胥口桥顶升方案

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第一章概述1.1工程概况胥口水利枢纽复线船闸公路桥位于拟建复线船闸首上游侧太湖大堤上,是复线船闸工程的组成部分。桥面总宽17.5m,新桥向西与老桥衔接,为满足桥梁曲线平顺的要求,老桥东侧五跨上部结构须整体抬高。即:原桥7号墩抬高15cm,8号墩抬高60cm,9号墩抬高108cm,10号墩抬高156cm,11号墩抬高206cm;老桥抬高设计要求采用“液压顶升”法整体抬高。以确保新老桥梁连接流畅顺适。1.2有关要求老桥抬高应与新桥施工同步进行,与新公路桥主体同时验收,经验收合格后方可通行。老桥顶升建议方案为:采用整体液压同步升高方案,也就是利用原有灌注桩承重,不破坏原桥面铺装层、栏杆扶手、人行道、梁板间的连接等,先用“液升”装置整体顶住桥梁上部结构,然后截断各墩、台帽梁下的立柱,再进行操作“液升”装置,使该桥整体升高到设计高度,最后接长立柱钢筋立模浇灌二期碎。老公路桥抬咼前须凿除原桥面桥跨间的铺装和桥面连续碎,保留原有的人行道块、栏杆和路灯,施工时需加强对原有的人行道块、栏杆和路灯的保护,将原有的板式橡胶伸缩缝换成C8O型钢伸缩缝,待各桥梁抬高完成后,再重新浇筑凿除的桥面部分铺装碎层,凿除原有表层2cm沥青税,重新铺筑。桥面整体升高过程中,应严格控制使各“液升”装置同步,密切观察桥面变化情况,及时调整升高过程各支撑点的水平位移,使“液升”装置处于轴心受压状态,避免失稳,同时要注意“液升”装置的基础牢固,加强对梁体支撑结构的检查,确保该装置安全运行。桥梁顶升过程中,如果对航道有影响,需实行短期断航,施工场地需实行专人管制,与施工无关人员不得进入现场,施工人员不得站于正在顶

1升桥跨下及桥面上,登高作业人员应严格按有关安全操作,桥梁顶升实施前,施工单位应上报详细施工组织设计供监理单位和设计单位审查。竣工后的新老桥梁应线形平顺,外形美观,桥面、人行道、栏杆、路灯等标高要符合图纸要求并且无损坏。1.3本工程施工特点和难点(1)顶升重量大,规模大;(2)顶升高度大,需要多次托换;(3)相邻板梁纵向是较缝,在板梁整体顶升过程中要保证较缝混凝土不受损伤;(4)顶升过程中顶升液压缸同步控制要求高;(5)难度大,工期紧。第二章总体施工方案2.1编制依据1、本工程的招标文件2、原老桥桥梁设计图3、《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)4、《公路钢筋混凝土及预应カ混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)5、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)6、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)7、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)8、《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)2.2编制原则（1）遵照国家现行的技术规范和标准。（2）充分发挥我公司优势,做到依靠科技,精心组织,合理安排,

2做到施工方案最优化,确保顶升过程中结构的稳定和安全。（3）合理优化施工方案,尽量缩短工期、减少不必要的施工投入。（4）重视环境保护及文明施工,严格控制弃渣、噪音等污染。2.3总体施工方案本工程采用顶升抱柱梁的方法实现抬高。将顶升着力点设在抱柱梁底面,再将墩柱切断后,通过顶升抱柱梁来改变桥面标高,顶升完成后连接并加强墩柱。（1）反カ基础:经检算本工程承台结构不能满足顶升要求,所以拟采用对墩柱浇注钢筋混凝土抱柱梁结构（称之为下抱柱梁结构）,并以抱柱梁结构作为反カ基础。钢筋碎抱柱梁是进行柱托换的ー种可靠且安全的形式。在建筑物、构筑物移位、抬升和部分桥梁顶升等施工中多次采用这种托换形式,在我公司的设计与施工实践中均获得成功。7#、8#桥墩的下抱柱梁底面紧贴原桥承台顶面设置，9#、10#、11#桥墩由于承台埋深较深,抱柱梁设置在系梁位置处（详见附图）。抱柱梁高度为600mm〇（2）顶升上部结构:经检算,本工程帽梁结构强度、刚度均不能满足顶升要求。所以也设置600mm高的钢筋混凝土抱柱梁作为顶升用的上部结构,称之为上抱柱梁结构。采用顶升上抱柱梁而不是原帽梁的方法实现桥梁的整体抬升。为了便于今后拆除且不损坏帽梁的外观,上抱柱梁上顶面与帽梁下底面间涂抹隔离剂。（3）顶升控制系统:采用PLC液压同步顶升控制系统;

