PLC液壓同步頂升調整橋梁坡度施工的技術應用

2021-02-18 11:24:58羅李盛

智能城市 2021年23期

關鍵詞：橋梁結構

羅李盛

（廣東冠粵路橋有限公司，廣東廣州 511450）

1 工程背景

項目路段位于平曲線范圍內，需要調整超高橫坡度，調整左線部分段落橫坡，縱坡保持不變，右線縱橫坡度不進行調整，大橋左幅第1～4孔在調整范圍內。

2 橋梁概況

橋梁橋跨結構共四聯12孔，第一聯1～3孔和第四聯10～12孔為兩聯3×40 m先簡支后連續40 m T梁；第二聯4～6孔和第三聯7～9孔為兩聯3×40 m先簡支后固結40 m T梁，墩梁固結位置為4#墩、5#墩、7#墩、8#墩。橋梁左幅第1～4孔需要進行橫坡調整，第4孔第4#墩為墩梁固結，采用加鋪整體化層進行調整；第1～3孔采用頂升技術進行調整，減少加鋪整體化層結構自重。第1～3孔橫坡由-2%調整為-0.85%～0.5%漸變邊坡，橋跨結構內側標高保持不變，外側進行頂升抬高。

3 施工技術

3.1 PLC液壓同步頂升控制系統工作原理

PLC液壓同步頂升中，由液壓千斤頂根據橋梁受到的實際荷載平穩地頂升橋跨結構，最大限度地降低橋梁整體頂升過程中受到的附加內力。液壓千斤頂的頂點與位移傳感器組成同步頂升控制系統，能夠較好地保證橋梁頂升過程中的剛性位移，同步頂升精確度可以達到±2.0 mm。頂升控制系統主要由液壓千斤頂、傳感器以及計算機控制系統組成。

3.2 橋跨結構整體穩定性控制

橋跨結構在頂升過程中整體發生轉動，為了使橋跨結構剛性移動，避免扭轉產生裂縫，提高橋跨結構的抗彎剛度，在橋跨結構T形梁直接增生型鋼橫隔板。原橋跨結構T形梁有5道混凝土橫隔板，在原橫隔板之間設置型鋼橫隔板，橫隔板的數量由5道增加至9道。型鋼橫隔板由16a工字鋼組成，呈X形，在橋跨結構T形梁腹板位置安裝鋼板。

型鋼橫隔板布置如圖1所示。

圖1 型鋼橫隔板布置

3.3 頂點的布置和限位設置

（1）液壓千斤頂選用。

左幅第1～3孔設計荷載總重為2 990 t，橋跨結構每片T形梁布置2臺液壓千斤頂，千斤頂總數為30臺，選取推力200 t、外徑240 mm、高220 mm、工作行程150 mm的千斤頂。液壓千斤頂具備自動鎖定功能，頂部呈球面弧形，可以頂推坡度為15%的斜坡橋梁。

（2）液壓千斤頂的布置。

0#橋臺和3#橋墩的臺帽或蓋梁頂面與T形梁底的空間相對較小，液壓千斤頂無法直接布置在T形梁底部。將0#橋臺和3#橋墩位置的液壓千斤頂布置在靠近支座的混凝土橫隔板位置；1#橋墩和2#橋墩位置的液壓千斤頂沿順橋向布置在支座兩側。確保千斤頂底部承載面平整，頂部擱置200 mm×200 mm×20 mm鋼板，確保T形梁底受力均勻。

頂點布置如圖2所示。

圖2 頂點布置

（3）限位裝置的設置。

左幅第1～3孔橋跨結構縱坡為-1.046%，橋跨結構縱坡較大，在自重荷載作用下會形成眼順橋向的水平分力，橋跨結構被液壓千斤頂頂起后形成懸浮狀態，橋跨結構會沿其軸線向3#橋墩移動。應在3#橋墩梁端位置設置縱向限位裝置在一端設置四氟板，為消除橫向位移的影響，在臺帽和蓋梁上擋板位置安裝橫向限位裝置。

縱橫向限位裝置如圖3所示。

圖3 縱橫向限位裝置

3.4 同步頂升施工

（1）頂升量。

根據坡度調整的數值大小以及支座墊石上加設的楔形鋼板和預制墊石厚度確定頂升量，0#橋臺和3#橋墩位置沿橫橋向各T形梁頂升量分別為：132、99、66、33、11 mm，在此基礎上增加2 mm，便于支座安裝和落梁；1#橋墩和2#橋墩的T形梁頂升量分別為136.0、103.5、71.0、38.5、6.0 mm，增加量為2 mm。

T形梁頂升量如表1所示。

表1 T形梁頂升量單位：mm

（2）試頂升。

在正式頂升前進行試頂升，試頂升后持荷5～10 min，持荷期間記錄各液壓千斤頂的實際頂推力和頂升量，液壓千斤頂的頂推力超出其允許值范圍及時更換[1]。

（3）正式頂升。

采用PLC液壓系統同步頂升橋跨結構，橋跨結構整體剛性豎向位移，再進行整體剛性轉動，T形梁的強制位移差不超過2 mm，避免橋跨結構發生扭轉產生裂縫。橋跨結構頂升分級進行，根據頂升量共分18級，第1級為試頂升，其余各級結束后持荷5 min進行各項數據的校核。正式頂升結束后，利用液壓千斤頂自鎖，在蓋梁或臺帽上增設臨時鋼頂板支撐，確保橋跨結構的安全性，及時進行加設楔形鋼板和預制墊石以及落梁工作。

（4）頂升速度控制。

液壓千斤頂頂升速度可采用兩種方案控制。

方案一：橋跨結構頂升過程中整體剛性移動，所有液壓千斤頂同時加載頂升，可以通過PLC液壓同步頂升系統進行控制，液壓千斤頂的頂升速度按照線性比例進行設置，頂升過程中最大頂升速度不得超過1 mm/min。

頂升量與頂升速度如表2～表5所示。