倪寅 蔣濤
摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,我國交通事業(yè)發(fā)展迅速,人們生活質(zhì)量的提高,對道路的行駛質(zhì)量也提出了更高的要求。如今越來越多的高速公路開始進(jìn)行橋梁改造,在施工過程中,需要更換橋梁支座和提升橋梁整體,那么可以應(yīng)用PLC同步頂升系統(tǒng),提高施工質(zhì)量。文章簡要分析了高速公路橋梁改造中PLC同步頂升系統(tǒng)的應(yīng)用,希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。
關(guān)鍵詞:高速公路;橋梁改造;PLC同步頂升系統(tǒng)
中圖分類號:U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2014)17-0043-02
為了提高出行道路的行駛質(zhì)量,越來越多的省份開始提質(zhì)改造有著較為嚴(yán)重病害的水泥混凝土路面高速公路。為了避免向?yàn)r青面層擴(kuò)散原混凝土路面板間橫縫的剪切變形,促使較大面積的反射裂縫得到形成,就需要將一層連續(xù)配筋層或應(yīng)力吸收層設(shè)置于原來的水泥混凝土路面上,這樣提質(zhì)改造后的路面標(biāo)高就要高于原路面標(biāo)高。在對原有橋梁進(jìn)行加鋪提質(zhì)改造的過程中,如果在原有橋面上直接加鋪,就會(huì)增加恒載,橋梁的安全性無法得到保證。因此,就需要頂升橋梁,促使橋面加鋪厚度得到減少,實(shí)現(xiàn)恒載減少的目的。
PLC控制多液壓缸橋梁同步頂升系統(tǒng),它的硬件平臺(tái)是工控機(jī)和液壓控制系統(tǒng),軟件平臺(tái)則是監(jiān)控軟件,系統(tǒng)一般可以分為兩大組成部分,分別是液壓動(dòng)力系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng);通過本系統(tǒng),執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分散布置和集中操作都可以實(shí)現(xiàn),可以促使多液壓缸載荷不均同步升降要求得到滿足,又可以實(shí)時(shí)監(jiān)控橋梁頂升過程中各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的壓力、位移和應(yīng)力,從而促使橋梁的力-位移雙閉環(huán)控制得到實(shí)現(xiàn);通過具體的實(shí)踐研究表明,系統(tǒng)有著較高的位移同步精度,可以達(dá)到0.5 mm。
1工程概述
某高速公路路段主線下穿分離式立交橋,有著90 ?的交叉,因?yàn)闃蛳赂咚俾范螢閺澋缆范危咛帢蛳聝艨盏陀? m,投入運(yùn)行以來,超高車輛對其進(jìn)行了多次的撞擊,有嚴(yán)重?fù)p傷問題出現(xiàn)。如果進(jìn)行重建,就需要阻斷交通,帶來較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過專家進(jìn)行分析和論證,在橋梁改造的過程中,將PLC同步頂升技術(shù)給應(yīng)用了過來,不會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損壞,來頂升橋梁整體,促使橋梁長高的目的得到實(shí)現(xiàn)。
2設(shè)計(jì)內(nèi)容
①抬升:通過具體測量,我們發(fā)現(xiàn)本立交橋橋下有著4.5 m的最小凈高,通過本次頂升施工,需要達(dá)到5.0 m的最小凈高,那么就確定本次立交橋抬升量為50 cm。將全橋同步頂升技術(shù)應(yīng)用到本橋中,可以整體抬高上部結(jié)構(gòu),然后對橋墩和橋臺(tái)進(jìn)行接高,促使凈空得到增加的目的。因?yàn)楸緲蛴兄^為嚴(yán)重的損傷問題,為了促使頂升過程的安全性得到保證,在頂升的過程中,需要將保護(hù)支架設(shè)置于橋下,避免有意外事故出現(xiàn)。
②加固:因?yàn)楸玖⒔粯蛴兄^為嚴(yán)重的損傷,所以在頂升之后,需要維修加固損傷處。在損傷孔邊板跨中底部有著完全破碎掉的混凝土,并且已經(jīng)基本上撞斷了鋼絞線和大部分的鋼筋,承載能力無法滿足相關(guān)要求,需要對其進(jìn)行必要的更換。在修補(bǔ)板底受損部位時(shí),需要將環(huán)氧樹脂砂漿給應(yīng)用過來,并且將碳纖維布給粘貼于板底,實(shí)現(xiàn)加固的目的。
3施工順序及技術(shù)要求
①同步抬升:首先是頂升混凝土臨時(shí)立柱施工,對墩承臺(tái)進(jìn)行開挖,將鑿毛植筋程序應(yīng)用到承臺(tái)頂面,對臨時(shí)立柱進(jìn)行澆筑,將鋼板預(yù)埋于臨時(shí)立柱頂,促使鋼板保持在水平狀態(tài)。要嚴(yán)格依據(jù)施工作業(yè)要求來控制臨時(shí)立柱高度。在對臨時(shí)立柱澆筑之前,需要預(yù)先安裝原墩部分加固鋼板。臨時(shí)立柱的穩(wěn)定性需要得到保證,避免有失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生于頂升過程中,否則就會(huì)有安全事故出現(xiàn)。對于臨時(shí)立柱,需要保證千斤頂頂升及臨時(shí)支座的需求得到滿足,以橋墩中心來對稱布置橋橫向以及縱橋向。