3(4)千斤顶选用:采用200吨千斤顶(如右图)。千斤顶均配有液压锁,可防止任何形式的系统及管路失压问题,从而保证负载有效支撑;(5)千斤顶分组:每个桥墩分为两组,共分为10组:(6)顶升行程监测:采用精度为0.01mm的光栅尺;(8)本次顶升采用全桥同步、整体顶升、逐墩到位的方法顶升,顶升共分5大步完成。(9)支撑体系:由钢垫板、精加工的钢管支撑等组成。采用小500X12mm专用钢垫块作为临时支撑,钢垫块长度与千斤顶的行程相适应,支撑间通过法兰连接:支撑布置在立柱中心位置,安装前要对立柱的切割面进行找平施工。(10)限位:为避免顶升过程中桥梁产生水平位移,在桥面设置限位装置。2.4施工总流程图

4图2-1施工流程图

5第三章主要工序施工3.1顶升施工准备3.1.1桥梁中线、标高测量,控制点的布置进场后,首先对原桥桥面标高、坡度进行测量并与原设计标高核对;并在桥梁每个帽梁上、桥下在每个墩台立柱处均布设测量控制点,以便在顶升过程中及时监控桥梁位移情况,及时进行调控。3.1.2实际顶升高度的确定因桥梁施工误差及经过几年运营后的沉降其标高必与原设计值存在误差,这些误差必须在顶升前与业主、设计单位沟通,以便调整、确定各墩台的实际顶升高度,使顶升完成后的桥梁线形顺畅。3.1.3桥梁伸缩缝、桥面连续、桥上栏杆、人行道的拆除及桥上专用连接限位装置的安装施工时,先将桥梁伸缩缝、桥面连续和影响顶升的部分栏杆、人行道拆除,拆除范围为6#墩〜11#台,因为プ墩顶升15cm后将影响到6#墩处的桥面连续,因而6#墩处的桥面连续将同时拆除。人行道的拆除也只是在墩顶范围内影响顶升的部分。拆除完成后,先清理桥梁端缝内的垃圾,对梁缝不合格的切割处理好,完成后进行安装专用连接限位装置。3.2顶升托架体系托架体系由上抱柱梁、下抱柱梁、支撑杆等组成。下抱柱梁作为反カ基础,上抱柱梁作为顶升托架,在上抱柱梁底部预埋钢板（钢板也可采用膨胀螺栓固定的方法）。千斤顶通过螺栓悬吊于上抱柱梁底部的钢板上。在上部抱柱梁与下部抱柱梁间设置顶升千斤顶及支撑系统,通过顶升上抱柱梁组成的托盘体系,实现桥梁的整体抬升。抱柱梁可以在顶升到位后进行凿除。

6抱柱梁设计时考虑正截面的的受弯承载カ,局部抗压强度及周边的抗剪切强度。经过大量实践及实验证明,采用钢筋碎抱柱梁是进行柱托换的一种较为可靠、安全的形式。抱柱梁施工时要对原立柱表面进行凿毛处理,凿毛后尽快进行抱柱梁的施工工作。临时支撑布置在立柱中心位置。待立柱切割完毕后,将桥梁整体顶升13cm左右的高度,然后对立柱表面用高强灌浆料进行找平处理,找平高度控制在2cm以内。待灌浆料达到C30强度后,即可安装临时支撑。顶升到50cm高度左右后,要将临时支撑用膨胀螺栓与立柱进行连接固定。施工时注意千斤顶位置处下抱柱梁的找平高度,当桥梁分级顶升至设计标高后,使桥梁最终落在千顶上（千斤顶处于收缸状态）,然后拆除临时支撑,进行下部工序施工,待立柱接高工作完成,碎达到强度后再拆除千斤顶及其支撑。3.3顶升控制系统在顶升时,由于荷载不均匀,如果人工控制可能引起油缸顶速不一致。本工程采用国内先进的PLC液压同步顶升控制系统。PLC控制液压同步顶升是ー种カ和位移综合控制的顶升方法,这种力和位移综合控制方法,建立在カ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

