高度的要求;为避免顶升过程中支撑失稳,钢垫块间通过法兰连接;
当顶升高度分别到达预设高度时,增加一节钢管支撑用以替换钢垫块,以增强支撑稳定性;钢垫块之间栓接、钢管支撑与承台栓接、钢管支撑间及钢垫块间均用螺栓进行连接;
(4)、安装桥台处梁底托梁及千斤顶;
1)安装分配梁;
分配梁固定在梁体底部,位于梁体与千斤顶之间,分配梁直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶;
采用手拉葫芦配合将分配梁安装至梁底上,采用在梁缝处打设螺栓孔,在桥面处安装槽钢衡量,在梁缝处用螺栓将底部托梁与顶部槽钢梁连接好,将托梁固定在梁底部;落梁后,将螺栓及衡量,螺栓孔用与梁体同标号砼填塞;
2)安装千斤顶;
千斤顶分组及位移传感器:交接墩千斤顶分为四组,其余每个墩台各分为二组,共分十六组,每组千斤顶设一个监控点,每个监控点设一台监测位移传感器;
所有千斤顶均按向下方向安装,即千斤顶底座固定在梁下方分配梁上;
千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直;
千斤顶的上下均设置钢垫板以分散集中力,保证结构不受损坏。
顶升过程中,出现千斤顶中心偏离支撑中心,将千斤顶调整对中支撑中心;若出现有旋转,在千斤顶尾部增加楔形块调平千斤顶。
进一步说明的是,步骤四还包括:
限位装置利用四根角钢锚固于下抱柱梁,顶部角钢将其连接成格构形式,增大整体刚度;
上抱柱梁与四根角钢之间留有5mm间隙,作为控制平面位置偏差的限值;
桥台位置限位可在桥台两侧背墙上安装工字钢,并用工字钢斜撑;
顶升期间,在板梁上设置卡槽,与限位钢结构之间间隙设置为3mm,使得桥台部位梁体在顶升过程中沿限位设定轨道滑动,其平面位置限制在预留间隙范围内。
进一步说明的是,步骤五还包括:
配置顶升控制点,控制区域;
控制区域设置拉线传感器控制位移的同步性,根据桥梁的结构,位移同步精度控制在2mm;位移传感器与中央控制器相连形成位移的闭环控制;
位移传感器固定于墩柱侧面支座中心线上,与梁底相连,顶升梁体时,记录梁体顶升高度并控制梁体的位移及姿态;
在正式顶升之前,进行试顶升;
顶升前断开顶升施工处的桥面联系,凿除桥面处的现浇混凝土,然后切断连接钢筋以解除两联之间的联系;
对横向限位及其纵向限位的检查以及试顶升阶段的观察,检查限位体系是否正常运行;
对搭设的顶升支架进行检查;试顶升结束后,提供整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据;
试顶升后,观察若无问题,便进行正式顶升;
顶升过程中,按预设荷载进行加载和顶升;观察各个观察点应及时反映测量情况;对顶升过程的数据进行校核和分析,若有数据偏差,及时进行调整;
顶升过程采用交替式顶升,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量变化在阈值范围内,梁体内力变化在阈值范围内。
进一步说明的是,交替式顶升方式包括:
A.在需顶升桥梁结构的底部安装两组千斤顶,使千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部垫置等高的钢支撑垫块;
B.在该桥梁结构上设置多个位移传感器,用以实时测量桥梁结构的顶升高度;
C.通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时在顶升过程中在第二组千斤顶下侧逐步的加垫1.2cm厚钢板,保护第一组千斤顶失效时支架的稳定,顶升到一个行程后,取出钢板并在第二组千斤顶的活塞下端垫设相应高度的钢支撑垫块;
D.通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时控制第一组千斤顶收缸,并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下垫设相应高度的钢支撑垫块;
E.重复步骤C、D,以进行反复交替顶升,直至将桥梁结构顶升至预设高度。
在步骤C或D中,上下叠置垫设的钢支撑垫块之间通过连接螺栓相连接固定。
在步骤C或D中,相邻的钢支撑垫块之间还通过连接杆件连接加固成钢格构形式。
进一步说明的是,步骤六还包括:
桥墩墩柱连接;
桥墩采用钢筋混凝土连接,并外包一层钢筋混凝土增大墩底刚度;施工时,先将上下切断面钢筋凿出20cm,上下钢筋采用钢筋机械连接的方式将顶升高度范围内纵向钢筋连接,箍筋按预设方式进行施工;完成钢筋绑扎后,将上下混凝土茬口用水充分润湿,立模浇筑微膨胀细粒式混凝土;待接柱混凝土达到预设强度后,拆除模板,在抱柱梁上植入外包钢筋混凝土纵向钢筋,并绑扎箍筋,立模浇筑混凝土;
桥台施工;
桥台采用台帽及侧墙植筋并浇筑加高垫石的方法,桥台加高采用C30混凝土,施工前对原桥台进行凿毛处理,凿毛深度约为1cm,原桥台挡块全部凿除,新旧混凝土连接植筋深度均为20cm;
(1)植筋施工;
在承台后侧及顶面植入钢筋;
(2)植筋施工;
植筋所采用的钢筋均为HRB335钢筋;
在构件上用钢尺工具将植筋位置测量出,并用墨汁标识出具体植筋位置;
根据标识的植筋位置,结合钢筋定位仪测量原桥钢筋位置,在植筋位置用无冲击力的电钻钻孔;
钻孔成孔后,先用毛刷清除钻孔浮渣,再用压缩空气清除孔内浮尘;
按照专用植筋胶液的配合比,在现场配置植筋胶液,配制的胶液注入钻孔的孔道内,把钢筋按照一个方向旋转并缓缓***孔底;
检查外观是否有流胶现象、注胶是否饱满、固化是否正常;
