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1、PLC控制桥梁多点同步顶升更换支座施工技术指南（草案） 目 录1.施工前的准备31.1了解工程情况31.2编写施工组织设计32.施工组织42.1人员准备42.2设备准备42.3技术准备52.4其他53.施工工艺53.1施工工艺流程图53.2施工技术要求63.2.1临时设施搭设及水电引接63.2.2反力架的搭设63.2.3施工平台搭设63.2.4盖梁、桥面纵、横向约束拆除73.2.5盖梁（台座）顶面及横隔梁底面检查73.2.6千斤顶及垫板安装、对中73.2.7位移计与应力计安装、固定83.2.8液压泵站就位与控制柜线路连接93.2.9顶升梁体93.2.10支座更换及分级卸压同步落梁103.2.1
2、1顶升系统拆卸与维护124.工期安排与工期保证措施125.质量保证措施125.1质量目标125.2质量保证措施136.安全生产、文明施工保证措施136.1安全生产目标136.2安全生产保证体系136.3安全技术措施保证136.4文明施工保证措施14桥梁养护、维修的好坏直接关系到公路交通行车的安全与通畅。中国经济的高速发展使得公路交通量猛增，运输车辆的载重也随之加大,从而造成桥梁的部分设施乃至整个桥梁的早期损坏。桥梁支座作为连接桥梁上部结构与桥墩的传力部件，其作用是将上部结构的作用力和变形（位移和转角）安全可靠地传给桥墩。随着桥梁建设的增加，橡胶支座作为桥梁支座的一种，得到越来越广泛的应用。然而
3、，由于桥梁的交通负荷载重及橡胶支座的日久老化等原因，作为桥梁重要组成部分的桥梁支座常常出现开裂、剪切过大等问题。支座的减震、滑移等作用严重衰减，严重影响桥梁的使用寿命。为此，需要对损坏的支座进行更换。更换桥梁支座总的指导思想为用千斤顶将梁顶起安放在临时支座上，等新支座安装复位后，再使梁彻底复位。由于各主梁的横向联系将上部承重结构连成了整体，要想不破坏桥面及横向联系将梁顶起，就需要整体同步顶升，才能保证不会出现扭转、结构开裂等现象，保证桥梁结构的安全。同时，不中断或尽量缩短中断交通时间又对桥梁支座更换提出了更高的要求。以工控机、PLC及液压控制系统为硬件平台，监控软件为软件平台的分布式PLC控制
4、系统，既能实现执行机构的分散布置、集中操作，满足多液压缸载荷不均同步升降，又能对桥梁顶升过程中各监测点的压力、位移和应力进行实时监控，实现桥梁的安全同步顶升控制。由于施工高度自动化与机械化，对顶升设备与监测仪器的安装、参数的输入有严格的要求，施工时应严格按照本指南的步骤进行，以避免安全事故的发生。本施工技术指南是为规范采用PLC控制系统进行桥梁多点同步顶升更换支座施工而编写的。1.施工前的准备1.1了解工程情况经现场初步勘查，查明支座主要病害特征、桥梁结构形式、现有支座安装位置及施工环境等。确定以下内容：(1)根据桥梁结构形式，确定是单跨还是多跨同步顶升。(2)根据桥梁各支座位置，确定是否有放
5、置千斤顶的空间，是否需要搭设反力架，并确定反力架与工作平台安装位置。(3)计算桥梁各支点的支座反力和分布情况，确定千斤顶的吨位级别、数量及分布。(4)确定顶升系统的台套数。(5)经与业主商量，确定是否进行交通管制。1.2编写施工组织设计根据相关规范与上述资料进行设备、人员、材料、质量保证与安全保障措施的设计。制定过程中参照下列规范和技术资料进行编写：(1)JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(2)GB 50367-2006 混凝土结构加固设计规范(3)道路桥梁维修技术手册.中国建筑工业出版社(4)JTG/T J23-2008 公路桥梁加固施工技术规范(5)JTG/T