7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成组,与相应的位移传感器（光栅尺）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,确保顶升时盖梁、板梁结构安全。PLC控制系统性能及先进性详见第四章介绍。3.4顶升液压系统3.4.1千斤顶布置通过荷载计算,本桥最大跨处最大顶カ为:936t（含1.2动载系数）,因而本次顶升采用每个立柱布置2台200t千斤顶（见右图所示），每个桥墩布置I0台千斤顶,可以提供2000吨的顶カ,具有足够的安全储备系数。配备4个液压泵站和一个PLC电脑集中控制室进行集中控制,实现整体同步控制。3.4.2千斤顶安装为便于顶升操作,所有千斤顶均按向下方向安装,即千斤顶底座固定在待顶升的上抱柱梁底部,千斤顶与抱柱梁之间设有钢垫板,以分散应カ。千斤顶与钢垫板通过栓接,千斤顶随着盖梁的升高而升高。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tr在顶升过程中产生水平分力。上抱柱梁千斤顶rm280/100钢支撑Z临时支撑位置

8千斤顶及钢临时支撑布置图3.5顶升专用垫块顶升专用临时钢垫块分别用在千斤顶下和临时支撑下。临时钢垫块与顶升托架体系的钢管相对应,也采用①500X12mm钢管,两端焊接厚为12mm的法兰。钢垫块共有I、II、III、!V四种,为适应千斤顶的顶升行程,钢垫块的高度分另リ为100mm、200mm和1000mm。垫块安装时要注意检查底面的水平度和垫块的垂直度。当垫块高度到达1.0米时,增加一节钢管支撑用以替换临时垫块,以增强支撑稳定性。支撑结构之间连结牢固,即临时垫块之间栓接、钢管支撑与承台栓接、钢管支撑间及临时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,防止因盖梁顶升可能发生的滑移造成支撑体系的失稳破坏。3.6柱切割采用新型无震动直线切割设备对立柱进行切割。柱切割位置根据设计要求确定。应具备下列条件时方可进行立柱切割:a、托架体系安装完毕;

9b、将千斤顶加压至计算荷载的80%,控制系统进入闭环状态;c、百分表、传感器、水准测量监测设备安装完毕;d、为保证切割时桥梁的绝对安全,避免因千斤顶失压造成桥梁姿态改变,千斤顶安装时活塞允许伸出的长度不得大于5mm。e、按切割位置及顺序对立柱进行切割;3.7牵拉限位体系每组张拉装置由二根L=300mm的2100X6角钢和一根M22螺栓(包而梁括垫圈螺栓各两个)组成,一片梁设ー组。张拉装置连接桥面铺装钢筋,顶升时派专人对限位装置的螺栓进行收紧,从而起到限制顶升中板梁产生水平位移的作用(如右图所示)。项目名称プ墩8，墩9#墩10,墩11・台备注第一步顶升高度(mm)150200200200200プ墩到位第二步顶升高度(mm)4004004004008”墩到位第三步顶升高度(mm)4805005009,墩到位第四步顶升高度(mm)46050010#墩到位第五步顶升高度(mm)46011ナ台到位累计顶升高度(mm)150600108015602060全桥顶升完成3.8顶升施工次序顶升步骤表:限位装置安装示意图3.9顶升准备2.9.1顶升系统可靠性检验•元件的可靠性检验:元件的质量是系统质量的基础,为确保元件可靠,本系统选用的元件均为Enerpac的优质产品或国际品

10牌产品。在正式实施顶升前,将以70%-90%的顶升力在现场保压5小时，再次确认密封的可靠性。•系统的可靠性:液压系统进行31.5MPa满荷载试验24小时,进行0—31.5MPa循环试验，使系统无故障无泄漏。•液压油的清洁度:液压油的清洁度是系统可靠的保证,本系统的设计和装配工艺,除严格按照污染控制的设计准则和エ艺要求进行外,连接软管在进行严格冲洗,封口后移至现场,现场安装完毕进行空载运行,以排除现场装配过程中,可能意外混入的污垢。系统的清洁度应达到NAS9级。•力闭环的稳定性:所谓カ闭环就是当系统设定好一定的力后,カ的误差在5%内,当カ超过此范围后,系统自动调整到设定值的范围:カ闭环是本系统的基础,カ闭环的调试利用死点加压,逐台进行。•位置闭环的稳定性：所谓位置闭环就是当系统给光栅尺设定顶升高度后,当顶升高度超过此高度系统自动降至此高度,当顶升高度低于此高度系统自动升至此高度,保证系统顶升的安全性与同步性。3.9.2成立顶升工程现场领导组现场指挥组设总指挥1名,全面负责现场指挥作业。指挥组下设4个职能小组：分别是监测组、控制组、液压组和作业组,负责相关的工作,各职能小组设组长一名,与总指挥、副总指挥共同组成现场指挥组（组织结构图见图3-3）。