钻孔植筋检查除外观判断外,进行拉拔试验检查,当全部符合要求后进行其他钢筋绑扎,最后安装模板浇注C30膨胀混凝土;浇注混凝土时要缓慢放料,分层振捣密实。
进一步说明的是,采用PLC控制变频同步***执行顶升施工;
PLC控制变频同步***包括:多个顶升千斤顶1,中央控制器8,分配阀9,油箱11计算机12以及分别与顶升千斤顶1配合使用的位移传感器2,回油开关3,减压阀4,回油管5以及进油管6;
中央控制器8通过传感线7分别与每个位移传感器2连接;
油箱11上设有变频泵站10;
PLC控制变频同步***具有Windows用户界面的计算机控制***;
PLC控制变频同步***通过工业总线,获取施工过程中的位移、载荷信息,实时显示在屏幕上,施工中的各种信息实时记录在计算机中;
PLC控制变频同步***配置有位移误差的控制;行程控制;负载压力控制;紧急停止功能;误操作自动保护;PLC控制变频同步***配置有对所有油缸同时操作,或单个操作。
进一步说明的是,PLC控制变频同步***还包括:多点同步液压控制***;
多点同步液压控制***配置有多个液压控制单元,每台液压控制单元作为一个控制子站,依靠工控总线联结在一起,由一台主控制器控制,协同工作同步运行;
多点同步液压控制***还配置有多个主控器,每台主控器可控制36个子站,每台子站有四路独立闭环控制回路,每个闭环控制回路组成位置闭环,或力闭环;
在选择位置闭环工作状态时,工控总线输入的指令值为位置,通过配置位移传感器,作位置检测反馈元件;
在选择力闭环工作状态时,工控总线输入指令为力,多点同步液压控制***还配有压力传感器,作力检测元件。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
本发明提供的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法实现千斤顶交替顶升可连续作业使得安全可控。
由于顶升采用交替式顶升,交替式顶升在顶升过程中,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量几乎不产生变化,因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种作业方式下,梁***移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均连续监控状态,因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏,包括梁体在内的整个支撑体系也处于监控状态中,整个桥梁顶升***也处于安全可控状态中。
本发明顶升采用PLC液压同步操作***精度一致,PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法,这种控制方法是建立在力和位移双闭环的控制基础上,由液压千斤顶精确地按照桥梁的实际荷重,平稳地顶举桥梁,使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低,同时液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感器组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移和姿态,同步精度为±2.0mm,这样就可以很好的保证顶升过程的同步性,确保顶升时梁体结构安全。
本发明采用计算机***监控,安全可靠指导施工,液压***由计算机控制,可以全自动完成同步移位,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。整个操纵控制都通过操纵台实现,操作台全部采用计算机控制,通过工业总线,施工过程中的位移、载荷等信息,被实时直观地显示在控制室的彩色大屏幕上,使人一目了然,施工中的各种信息被实时记录在计算机中,长期保存。由于实现了实时监控,工程的安全性和可靠性得到保证,施工的条件也大大改善。
本发明顶升后对整体结构无损伤,确保梁板及桥面原貌原样。顶升过程中,主梁附加应力处于合理范围内,不出现新的裂缝,原有裂缝宽度无明显增大,满足相关规范要求。
本发明顶升到位后,在千斤顶与钢支撑***作用下,可立即对切割后的墩柱进行钢筋连接及安装,并浇筑膨胀混凝土,桥台可同时进行台帽加高处理。在此期间台后也可同步进行路面顺接施工。在混凝土龄期不少于15d后即可可以撤掉支撑***恢复桥面交通,极大程度的减少了对既有交通的影响。
本发明适用于既有立交桥下通行、通航或其他情况净空不足,需要进行整体抬高施工的系列工程。适用于既有立交桥病害整治,需要托换或加固系列工程。
本发明采用多台立式千斤顶,将顶升着力点布置于墩立柱上下抱住梁上,桥台处着力点则设于桥台承台顶与梁板下分配梁之间,采用PLC液压同步控制操作***,待立柱上下抱住梁支撑到位后,立柱根部用绳锯切断后,多台千斤顶交替顶升,桥面整体抬升至预设高程的工艺原理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法流程图;
图2为承台锚栓设置示意图;
图3为桥墩支撑***布置图;
图4为桥墩支撑***布置图;
图5为桥墩支撑***布置图;
图6为钢支撑安装工艺流程图;
图7为钢垫块示意图;
图8为钢垫块示意图;
图9为分配梁示意图;
图10为分配梁示意图;