其次是千斤頂系統(tǒng)及臨時(shí)支座設(shè)施的布設(shè),將PLC同步頂升系統(tǒng)作為頂升系統(tǒng),嚴(yán)格控制系統(tǒng)的同步位移差,保證其在2 mm以內(nèi)。將剛性橫梁加設(shè)于千斤頂頂部,促使橫向板底有著均勻的受力。橫梁頂部需要按照梁縱坡銑刨,完成安裝之后,橫梁需要保持在豎直狀態(tài)。將1 cm厚度的橡膠墊加墊在橫梁和板底接觸面,促使接觸面密貼得到保證。要按照橋墩位置,來將橫梁對稱布置于縱橋向。頂升過程中,臨時(shí)支座的安放,需要依據(jù)原墩臺(tái)來進(jìn)行,頂升到相應(yīng)高度之后,需要在保護(hù)頂位置設(shè)置臨時(shí)支座。要保證頂點(diǎn)及臨時(shí)支座著力點(diǎn)處于原始接頭范圍內(nèi)。位移監(jiān)控功能以及力監(jiān)控功能都是PLC千斤頂系統(tǒng)所必要具備的。要控制主千斤頂極限承載能力小于保護(hù)頂極限承載能力,要豎直設(shè)置主頂和保護(hù)頂。
然后是預(yù)頂,預(yù)頂工作是正式頂升前需要進(jìn)行的,保證在穩(wěn)定狀態(tài)下臨時(shí)立柱、千斤頂以及剛性橫梁可以有效工作。嚴(yán)格檢查臨時(shí)立柱、支座位置以及傳力系統(tǒng),沒有問題之后,正式頂升工作方可以進(jìn)行。對于預(yù)頂加力,需要緩慢分級進(jìn)行,并且需要將臨時(shí)立柱、千斤頂以及剛性橫梁等裝置的變形問題給消除掉。
之后是分步頂升,每一步階和每一個(gè)步長分別控制為55 mm和5 mm,要同步頂升保護(hù)頂和主頂。完成每步長頂升之后,需要將5 mm厚度的鋼板放置在原來的支座位置,將臨時(shí)支撐的作用給發(fā)揮出來。要實(shí)時(shí)監(jiān)控全部頂升系統(tǒng)。當(dāng)頂升到110 mm之后,需要將鋼板替換為臨時(shí)墊塊,在頂升的過程中,千斤頂?shù)募恿π枰徛M(jìn)行。完成頂升工序之后,將保護(hù)頂撤下來,將臨時(shí)支座設(shè)置于保護(hù)頂位置。將原墩頂臨時(shí)支座給拆除掉,并且將原墩頂混凝土給鑿除掉,在鑿除的過程中,需要將靜力鑿除方法應(yīng)用過來,這樣頂升系統(tǒng)的穩(wěn)定性才可以得到保證,然后對原墩接長之后,對支座進(jìn)行合理安裝。千斤頂落梁需要分步實(shí)現(xiàn),等到混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求之后,對臨時(shí)支座進(jìn)行降低,隨著主頂,逐漸下落各孔。
最后是將頂升裝置給拆除掉,并且保護(hù)裝置也是不需要的,將墩臺(tái)處地面原貌給恢復(fù)出來。
②加固施工:對邊板提前預(yù)制,對新梁吊裝之后,對濕接頭和絞縫進(jìn)行澆筑,并且將混凝土鋪裝于橋面上,同時(shí)進(jìn)行板加固,對防撞護(hù)欄進(jìn)行澆筑。
4結(jié)語
通過上文的敘述分析可知,隨著人們生活質(zhì)量的提高,對高速公路的行駛質(zhì)量提出了更高的要求,高速公路橋梁改造工程在如火如荼的展開,過去傳統(tǒng)的施工方法存在著諸多的問題和弊端,橋梁工程的安全性無法得到保證;針對這種情況,就可以將先進(jìn)的PLC同步頂升系統(tǒng)給應(yīng)用過來,這樣工程施工質(zhì)量可以得到保證,改造費(fèi)用可以得到減少,并且正常的交通也不會(huì)受到較大的影響。在具體的施工過程中,需要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求來進(jìn)行操作,保證施工質(zhì)量。本文簡要分析了高速公路橋梁改造中PLC同步頂升系統(tǒng)的應(yīng)用,希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐偉偉,呂志濤,丁漢山.智能預(yù)應(yīng)力梁的變位控制理論及方法[J].公路交通科技,2006,(12).
[2] 王宗林,王朝海.大跨徑鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力性能改造[J].公路交通科技,2006,(11).
[3] 侯照光,趙周青,王萬平.基于PLC控制的液壓同步橋梁頂升系統(tǒng)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2011,(6).
[4] 孫成來,王輝,田士強(qiáng).計(jì)算機(jī)控制同步頂升系統(tǒng)在舊橋加固工程中的應(yīng)用[J].公路交通科技,2012,(1).
[5] 張志軍,張仁杰,顧元生.南浦大橋主引橋整體同步頂升工程[J].城市道橋與防洪,2009,(10).
[6] 徐斌,景紅云.基于PLC和變頻器的成品料提升裝置控制程序設(shè)計(jì)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2008,(9).