11各职能小组的功能分别是:a、监测组:负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态等,定期将监测结果汇总后报现场总指挥,当出现异常情况或监测结果超出报警值时,则应及时向总指挥汇报,并提出建议。b、控制组:根据总指挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。对于启动、顶升或停止指令,只听从总指挥的指令,当出现异常情况需紧急停止时,应在得到信息的第一时间对系统发出停止指令,而不管这一信息是否自总指挥发出。c、液压组:负责整个液压系统的安装与形成,维护与保养,检查与维修等。根据总指挥的要求调整液压元件的设置。d、作业组:负责顶升期间的劳カ配置,在顶升的整个过程中提供劳务作业。其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。各职能小组受总指挥统一指挥,向总指挥汇报工作,总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策,并由总指挥向各职能小组发出指令,进入下一道工序工作;3.9.3人员培训所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分エ,在进入现场前进行充分的培训:4.9.4顶升系统安装调试5.9.5顶升控制区域划分及液压系统布置控制区域按五个桥墩台划分为5个区域。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。控制区域设置光

12栅尺控制位移的同步性,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从而实现顶升过程中位移的精确控制。光栅尺尺体固定于立柱侧面立柱截断面上端,读数头固定于立柱截断面下端。光栅尺量程为1200mm。控制区域设置光栅尺控制位移的同步性,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从而实现顶升过程中位移的精确控制。3.9.6泵站安装顶升泵站4台,尽量使千斤顶油管长度经济合理。液压泵站及旱斤顶油路布置图3.9.7顶升系统结构部分检查a^千斤顶安装是否垂直牢固;b、限位支架安装是否牢固,限位值设值大小;c、影响顶升的设施是否已全部拆除;d、主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载;e、主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。3.9.8顶升系统调试调试的主要内容包括:a、液压系统检查♦油缸安装牢固正确:

13♦泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠;♦油箱液面,应达到规定高度;♦液压系统运行是否正常,油路有无堵塞或泄漏；♦液压油是否需要通过空载运行过滤清洁；b、控制系统检查♦系统安装就位并已调试完毕；♦各路电源,其接线、容量和安全性都应符合规定:♦控制装置接线、安装必须正确无误；♦应保证数据通讯线路正确无误;♦PLC控制系统运行是否正常,液压系统对控制指令反应是否灵敏;♦各传感器系统,保证信号正确传输;♦系统能否升降自如;♦光栅尺的工作情况;♦各种阀的工作状况是否正常,是否需要更换;c、监测系统检查♦百分表安装牢固、正确,没有遗漏;♦信号传输无误；d、初值的设定与读取♦系统初始加载由液压工程师会同土建工程师共同确定并报总指挥,最终由系统操作员输入PLC；♦读取控制系统カ传感器和位移传感器初值或将其归零；♦读取监测系统中百分表的初值或将其归零。3.10称重3.10.1保压试验a、油缸、油管、泵站操纵台、监测仪等安装完毕检查无误;b、按计算荷载的70%〜90%加压,进行油缸的保压试验5小时;c、检查整个系统的工作情况,油路情况;

143.10.2称重a、为保证顶升过程的同步进行,在顶升前应测定每个顶升点处的实际荷载b、称重时依据计算顶升荷载,采用逐级加载的方式进行,在ー定的顶升高度内（「10mm）,通过反复调整各组的油压,可以设定一组顶升油压值,使每个顶点的顶升压カ与其上部荷载基本平衡。c、为观察顶升处是否脱离,需用百分表测定其行程。d、将每点的实测值与理论计算值比较,计算其差异量,由液压エ程师和结构工程师共同分析原因,最终由领导组确定该点实测值能否作为顶升时的基准值。如差异较大,将作相应调整。3.11试顶升为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核,在正式顶升之前,应进行试顶升,试顶升高度10mm。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3.12正式顶升试顶升后,观察若无问题,便进行正式顶升,千斤顶最大行程为140mm,每ー顶升标准行程为100mm,最大顶升速度10mm/min。4.12.1顶升总流程见图3-5〇5.11.2正式顶升，须按下列程序进行,并作好记录:①操作:按预设荷载进行加载和顶升;②观察:各个观察点应及时反映测量情况。③测量：各个测量点应认真做好测量工作,及时反映测量数据;④校核:数据汇交现场领导组,比较实测数据与理论数据的差异;⑤分析:若有数据偏差,有关各方应认真分析并及时进行调整。⑥决策:认可当前工作状态,并决策下ー步操作。3.12.3顶升注意事项a、每次顶升的高度应稍高于垫块厚度,能满足垫块安装的要求即