图11为千斤顶初始安装立面图;
图12为顶升结束后千斤顶安装立面图;
图13为桥台位置的限位装置安装示意图;
图14为顶升流程图;
图15为桥梁结构顶升***及顶升前的配置的示意图;
图16为第一组千斤顶顶升的状态示意图;
图17为第二组千斤顶加垫块的状态示意图;
图18为第二组千斤顶顶升及第一组加垫块的状态示意图;
图19为第一组千斤顶再次顶升及第二组加垫块的状态图;
图20为植筋施工工艺流程图;
图21为LC液压同步顶升控制***连接示意图;
图22为桥梁改造的比例同步顶升示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
本文所采用的术语仅做描述具体实施例的用途,并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的,单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。还要理解的是,当用于本说明书时,术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
本发明提供上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,如图1所示,方法具体包括:施工准备;
在桥面两端桥台处伸缩缝凿除断开,桥面其余伸缩缝及梁缝则不需处理,在既有线两侧施工范围20m范围内,距离既有线2m处采用钢管桩设置硬隔离防护,钢管桩长2m,埋入地下0.5m。
桥墩基础施工;也就是桥墩基础土方开挖,具体的,顶升支架***反力基础设于下抱柱梁上,顶升完成后,下抱柱梁埋置于地面下作永久结构使用,清除下抱柱梁平面位置处的土方,其中桥台需开挖锥坡,将桥台扩大基础部位的土方清理,便于安装钢支撑。
土方采用小型机械辅以人工开挖方式,需要用于回填土方由人工转运至现场周边位置堆放。
墩柱及桥台基础表面凿毛;因顶升后需浇筑上下抱柱梁,为保证承台新旧混凝土有效结合,拟采用人工使用钢錾对墩柱预设位置及桥台基础承台范围内原砼进行凿毛,凿毛时必须凿除原砼表面层,凿毛凹凸差不小于6mm。
支撑地脚锚固处理;如图2所示,顶升反力支架设置于抱柱梁上,在抱柱梁顶面设置锚固件101。拟桥台承台采用打孔植锚栓的锚固件,桥墩102处因为施工上下抱柱梁钢筋混凝土结构,可采用预埋锚栓方法。采用与支撑钢桶法兰盘同样大小的钢板对锚固件进行准确定位,钢支撑柱的法兰盘螺栓孔直径为26mm,锚栓为24mm,安装过程中保证16颗锚栓全部安装到位,所以钢支撑柱连接的偏差最大为1mm。锚固件施工完成后对承台顶面和加高承台顶面支架区域进行砂浆找平处理,保证支架的竖直度。
桥台基础施工;既有桥台平面位置无法安装千斤顶钢支撑,将桥台扩大基础用混凝土进行修补,修补混凝土宽0.5m,高0.75m,沿横桥向浇筑。浇筑混凝土时,应对原基础进行凿毛处理,并用水将混凝土充分润湿。
支撑托架体系施工;
(1)、布置钢支撑;在顶升桥梁墩柱上下抱柱梁之间布置顶升支架***;桥台则在承台上布置钢支撑,支撑顶部设置钢分配梁;
(2)、构造支撑体系;顶升钢支撑托架体系的主要作用是承担上部结构桥梁梁体的重量,此结构需要考虑他的承载力、刚度及稳定性,保证梁体顶升时托架体系的力学性能符合规范要求,同时保证梁体在顶升过程中的受力状态满足预设要求,包括附加应力、位移等。
托架体系由支撑钢筒、钢垫块以及水平连系杆等组成。每个墩柱顶升支撑的主体采用精加工Φ500×12mm钢管作为支撑杆。钢管上下两端焊接厚度为20mm的法兰,侧面焊有连接用构件。每根钢管支撑下部通过植入或预埋M16锚栓与抱柱梁(原承台)连接。详细布置见图3、图4、图5支架***布置图。
(3)、安装钢支撑;
1)安装钢支撑;
根据锚固于承台顶面的锚栓,按照初始高度(h=梁底至承台顶面高度-支撑顶升千斤顶及横梁高度后的高度)将钢支撑安装于地脚锚栓上,调整钢支撑垂直度,控制其垂直度偏差小于0.1%,全部紧固地脚锚栓。钢支撑及纵横向联系均采用工厂加工,现场人工配合机械安装。如图6所示钢支撑安装工艺流程图。
2)安装钢垫块;
顶升专用钢垫块用在千斤顶与临时支撑之间。钢垫块与顶升托架体系的钢管相对应,也采用Φ500×12mm钢管,两端焊接厚为12mm的法兰。每个临时支撑顶部均配置一对楔块和薄厚不一的钢板,以满足不同顶升高度的要求。为避免顶升过程中支撑失稳,钢垫块间通过法兰连接。
为适应千斤顶的顶升行程,钢垫块共有10cm、20cm、50cm高度等多种类型,图7和图8所示。
当顶升高度分别到达1.0米时,增加一节钢管支撑用以替换钢垫块,以增强支撑稳定性。支撑结构之间连结牢固,即钢垫块之间栓接、钢管支撑与承台栓接、钢管支撑间及钢垫块间均用螺栓进行连接。通过以上措施保证支撑结构有良好的整体性,防止因桥梁顶升可能发生的滑移造成支撑体系的失稳破坏。
(4)、安装桥台处梁底托梁及千斤顶;
1)安装分配梁;
如图9所示,分配梁固定在梁体底部,位于梁体与千斤顶之间,分配梁直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶。分配梁需要有足够的刚度、强度及稳定性,保证顶升过程中不产生较大的变形,同时在顶升过程中,梁体有纵向位移,则分配梁随梁体同时移动,但是千斤顶和下部钢支撑体系位置固定,不产生水平位移,则千斤顶与分配梁有相对滑动,则需考虑梁体的偏心受压,局部失稳等。如图10所示,分配梁上设有1号加强板和2号加强板。
