跨既有線橋梁PLC 千斤頂頂升施工工藝

張國文

中鐵九局集團第七工程有限公司，遼寧 沈陽 110000

1 工程概況

由中鐵九局七公司承建長春富鋒特大橋換梁工程，上跨京哈電氣化線，梁體為預應力箱梁，頂升高度達2m，重量達8000t，在國內也屬罕見，在吉林省公路工程內更是第一次。施工工程中通過PLC 液壓同步控制系統控制各支點千斤頂的行程，從而使連續梁各支點被同時頂起，保證了工程順利實施，質量可控、有效縮短工期，取得了良好的經濟效益和社會效益，受到了業主及吉林省交通廳一致好評。

2 橋梁頂升施工原理

PLC 千斤頂頂升施工工藝即根據梁體各支點受力情況布置千斤頂，利用液壓同步控制系統控制各支點千斤頂的行程達到各支點被同步頂起的目的。同步頂升控制系統將液壓油泵通過分支油路與終端千斤頂相連，一個分支油路有一個截止閥，一個分支油路控制一個頂升支點，一個頂升支點有多臺千斤頂支頂，分支油路再通過多個分支油管與千斤頂進出油管相連，分支油路又與壓力檢測設備相連。頂升的高度信號通過事先在各支點安裝的位移傳感器傳給數據處理系統，若出現頂升高度不一致，則系統自動報警，操作者可停止系統工作，查找原因，排除后可繼續工作每個支點的千斤頂同步后，再借助各種鋼墊塊將梁體頂起至一定高度。PLC 系統千斤頂油路如圖1 所示。

3 橋梁頂升技術操作要點

3.1 施工操作要點

（1）選擇千斤頂支點。千斤頂放置的位置要根據梁體結構和現場情況確定。梁底支撐位置既要能夠承擔梁體自重，又要使接觸面平整粗糙，方便操作，通常選擇在支座周圍梁體腹板或端部隔板位置。千斤頂下支撐點可以選擇在既有墩臺頂。通常邊支點支座高度較矮，無法放置正常高度的千斤頂，有兩種解決方法，一種是使用高度較矮的千斤頂頂起后再更換正常高度的千斤頂，另一種可以在墩柱旁頂升支點處安設頂升鋼立柱，借助鋼立柱頂升。文章采用后者，將千斤頂放置在邊墩承臺頂的鋼立柱上方，待梁整體頂升到滿足施工的高度后，移至邊墩蓋梁頂，中支點選擇在中墩兩支座之間位置，空間滿足。

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圖1 PLC 系統千斤頂油路示意圖

（2）加固“Y”形墩反力支撐。千斤頂安放處結構物的強度要滿足頂力的需要。該工藝邊支點先是放置在鋼支墩上，鋼支墩壁厚2cm，頂端鋼板厚2cm，經計算滿足頂力需要。頂至高度后，放置在邊墩蓋梁頂，蓋梁采用C40 混凝土，強度及頂力也滿足要求，且蓋梁另一側有既有梁體壓重，不會造成偏載。中墩是“Y”形墩，墩頂使用系梁連接兩個支點，頂升時需要將千斤頂安放在系梁上，但系梁下部為中空結構，承擔不了千斤頂的壓力，因此需要對“Y”形墩進行加固。該工程采用抱箍混凝土的方法加固，加固后的墩柱滿足安放千斤頂的需要。

（6）首次頂升。第一次頂升20cm，拆除支座，對原有墊石加固注漿，安裝梁底鋼板。嚴格控制各千斤頂支點高差不超過5mm，防止梁體斷裂。

（5）安裝液壓同步控制系統。布置位移感應器，每個支點處布置1 個位移傳感器，一端固定在梁底，另一端放置在系梁或蓋梁，防止操作人員觸碰。一套PLC 系統可以控制4 個支點，采用2 套系統串聯可以控制8 個支點。試頂升2cm，檢查PLC 系統工作是否正常，查看油管是否破裂、阻塞。并于梁體處放置吊墜，測量頂升高度及橫向位移，與電子位移傳感器共同作為測量參考。

圖2 中跨千斤頂支墩與反力墩布置圖

圖3 邊跨千斤頂支墩與反力墩布置圖

（4）“Y”形墩柱布置千斤頂。中跨千斤頂的布置2排共15 個200t 的液壓千斤頂，如圖2 所示，千斤頂的布置原則為支點重量的2 倍，根據設計提供的中支點支反力1500t，布置15 臺200t 的千斤頂即3200t 的頂力，滿足要求。邊跨布置5 個200t 的液壓千斤頂，布置如圖3 所示，根據設計提供的邊支點支反力是500t，因此布置5 個200t 的千斤頂，保證2 倍以上的安全系數。