15可,不宜超出垫块厚度较多,以避免负载下降的风险;b、顶升关系到主体结构的安全,各方要密切配合;c、整体顶升过程中,认真做好记录工作;d、顶升过程中,应加强巡视工作,应指定专人观察整体个系统的工作情况。若有异常,直接通知指挥控制中心；e、结构顶升空间内不得有障碍物；

16顶升总流程图3.12.4顶升过程控制整个顶升过程应保持光栅尺的位置同步误差小于2mm,一旦位置

17误差大于2mm或任何ー缸的压カ误差大于5%,控制系统立即关闭液控单向阀,以确保梁体安全。每ー轮顶升完成后,对计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压カ情况,随时整理分析,如有异常,及时处理。主梁顶升并固定完成后,测量各标高观测点的标高值,计算各观测点的抬升高度,作为エ程竣工验收资料。3.13立柱加高加固顶升施工完成后,即可进行立柱连接工作。(1)在立柱实施连接前应首先对上下截断面各凿除30cm左右高度的碎,并将立柱新老佐结合部分进行表面凿毛处理,以利于新老碎的连接。碎凿除后须用水清洗,不得留有灰尘和杂物。(2)钢筋施工根据设计图纸,立柱加高部分采用与原立柱同规格等数量的竖向主筋和箍筋。竖向主筋与立柱两端露出部分的主筋连接。A、露筋:去除上下两面立柱段混凝土使主筋露出主筋6倍直径长度左右,以便今后进行钢筋连接工作。柱加髙加固示意图B、接筋:采用套筒挤压机械连接的方式,此种接头型式属于I级接头,根据《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2003)中4.0.3的规定,I级接头的接头百分率可不受控制,故本工程在切割过程中可直接进行切割,而不必另行凿除钢筋,错开钢筋接头。(3)模板施工钢模板按设计制作,其底部直接就位于承台顶面,与承台接触处应以砂浆填塞以防漏浆。(4)混凝土浇筑连接立柱的混凝土采用微膨胀混凝土,在碎浇筑过程中应缓慢放料,并分层浇捣密实。通过总的佐用量,推算出浇筑碎的高度，每隔30cm左右为ー层,确保所浇捣的每层碎的密实性。3.14支撑体系和液压系统拆除

18立柱连接工作完成达到强度后，即可进行液压系统和支撑体系的拆除。1）拆除液压系统的管路及其它附件,拆卸千斤顶并移走;2）按从上到下的次序拆除整个支撑体系,严格按照安全操作规程施工;3）清理现场。第四章PLC液压同步顶升系统为保证顶升中桥梁结构的安全,就要严格要求顶升千斤顶的顶升同步性。本工程拟采用PLC控制液压同步顶升系统。4.1同步顶升系统组成PLC控制液压同步顶升是ー种カ和位移综合控制的顶升方法,这种カ和位移综合控制方法,建立在カ和位移双闭环的控制基础上。由高压液压千斤顶,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内应カ下降至最低,同时液压千斤顶根据分布位置分成组,与桥梁两侧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,保证结构的安全性。PLC控制液压同步系统由液压系统（油泵、油缸等）、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现カ和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。

194.2系统特点该系统具有以下优点和特点:1.具有友好Windows用户界面的计算机控制系统;整个操纵控制都通过操纵台实现,操纵台全部采用计算机控制,通过エ业总线,施工过程中的位移、载荷等信息,被实时直观地显示在操作界面控制室的彩色大屏幕上,使人一目了然,施工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。2.整体安全可靠,功能齐全。软件功能:位移误差的控制:行程控制:负载压カ控制;紧急停止功能；误操作自动保护等。硬件功能:油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载有效支撑;3.所有油缸既可同时操作,也可单独操作;4.同步控制点数量可根据需要设置，适用于大体积桥梁或构件的同步位移。4.3主要技术指标4.3.I一般要求