采用手拉葫芦配合将分配梁安装至梁底上,采用在梁缝处打设螺栓孔,在桥面处安装槽钢衡量,在梁缝处用螺栓将底部托梁与顶部槽钢梁连接好,将托梁固定在梁底部。落梁后,将螺栓及衡量,螺栓孔用与梁体同标号砼填塞。
2)安装千斤顶;
千斤顶的选用和钢支撑的尺寸、混凝土局部受压、上部梁体受力等有关,同时要考虑一个千斤顶失效时钢支撑、混凝土局部受压及上部梁体受力是否满足要求。顶升可选用200T吨位千斤顶,300T吨位千斤顶,500T吨位千斤顶等等。千斤顶均配有液压锁及机械锁,可防止任何形式的***及管路失压,从而保证负载的有效支撑。
千斤顶分组及位移传感器:交接墩千斤顶分为四组,其余每个墩台各分为二组,共分十六组(6*2+1*4),每组千斤顶设一个监控点,每个监控点设一台监测位移传感器。为便于顶升操作,所有千斤顶均按向下方向安装,即千斤顶底座固定在梁下方分配梁上。
千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直。以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。千斤顶的上下均设置钢垫板以分散集中力,保证结构不受损坏。
千斤顶调平及对中,顶升过程中如出现千斤顶中心偏离支撑中心,需要将千斤顶调整对中支撑中心,若出现有旋转,需要在千斤顶尾部增加楔形块调平千斤顶,见图11和图12。
本发明的限位***施工过程中,为保证桥梁在顶升过程中不产生偏位,需设置限位装置。若在顶升中产生平面偏斜,限位装置结构控制在限位装置设定的范围内。桥梁顶升是一个动态的过程,需时刻保证梁体不产生水平位移。
限位装置如图13所示,利用四根L125*10角钢锚固于下抱柱梁,顶部采用L100*10角钢将其连接成格构形式,增大整体刚度。上抱柱梁与四根L125*10角钢之间留有5mm间隙,作为控制平面位置偏差的限值。四根L125*10角钢长度必须满足顶升完成后仍能起到限位作用,因此其长度取2.8m。不小于上下抱柱梁间距+上抱柱梁厚度+顶升高度。
桥台位置限位可在桥台两侧背墙上安装1.2m长I20a工字钢,并用I16工字钢斜撑。顶升期间,在板梁上设置卡槽,与限位钢结构之间间隙设置为3mm,使得桥台部位梁体在顶升过程中沿限位设定轨道滑动,其平面位置限制在预留间隙范围内。
本发明涉及的顶升施工,控制点的划分原则为顶升过程安全可靠,特别着重同步性和桥体的姿态控制。配置顶升控制点,控制区域;控制区域设置拉线传感器控制位移的同步性,根据桥梁的结构,位移同步精度控制在2mm;位移传感器与中央控制器相连形成位移的闭环控制;
位移传感器固定于墩柱侧面支座中心线上,与梁底相连,顶升梁体时,记录梁体顶升高度并控制梁体的位移及姿态。
在正式顶升之前,进行试顶升;顶升前应断开顶升施工处的桥面联系,以保证支座更换不影响到相邻跨的结构,先凿除桥面处的现浇混凝土,然后切断连接钢筋以解除两联之间的联系。若前期已经进行了移动单位与固定单位的关系解除。试顶升前则需要进行排查,保证顶升顺利运行。对横向限位及其纵向限位的检查以及试顶升阶段的观察。检查限位体系是否正常运行。对搭设的顶升支架进行检查,保证其足够的强度、刚度、稳定性,支架跨中挠度要小于10mm,确保在梁被顶起时支架不倒塌、不倾斜、沉降较小且均匀。试顶升结束后,提供整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据。
试顶升后,观察若无问题,便进行正式顶升,如图14所示;
顶升过程中,按预设荷载进行加载和顶升;观察各个观察点应及时反映测量情况;对顶升过程的数据进行校核和分析,若有数据偏差,及时进行调整;
顶升过程采用交替式顶升,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量几乎不产生变化,因而梁体内力也几乎不产生变化。
正式顶升,须按下列程序进行,并作好记录:按预设荷载进行加载和顶升;各个观察点应及时反映测量情况;各个测量点应认真做好测量工作,及时反映测量数据;比较实测数据与理论数据的差异;分析:若有数据偏差,有关各方应认真分析并及时进行调整。
交替式顶升(正式顶升关键工序)
本次顶升采用交替式顶升,交替式顶升在顶升过程中,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量几乎不产生变化,因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种作业方式下,梁***移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均连续监控状态,因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏,包括梁体在内的整个支撑体系也处于监控状态中。因此整个桥梁顶升***也处于安全可控状态中。
A.在需顶升桥梁结构的底部安装两组千斤顶,使千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部垫置等高的钢支撑垫块;
B.在该桥梁结构上设置多个位移传感器,用以实时测量桥梁结构的顶升高度;
C.通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时在顶升过程中在第二组千斤顶下侧逐步的加垫1.2cm厚钢板,保护第一组千斤顶失效时支架的稳定,顶升到一个行程后,取出钢板并在第二组千斤顶的活塞下端垫设相应高度的钢支撑垫块;