6、 J22-2008 公路桥梁加固设计规范(6)JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范设计内容详见下述条文。2.施工组织施工前应做好人员、设备与技术等方面的准备。2.1人员准备选派有经验的技术人员成立项目经理部，并根据工程需用的设备台套数落实施工人员，随时准备进驻现场。人员配备如表1所示。表1 项目部人员配备表序号名 称数 量备 注1项目经理12项目总工13技术人员24普通工人若干顶升设备台套数3人2.2设备准备根据工程量、桥梁型式与工期确定设备台套数，落实机械设备，并做好配套和保养工作，随时准备运至现场。(1)顶升设备的同步顶升精度应达到设计要求或小于0.5mm。设备应能进行梁体起顶高
7、度和千斤顶起顶力双重实时在线监控。(2)顶升前应对传感器与设备整体性能进行检测，验收合格方能进行设备安装。(3)根据设计要求进行位移、裂缝等检测装置的安装埋设。机械配备如表2所示。表2 主要机械设备表序号名称型号单位数量备注1顶升千斤顶YBD100-15台根据需要确定2液压泵站台1台液压泵站带动8台千斤顶3PLC主控台台11套系统可同时控制4套液压泵站4工控机控制系统套11套系统可同时控制4套液压泵站5笔记本电脑台16位移传感器YH-ZF只1片梁4只7压力传感器EST800只1台千斤顶1只8应力传感器只4测量桥梁结构表面应力，设桥面需要位置9测缝计只4测量桥梁结构纵向位移，设顶升段与固定段接触
8、处10对讲机台311高压油管米24012钢垫板吨5根据需要设计13油箱升1002.3技术准备由有关单位提供施工图纸和有关桥梁检测报告，组织技术人员认真阅读图纸、充分理解设计意图、收集相关资料，并派人对现场进行实地考察。然后制订相应的施工方案并提交有关单位审核。进行技术交底,确保所有施工人员熟练掌握操作技术。2.4其他(1)由指挥部牵头召开交通管制协调会,准备实施交通管制。(2)临时设施搭建,水电进场。3.施工工艺3.1施工工艺流程图主要机具材料及人员进场准备临时设施搭设及水电引接顶升处反力支架的搭设施工平台搭设盖梁、桥面纵、横向约束拆除（如有）盖梁顶面及横隔梁底面检查千斤顶及垫板安装、对中位移
9、计与应力计安装、固定液压泵站就位与控制柜线路连接启动顶升系统设置顶升参数分级同步加压顶升加塞钢垫板分级同步加压顶举梁幅到位取出原支座并清理支座垫板和不锈钢板支座更换完成分级卸压同步落梁更换新支座并就位打印顶升记录顶升系统拆卸与维护图1 同步顶升更换支座施工工艺流程图3.2施工技术要求3.2.1临时设施搭设及水电引接根据桥梁形式，进行桥面交通限制及安全标志设置。清理出施工作业场地，必要时设立围挡，并设立施工安全标志。根据单次顶升桥梁的跨度，布置好控制系统与液压泵站作业场地及材料堆放位置。做好水电引接等准备工作。3.2.2反力架的搭设支座整体更换时顶升反力的设置方法可分为三类。(1)T形梁桥、箱梁
10、桥：墩台结构如无任何病害，可以直接考虑在盖梁顶面和T梁(箱梁)横隔板下实施顶升。(2)板梁桥或需加固墩台的桥梁：利用扩大基础或承台搭设顶升支架实施作业，顶升点应尽量靠近原支点。(3)板梁桥或需加固墩台的桥梁：没有可以利用的扩大基础或承台，需重新浇注临时承重基础安装顶升支架实施作业。在施工前应向业主了解地下是否埋有管线，以免损坏管线。顶升梁体的临时支架、反力架与工作平台应通过荷载分析进行设计，其强度、刚度和稳定性必须满足规范要求。必要时可进行预压试验。反力架搭设时，应根据具体情况在桥墩、盖梁和桥台两侧横桥向搭设能承受桥面重量的钢架，钢架结构如图2所示。应通过计算确定钢架上能放置的千斤顶台数与吨位