（3）搭設作業平臺制作鋼墊塊。根據工字鋼墊塊和人員荷載需要搭設鋼管支架作業平臺，供操作人員站立，放置墊塊等物品。該工程使用的墊塊有三種，工字鋼墊塊、千斤頂墊塊和千斤頂保護墊塊。工字鋼墊塊作為梁體承重墊塊，承擔全橋混凝土自重，為提高承載力，采用打孔注漿成實心結構，用15a 工字鋼與2cm 厚的鋼板組合焊接而成，鋼墊塊尺寸為1.2m×1.2m×0.2m。千斤頂墊塊采用圓形鋼支墩，千斤頂保護墊塊采用小型鋼管墊塊，在千斤頂頂起過程中保護千斤頂，防止千斤頂漏油失效。三套墊塊均滿足頂力要求，能夠獨立支撐梁體。

2012年11月16日，水利部部長陳雷在水利部傳達貫徹黨的十八大精神大會上的講話中提到[6]，黨的十八大報告多處涉及水利工作，并把水利放在生態文明建設的突出位置。在水利改革創新方面，強調要完善最嚴格的水資源管理制度，深化資源性產品價格和稅費改革，建立資源有償使用制度和生態補償制度，積極開展排污權、水權交易試點。這一系列重要論述和重大部署，進一步完善了我國新時期治水方略，深化了水利工作內涵，拓展了水利發展空間。水是生態環境的控制性因素，水生態文明是生態文明的重要組成和基礎保障。

（7）頂升過程中控制位移。由于在頂升過程中的未知因素影響以及安裝千斤頂時的豎向誤差，為避免在頂升時可能會出現微小的水平位移，設置平面限位裝置，限制可能會發生的縱橫向位移。因此，在頂升過程中，嚴格控制千斤頂頂升高度，并通過位移傳感器和吊墜測量共同作為位移量標準，檢查千斤頂安裝是否豎直，防止產生橫向定力。并且在頂升過程中采取用硬雜木板跟楔，鋼墊塊與既有橋蓋梁和“Y”形墩系梁四周用化學錨栓連接固定，化學錨栓采用植入的形式防止橫向滑移。為防止縱向位移，在梁端與引橋梁端之間的縫隙即伸縮縫的位置安裝鋼支架，鋼支架上固定四氟板，四氟板對應梁端腹板位置安裝，緊貼梁端，防止縱向滑動。當梁體高出引橋橋面時，在引橋處設置鋼支架，鋼支架焊接在引橋面上，鋼支架與梁體緊貼，防止滑動。

（8）繼續循環頂升至標高。每一次頂升，高度約為20cm，墊石處安放工字鋼鋼墊塊，鋼墊塊之間通過法蘭螺栓擰緊，第一層鋼墊塊通過鋼筋焊接固定在系梁上。并在千斤頂下方布置拖梁平臺，與千斤頂連接牢固。拖梁尺寸為3.70m×0.17m×0.70m，作用是為液壓千斤頂提供承力平臺，均勻擴散千斤頂的反力，同時便于千斤頂整體升降。拖梁下方布置750mm 反力千斤頂鋼支墩，形成分配梁，隨著千斤頂高度的增加，增加鋼支墩分配梁高度。鋼支墩之間通過法蘭螺栓擰緊，橫向通過焊接槽鋼保證圓支墩安全，拖梁上升通過手持液壓千斤頂進行，其他則通過手扳葫蘆進行。

第四，動物園并未配備麻醉槍，但是麻醉槍在本案中是否起到關鍵作用？就算有麻醉槍，是否能對老虎起效？在本案中，因為麻醉槍對于老虎并不能起到顯著的作用，所以在本案中無法起到關鍵作用。但是基于本案中參考對象是老虎，麻醉槍對于其作用不大，是特殊個體，所以應該仍列入參考范圍之內。

每個千斤頂兩側放置小型鋼墊塊，邊頂升邊增加保護墊塊高度，防止千斤頂發生機械故障。在頂升過程中，在工字鋼墊塊上方，隨頂隨放鋼墊板，防止個別千斤頂失效，以保障梁體安全。每臺千斤頂上都有一個鎖死閥，當千斤頂出現漏油或油管爆裂時，將該閥鎖死即可防止千斤頂驟降。嚴格控制頂升速度不超過10mm/min。在頂升過程中，鋼支墩墊塊與梁底懸空高度為一層鋼板的厚度。頂升至設計高程后，工字鋼墊塊通過槽鋼橫向連接，保持穩固。

梨友開始還勸秀容月明為他們效力，苦口婆心，不厭其煩，見秀容月明絲毫不為所動，就叫大將馬刺把他押往北國，讓單于處置，自己繼續率兵向南挺進。

4 結束語

由于同步頂升系統的使用，千斤頂的配置數量可以達到最優，根據系統可以讀取各支點壓力，根據此壓力配置千斤頂數量。由于此系統通過自動控制和儀表顯示，減少了油泵操作人員和測量讀數人員數量，節省了設備與人力。與傳統人工控制千斤頂相比，可有效節約造價30 萬元，節約工期20d。并且可以精確對比各支點位移差，超出設定的最大位移差后系統自重報警，降低了梁體自身變形的危險性，若千斤頂出現故障，系統也會自動報警，提高了操作的安全性。