D.通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时控制第一组千斤顶收缸,并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下垫设相应高度的钢支撑垫块;
E.重复步骤C、D,以进行反复交替顶升,直至将桥梁结构顶升至预设高度。
在步骤C或D中,上下叠置垫设的钢支撑垫块之间通过连接螺栓相连接固定。
在步骤C或D中,相邻的钢支撑垫块之间还通过连接杆件连接加固成钢格构形式。
桥梁结构顶升***和顶升方法通过在桥梁结构底部设置两组可主动施加顶升力的千斤顶,并由控制台控制液压泵站驱动两组千斤顶进行反复交替顶升,同时在一组千斤顶顶升的过程中,在另一组千斤顶的底部垫设钢支撑垫块,起到消除各支撑点之间的高差问题,从而有效保证桥梁结构顶升过程中的结构安全。
结合图15至19所示,桥梁结构顶升***主要包括:两组千斤顶1a、1b,分别安装于需顶升桥梁结构202底部,且千斤顶1a、1b的活塞朝下设置,当然,每个千斤顶1a、1b均安装有安全阀等保护装置,即使发生供油***及回油***的突然失效、断电等,千斤顶1a、1b也会保持应有的压力;钢支撑垫块30,分别叠置垫设于两组千斤顶1a、1b的活塞下部;数个位移传感器2,分设桥梁结构2上,用以实时测量桥梁结构2的顶升高度;液压泵站50和与其相连的控制台60,液压泵站50接收位移传感器2的测量高度并传输至控制台60,控制台60控制液压泵站50作业,对两组千斤顶1a、1b进行交替顶升。其中,所述的相叠置的钢支撑垫块30之间通过连接螺栓穿过两者四周的孔洞,并通过螺母紧固,起到上下相户连接固定。而所述的相邻的钢支撑垫块30之间通过连接杆件连接加固成钢格构形式,以保证顶升时的整个支撑体系的稳定。
结合图15至19所示,该顶升***的顶升方法如下:
在需顶升桥梁结构202(如桥梁等)的底部安装两组千斤顶1a、1b,使千斤顶的活塞朝下设置,并分别在两组千斤顶1a、1b的活塞底部垫置等高的钢支撑垫块30;并且在该桥梁结构2上设置多个位移传感器2,用以实时测量桥梁结构2的顶升高度;然后通过控制台60控制液压泵站50驱动其中的第一组千斤顶1a,图16中的两外侧的千斤顶,进行顶升桥梁结构202一个行程,并在第二组千斤顶1b的活塞下端垫设相应高度的钢支撑垫块30,图17中垫加的垫块数量为与一个行程等高一块,使钢支撑垫块30对第二组千斤顶1b进行有效支撑;此时再控制第二组千斤顶1b进行顶升桥梁结构202一个行程,同时控制第一组千斤顶1a收缸,并在第一组千斤顶1a的活塞下端垫设相应高度的钢支撑垫块30,图18中垫加的垫块数量为两块,使钢支撑垫块30对第一组千斤顶1a进行有效支撑;然后再控制第一组千斤顶1a进行顶升桥梁结构202一个行程,同时控制第二组千斤顶1b收缸,并在第二组千斤顶1b的活塞下端垫设两块钢支撑垫块30,见图19,通过如此的反复交替循环进行顶升,最终将桥梁结构2顶升至预设高度。
在上述顶升过程中,通过两组千斤顶1a、1b的交替循环顶升,随时消除了钢支撑垫块30的托架体系的压缩量,在其中任何一组千斤顶卸压的同时,另一套千斤顶已经开始伸缸顶升,消除了各支撑点之间的高差问题。同时,如发生千斤顶失效的突发状况,上部重载物下落因支撑压缩量已消除而没有了落差,荷载托换即刻完成,有效保证了上部重载物的安全,从而也有效保证顶升中的结构安全,并使顶升的桥梁结构2能够按人们预想的程序实现顶高、变坡、下降、纠偏,达到顶升后不降低桥梁结构2使用功能的效果。
本发明中,桥墩墩柱连接;
桥墩采用钢筋混凝土连接,并外包一层钢筋混凝土增大墩底刚度;施工时,先将上下切断面钢筋凿出20cm,上下钢筋采用钢筋机械连接的方式将顶升高度范围内纵向钢筋连接,箍筋进行施工;完成钢筋绑扎后,将上下混凝土茬口用水充分润湿,立模浇筑微膨胀细粒式混凝土;待接柱混凝土达到预设强度后,拆除模板,在抱柱梁上植入外包钢筋混凝土纵向钢筋,并绑扎箍筋,立模浇筑混凝土;
桥台施工;
桥台采用台帽及侧墙植筋并浇筑加高垫石的方法,桥台加高采用C30混凝土,施工前对原桥台进行凿毛处理,凿毛深度约为1cm,原桥台挡块全部凿除,新旧混凝土连接植筋深度均为20cm;
(1)植筋施工;
在承台后侧及顶面植入钢筋;
(2)植筋施工;植筋施工工艺流程如图20所示。
植筋所采用的钢筋均为HRB335钢筋,植筋钢筋在钢筋加工棚用切割机,钢筋弯曲机等小型机具按预设要求进行物理冷加工。植筋胶采用A级胶。
按照施工预设图进行植筋位置放样,在构件上用钢尺等工具将植筋位置测量出,并用墨汁标识出具体植筋位置。
根据标识的植筋位置,参考原承台施工预设图,结合钢筋定位仪测量原桥钢筋位置,尽量避免与原桥钢筋冲突,在植筋位置用无冲击力的电钻钻孔。
A级植筋胶性能指标
注:表中各项性能指标,除强度标准值外,均为平均值。
清孔:钻孔成孔后,先用毛刷清除钻孔浮渣,再用压缩空气清除孔内浮尘。
植筋:按照专用植筋胶液的配合比,在现场配置植筋胶液,配制的胶液注入钻孔的孔道内,把钢筋按照一个方向旋转并缓缓***孔底。
检查外观是否有流胶现象、注胶是否饱满、固化是否正常。
在植筋粘结剂未固化前,不得扰动钢筋,否则影响植筋效果。
钻孔植筋检查除外观判断外,进行拉拔试验检查,当全部符合要求后进行其他钢筋绑扎,最后安装模板浇注C30膨胀混凝土即可。浇注混凝土时要缓慢放料,分层振捣密实
本发明涉及的拆除设备,并凿除抱柱梁过程中,顶升完毕后,待墩柱接高部位混凝土达到预设强度后,将顶升千斤顶等设备及钢分配梁进行拆除,让桥梁结构荷载重新由墩柱进行承担。设备拆除过程中不可侵入列出通行限界。