11、。图2 反力架结构图3.2.3施工平台搭设在桥墩一侧沿盖梁通长搭设施工平台,施工平台由若干个按一定间距固定安装在桥墩一侧的平台架支撑，在平台架上铺设钢板形成施工通道。施工平台应有足够的操作空间，平台面距梁底1.7m,平台宽1.6m。脚手架和工作平台要求牢固安全可靠,工作平台在一个桥墩施工完毕后及时拆除,循环使用。施工平台结构形式见图3所示。施工平台只用于施工人员通过，不得作为大吨位物件起重支架和堆放使用。图3 桥梁同步顶升施工简易通道平台架1-承力架；2-调节螺母；3-承力架立柱；4-固定螺栓；5-联接螺栓；6-斜拉杆；7-平台；8-联接螺栓；9-栏杆平台架安装技术要求：(1)承力架1安装在梁
12、板与盖梁之间；(2)如果两与盖梁之间高度超过5厘米，可用调节螺母2进行调节；(3)承力架立柱3用固定螺栓4固定在桥墩上；(4)斜拉杆6用联接螺栓5与8固定在立柱3上。3.2.4盖梁、桥面纵、横向约束拆除按设计要求解除盖梁与桥面处的纵、横向连接。同时，为防止梁体在顶升过程中发生横向位移，如有必要则应在墩顶两侧设置防侧移的限位装置。3.2.5盖梁（台座）顶面及横隔梁底面检查清理干净盖梁顶面工作点,并用红油漆在橡胶支座四周标记,以此为安放新橡胶支座的位置。检查盖梁（台座）顶面(尤其是需要搁置千斤顶和支撑垫块以及梁上的防侧移钢筋混凝土挡块处)和横隔梁有无破损(裂缝和空洞)表面有无松散粘结物或油污；若有
13、破损,应进行处理后方可进入下道工序；若有松散粘结物或油污,应用刀片刮洗干净(油污可用丙酮清洗)。3.2.6千斤顶及垫板安装、对中根据桥梁底部与盖梁顶面之间的空间确定千斤顶安装位置，当无法满足扁形千斤顶安装所需的空间时，应将千斤顶置于盖梁顶面与横隔梁底面之间（如图4），或反力架与桥梁底部之间,并将活塞朝上。为保证顶升时梁体混凝土局部不受破坏，在千斤顶上下各设置一块钢板，保证单位面积上的顶升力小于混凝土的抗压强度，钢板面积的大小根据计算确定。(1)中梁每片中梁的两侧均安置一台千斤顶。 (2)边梁每片边梁的内侧安置一台千斤顶。图4 中梁千斤顶安装剖面示意图3.2.7位移计与应力计安装、固定（1）位移
14、计安装与固定位移计的作用是进行各顶升点位移同步测量，以保证同步顶升，避免造成梁体附加应力及桥梁倾斜。位移计布置原则如下：1)同一片梁应在两端各对称布置2只位移计。位移计的安装位置应与千斤顶对应，以利控制。2)多片梁同时顶升时，除遵循1）中规定外，应在各梁交接处加设位移计。3)位移计采用磁座安装在千斤顶上下钢垫板之间。位移计活动端与上垫板通过螺栓联接，另一端根据安装空间情况通过磁座固定在下垫板或引出的固定钢板上。千斤顶活塞伸出时，位移计活动端与活塞同步伸出。4)位移计安装时，其初始位移不宜超过总量程的1/3。5)位移计引出电缆应松松地固定在盖梁或桥墩上再一并汇集连接到控制箱。应注意传感器接头防水。（2）应力计安装与固定应力计的作用是进行梁体关键部位混凝土表面应力的监测，避免顶升不同步或桥面瞬间重载造成局部应力突然增大而造成应力集中现象。当应力释放时，则会在梁体薄弱环节造成对梁体的破坏。一般在对大型或重要的桥梁及多片梁同步顶升时采用。应力计布置原则如下：1)同一片梁应在两端千斤顶安装位置附近布置2只应力计。应力计的安装位置应与千斤顶对应，以利控制。2)多片梁同时顶升时，