本发明还采用PLC控制变频同步***执行顶升施工;
PLC控制变频同步***包括:多个顶升千斤顶(1),中央控制器(8),分配阀(9),油箱(11)计算机(12)以及分别与顶升千斤顶(1)配合使用的位移传感器(2),回油开关(3),减压阀(4),回油管(5)以及进油管(6);
中央控制器(8)通过传感线(7)分别与每个位移传感器(2)连接;油箱(11)上设有变频泵站(10);PLC控制变频同步***具有Windows用户界面的计算机控制***;PLC控制变频同步***通过工业总线,获取施工过程中的位移、载荷信息,实时显示在屏幕上,施工中的各种信息实时记录在计算机中;PLC控制变频同步***配置有位移误差的控制;行程控制;负载压力控制;紧急停止功能;误操作自动保护;PLC控制变频同步***配置有对所有油缸同时操作,或单个操作。
多点同步液压控制***,采用变频调速比例控制,依靠内置PLC,组成力或位置闭环回路,因此可以实现各种高精度的多点同步顶升、顶推控制,并满足各点之间力均衡的要求。
多点同步液压控制***采用模块化结构,用户可以根据施工需要,选用一点、两点、四点、各种不同的液压控制单元,每台液压控制单元作为一个控制子站,依靠工控总线联结在一起,由一台主控制器控制,协同工作同步运行。
在选择位置闭环工作状态时,工控总线输入的指令值为位置,需要外配位移传感器,作位置检测反馈元件;选择力闭环工作状态时,工控总线输入指令为力,液压***内已经配有压力传感器,作力检测元件。实际使用中究竟是用位置闭环还是力闭环要视工程对象而定。
本发明涉及多点同步的超静定问题,多点同步超过两点共线或超过三点共面时,就会遇到超静定问题,对于小刚度结构只需要简单的位置同步就能克服超静定问题,但对于大刚度结构就需要使用复杂的力均衡技术才能满足同步要求。
所谓小刚度与大刚度,是指构件变形相对油缸位移控制精度而言;本发明所用同步***,控制精度可达0.5mm以上,如果相邻两点发生0.5mm的误差,油缸的负荷变化不超过5%,则可视为小刚度结构;如果相邻两点发生0.5mm误差,可引起油缸负荷发生20%以上的变化,则应看作大刚度结构。
对于桥梁结构平移,由于平移过程中存在地基下沉现象,因此只能采取力闭环顶升方式。力闭环无法控制施工对象的姿态,所以在力闭环工作状态下,还要辅以位置闭环。如果顶升点是以直线分布,只需两个位置检测传感器,来控制施工对象的姿态;而顶升点以平面分布时,则需要三个以上位置检测控制点。
本发明涉及的等比例同步顶升问题,立交桥改建中的同步顶升,原立交桥的引桥需要抬升与新桥衔接,见图22施工中共计使用8点位置同步控制,即为1A,1B,2A,2B,3A,3B,4A,4B,5A,5B,6A,6B,7A,7B,8A,8B。
在工控总线网络控制下,8点控制***由一台控制器控制,按比例顶升,同时达到新桥梁的预设位置。
同步顶升的安全保护有赖于平衡阀的采用,平衡阀为无泄漏锥阀结构,有3个主要功能;第一个功能是平衡油缸的负荷压力,使带载下降的顶升油缸不至失压下滑,即使在油管破裂时也不会让工件跌落。于是无论是上升还是下降都变成进油调速,安全性大增。第二个功能是保护油缸不发生过载,当油缸内的压力超过调定压力时,平衡阀能自动开启,卸掉过高的油压,保护油缸免遭过载。第三个功能是重载先开,可使多缸并联时,各缸载荷自动均衡。平衡阀可以直接安装在油缸上,最大限度地减少了外接管道带来的意外。
本发明对顶升桥进行监测,
1)、顶升监测部位
a、PLC顶升控制***上配置的位移传感器及压力传感器,属于实时监控***;
b、其他监测,包括承台沉降、桥面标高监测、桥梁中线等,属于间断式监测,为顶升控制提供一定的依据。
施工监测点位及监测内容表
序号 | 测点位置 | 测点数 | 监测内容 | 报警值(预设提供) | 仪器设备 |
1 | 承台沉降 | 8 | 相对标高 | 2mm | 电子水准仪 |
2 | 桥面标高监测 | 8 | 相对标高 | 4mm | 电子水准仪 |
3 | 桥梁中线 | 6 | 偏离中心线 | 10mm | 全站仪 |
2)、施工监测内容
a、承台沉降观测:设置承台沉降观测体系来反应承台沉降状况,及时做出相应的措施。
b、桥面标高观测:桥面高程观测点用来推算每个桥墩的实际顶升高度。测点设在桥面上,在每个墩柱位置的桥面两侧设置两个测点,共8个监测点。
c、桥梁中线:每一孔桥面中线布置2个点,共6个点,测量桥面横向偏移量。
d、梁体纵向位移观测:为了对顶升过程中梁体纵向位移及立柱垂直度的观测,在外立柱外侧面用墨线弹出垂直投影线,墨线须弹过切割面以下,在垂直墨线的顶端悬挂一个铅球。通过垂球线与墨线的比较来判断梁体的纵向位移并与计算值相比较。
3)、监测过程控制
a、预先由现场技术人员会同顶升操作员在顶升施工前读取初始读数;
b、顶升施工开始后,每隔2个小时进行一次位移传感器、纵横向位移观测点、顶升千斤顶以及各高程控制点高程变化情况做一次全面测量和数据记录,现场技术人员通过监测数据的比较分析调整顶升控制参数与预设数据进行比较,及时控制,保证梁体的整体姿态和墩柱的姿态,每天的监测数据及监控数据整理并上报总包方及监理单位;
c、监控预警以及现场施工人员发现隐患情况后应立即通知现场技术人员停止顶升作业,并将问题情况详细上报项目总工程师,由项目总工召集有关技术人员与第三方监测单位比较监测数据,共同排查可能的原因,预警解除后由总工程师发出复工指令,现场方可继续施工。
本发明描述和/或示出的过程参数和步骤序列仅以举例的方式给出并且可根据需要改变。例如,虽然本文示出和/或描述的步骤可以特定顺序示出或讨论,但这些步骤不必以示出或讨论的顺序来执行。本文描述和/或示出的各种示例方法也可省略本文描述或示出的步骤中的一个或多个,或除了所公开的那些步骤之外还包括另外的步骤。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,方法包括:
步骤一,施工准备;
步骤二,桥墩基础施工;
步骤三,支撑托架体系施工;
步骤四,限位***施工;
步骤五,顶升施工;
步骤六,墩台改造施工;
步骤七,拆除设备,并凿除抱柱梁。
2.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤一还包括:
将铁路立交桥两端桥台处伸缩缝需凿除断开,桥面其余伸缩缝及梁缝不处理,在既有线两侧施工范围20m到30m范围内,距离既有线2m到3m处采用钢管桩设置硬隔离防护,钢管桩长2m到3m,埋入地下0.5m到1m。
3.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤二还包括:
(1)、桥墩基础土方开挖;
顶升支架***反力基础设于下抱柱梁上,顶升完成后,下抱柱梁埋置于地面下作永久结构使用,清除下抱柱梁平面位置处的土方,桥台开挖锥坡,将桥台扩大基础部位的土方清理,便于安装钢支撑;
(2)、墩柱及桥台基础表面凿毛;
采用钢錾对墩柱预设位置及桥台基础承台范围内原砼进行凿毛,凿毛时必须凿除原砼表面层,凿毛凹凸差不小于6mm;
(3)、支撑地脚锚固处理;
顶升反力支架设置于抱柱梁上,采用打孔植锚栓的锚固件,再采用与支撑钢桶法兰盘同样大小的钢板对锚固件进行准确定位;锚固件施工完成后对承台顶面和加高承台顶面支架区域进行砂浆找平处理,保证支架的竖直度;
(4)、桥台基础施工;
将桥台扩大基础用混凝土进行修补,沿横桥向浇筑;浇筑混凝土时,应对原基础进行凿毛处理,并用水将混凝土充分润湿。
4.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤三还包括:
(1)、布置钢支撑;
在顶升桥梁墩柱上下抱柱梁之间布置顶升支架***;桥台则在承台上布置钢支撑,支撑顶部设置钢分配梁;
(2)、构造支撑体系;
支撑体系包括:支撑钢筒、钢垫块以及水平连系杆;
每个墩柱顶升支撑的主体采用钢管作为支撑杆;钢管上下两端焊接法兰,侧面焊有连接用构件;每根钢管支撑下部通过植入或预埋锚栓与抱柱梁连接;
(3)、安装钢支撑;
1)安装钢支撑;
根据锚固于承台顶面的锚栓,按照初始高度将钢支撑安装于地脚锚栓上,调整钢支撑垂直度,控制其垂直度偏差小于0.1%,全部紧固地脚锚栓;
2)安装钢垫块;
顶升钢垫块用在千斤顶与临时支撑之间;钢垫块与顶升托架体系的钢管相对应,两端焊接法兰;
每个支撑顶部均配置一对楔块和薄厚不一的钢板,以满足不同顶升高度的要求;为避免顶升过程中支撑失稳,钢垫块间通过法兰连接;
当顶升高度分别到达预设高度时,增加一节钢管支撑用以替换钢垫块,以增强支撑稳定性;钢垫块之间栓接、钢管支撑与承台栓接、钢管支撑间及钢垫块间均用螺栓进行连接;
(4)、安装桥台处梁底托梁及千斤顶;
1)安装分配梁;
分配梁固定在梁体底部,位于梁体与千斤顶之间,分配梁直接承担上部梁体的重量,并将力转移给千斤顶;
采用手拉葫芦配合将分配梁安装至梁底上,采用在梁缝处打设螺栓孔,在桥面处安装槽钢衡量,在梁缝处用螺栓将底部托梁与顶部槽钢梁连接好,将托梁固定在梁底部;落梁后,将螺栓及衡量,螺栓孔用与梁体同标号砼填塞;
2)安装千斤顶;
千斤顶分组及位移传感器:交接墩千斤顶分为四组,其余每个墩台各分为二组,共分十六组,每组千斤顶设一个监控点,每个监控点设一台监测位移传感器;
所有千斤顶均按向下方向安装,即千斤顶底座固定在梁下方分配梁上;
千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直;
千斤顶的上下均设置钢垫板以分散集中力,保证结构不受损坏;
顶升过程中,出现千斤顶中心偏离支撑中心,将千斤顶调整对中支撑中心;若出现有旋转,在千斤顶尾部增加楔形块调平千斤顶。
5.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤四还包括:
限位装置利用四根角钢锚固于下抱柱梁,顶部角钢将其连接成格构形式,增大整体刚度;
上抱柱梁与四根角钢之间留有5mm间隙,作为控制平面位置偏差的限值;
桥台位置限位可在桥台两侧背墙上安装工字钢,并用工字钢斜撑;
顶升期间,在板梁上设置卡槽,与限位钢结构之间间隙设置为3mm,使得桥台部位梁体在顶升过程中沿限位设定轨道滑动,其平面位置限制在预留间隙范围内。
6.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤五还包括:
配置顶升控制点,控制区域;
控制区域设置拉线传感器控制位移的同步性,根据桥梁的结构,位移同步精度控制在2mm;位移传感器与中央控制器相连形成位移的闭环控制;
位移传感器固定于墩柱侧面支座中心线上,与梁底相连,顶升梁体时,记录梁体顶升高度并控制梁体的位移及姿态;
在正式顶升之前,进行试顶升;
顶升前断开顶升施工处的桥面联系,凿除桥面处的现浇混凝土,然后切断连接钢筋以解除两联之间的联系;
对横向限位及其纵向限位的检查以及试顶升阶段的观察,检查限位体系是否正常运行;
对搭设的顶升支架进行检查;试顶升结束后,提供整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据;
试顶升后,观察若无问题,便进行正式顶升;
顶升过程中,按预设荷载进行加载和顶升;观察各个观察点应及时反映测量情况;对顶升过程的数据进行校核和分析,若有数据偏差,及时进行调整;
顶升过程采用交替式顶升,梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态,两组千斤顶交替支撑时,梁***移均处于可控状态,在每一组支撑状态下,支撑体系的压缩量变化在阈值范围内,梁体内力变化在阈值范围内。
7.根据权利要求6所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,交替式顶升方式包括:
A.在需顶升桥梁结构的底部安装两组千斤顶,使千斤顶的活塞朝下设置,并活塞底部垫置等高的钢支撑垫块;
B.在该桥梁结构上设置多个位移传感器,用以实时测量桥梁结构的顶升高度;
C.通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时在顶升过程中在第二组千斤顶下侧逐步的加垫1.2cm厚钢板,保护第一组千斤顶失效时支架的稳定,顶升到一个行程后,取出钢板并在第二组千斤顶的活塞下端垫设相应高度的钢支撑垫块;
D.通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶进行顶升桥梁结构一个行程,同时控制第一组千斤顶收缸,并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下垫设相应高度的钢支撑垫块;
E.重复步骤C、D,以进行反复交替顶升,直至将桥梁结构顶升至预设高度;
在步骤C或D中,上下叠置垫设的钢支撑垫块之间通过连接螺栓相连接固定;
在步骤C或D中,相邻的钢支撑垫块之间还通过连接杆件连接加固成钢格构形式。
8.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,步骤六还包括:
桥墩墩柱连接;
桥墩采用钢筋混凝土连接,并外包一层钢筋混凝土增大墩底刚度;施工时,先将上下切断面钢筋凿出20cm,上下钢筋采用钢筋机械连接的方式将顶升高度范围内纵向钢筋连接,箍筋按预设方式进行施工;完成钢筋绑扎后,将上下混凝土茬口用水充分润湿,立模浇筑微膨胀细粒式混凝土;待接柱混凝土达到预设强度后,拆除模板,在抱柱梁上植入外包钢筋混凝土纵向钢筋,并绑扎箍筋,立模浇筑混凝土;
桥台施工;
桥台采用台帽及侧墙植筋并浇筑加高垫石的方法,桥台加高采用C30混凝土,施工前对原桥台进行凿毛处理,凿毛深度约为1cm,原桥台挡块全部凿除,新旧混凝土连接植筋深度均为20cm;
(1)植筋施工;
在承台后侧及顶面植入钢筋;
(2)植筋施工;
植筋所采用的钢筋均为HRB335钢筋;
在构件上用钢尺工具将植筋位置测量出,并用墨汁标识出具体植筋位置;
根据标识的植筋位置,结合钢筋定位仪测量原桥钢筋位置,在植筋位置用无冲击力的电钻钻孔;
钻孔成孔后,先用毛刷清除钻孔浮渣,再用压缩空气清除孔内浮尘;
按照专用植筋胶液的配合比,在现场配置植筋胶液,配制的胶液注入钻孔的孔道内,把钢筋按照一个方向旋转并缓缓***孔底;
检查外观是否有流胶现象、注胶是否饱满、固化是否正常;
钻孔植筋检查除外观判断外,进行拉拔试验检查,当全部符合要求后进行其他钢筋绑扎,最后安装模板浇注C30膨胀混凝土;浇注混凝土时要缓慢放料,分层振捣密实。
9.根据权利要求1所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,采用PLC控制变频同步***执行顶升施工;
PLC控制变频同步***包括:多个顶升千斤顶(1),中央控制器(8),分配阀(9),油箱(11)计算机(12)以及分别与顶升千斤顶(1)配合使用的位移传感器(2),回油开关(3),减压阀(4),回油管(5)以及进油管(6);
中央控制器(8)通过传感线(7)分别与每个位移传感器(2)连接;
油箱(11)上设有变频泵站(10);
PLC控制变频同步***具有Windows用户界面的计算机控制***;
PLC控制变频同步***通过工业总线,获取施工过程中的位移、载荷信息,实时显示在屏幕上,施工中的各种信息实时记录在计算机中;
PLC控制变频同步***配置有位移误差的控制;行程控制;负载压力控制;紧急停止功能;误操作自动保护;PLC控制变频同步***配置有对所有油缸同时操作,或单个操作。
10.根据权利要求9所述的上跨铁路立交桥的整体同步顶升改造方法,其特征在于,
PLC控制变频同步***还包括:多点同步液压控制***;
多点同步液压控制***配置有多个液压控制单元,每台液压控制单元作为一个控制子站,依靠工控总线联结在一起,由一台主控制器控制,协同工作同步运行;
多点同步液压控制***还配置有多个主控器,每台主控器可控制36个子站,每台子站有四路独立闭环控制回路,每个闭环控制回路组成位置闭环,或力闭环;
在选择位置闭环工作状态时,工控总线输入的指令值为位置,通过配置位移传感器,作位置检测反馈元件;
在选择力闭环工作状态时,工控总线输入指令为力,多点同步液压控制***还配有压力传感器,作力检测元件。
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