20液压系统工作压カ:尖峰压カ:工作介质:介质清洁度:供电电源电压:380VAG；功率:运转率:4.3.2顶升装置顶升缸推力：顶升缸行程:偏载能力:顶升缸最小高度：最大顶升速度:组内顶升缸控制形式：组与组间控制形式：4.3.3操纵与检测常用操纵：按钮方式人机界面：触模屏位移检测:光栅尺分辨率:0.005mm压カ检测：压カ传感器精度0.5%压カ位移参数自动记录。4.4液压控制系统31.5MPa35.0MPaIS0VG46#抗磨液压油NAS9级50HZ:三相四线制65KW(MAX)24小时连续工作制200T140mm5°395mm10mm/min压カ闭环控制压カ控制精度く5%位置闭环控制同步精度±2.0mm

21图4-2是顶升系统的组成示意图。顶升系统的组成示意图,顶升施工的第一步是桥梁的称重,通过调节减压阀的出口油压Pout,缓慢图4-2顶升系统组成示意图PD=Pout-Pco的位地分别调节每ー个液压缸的推力,使桥梁抬升,当桥梁与原立柱刚发生分离时,液压缸的推力,就是桥梁在这一点的重量值,称出桥梁的各顶升点的荷重,并把减压阀的手轮全部固定在置,便可转入闭环顶升,依靠位置闭环,桥梁可以高精度地按控制指令被升降或悬停在任何位置。4.5顶升系统控制原理如图4-3为顶升系统控制原理。比例阀、压カ传感器和电子放大器组成压カ闭环,根据每个顶升缸承载的不同,调定减压阀的压カ,3个千斤顶组成一个顶升组,托举起盖梁,但是如果仅有力平衡,则桥梁的举升位置是不稳定的,为了稳定位置,在每组安装光栅尺作精密位置测量,进行位置反馈,组成位置闭环,一旦测量位置与指令位置存在偏差,便会产生误差信号,该信号经放大后叠加到指令信号上,使该组总的举升力增加或减小,于是各油缸的位置发生变化,直至位置误差消除为止。由于组间顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出,因此可保持顶升组同步顶升,只要改变数字积分器的时间常数,便可方便地改变顶升或回落的速度。4.6电控系统如图4-4为整个电控系统的组态图。核心控制装置是西门子S7-200系列的CPUS7-224,触摸屏可以显

22示各个顶升油缸的受力参数,并可连接打印机,记录顶升过程数据。系统安装了UPS电源,即使意外断电,也可确保数据和工程的安全。图4-3顶升系统控制原理图主rm梁

23CPU224IHT顶升控制

24负载压カ负载压カ负载压カ负载压カ

25第五章监测方案本方案的监测指顶升过程中为保证桥梁的整体姿态所进行的监测,包括结构的平动、转动和倾斜。监测贯穿于顶升全过程中。5.1监测目的桥梁顶升过程是ー个动态过程,随着盖梁的提升,盖梁的纵向偏差、立柱倾斜率、板梁间隙等会发生较大变化,盖梁的支承点的相对变化对盖梁受力状态将会发生变化。为此要设置一整套监测系统,并要设定必要的预警值和极限值,以便将姿态数据反馈给施工加载过程。5.2监测部位及监测内容（1）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。（2）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。设置桥面标高观测点可以精确的知道每个桥墩的实际顶升高度,使顶升到位后桥面标高得到有效控制。（3）盖梁底面标高测量:它是桥面标高控制和测量的补充,提供辅助的顶升作业依据（4）盖梁纵向位移观测:为了对顶升过程中盖梁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ー个铅球。通过垂球线与墨线的比较来判断盖梁的纵向位移及盖梁是否倾斜。（5）支撑体系的观测通过观测，能及时掌握支撑体系的受力和变形情况及时采取措施控制支撑体系的变形量,使施工在安全可控的环境下进行。5.3监测准备主要是布置测点。5.4监测方案实施5.4.1施工前监测

26主要是对各监测点取得各项监测参数的初值。如观测点坐标情况、标高等。5.4.2整体顶升监测包括顶升、支撑、落梁等过程的监测。监测内容主要包括位移监测、桥梁的整体姿态监测等。5.5监测组织安排监测计划应与顶升的施工计划相协调,并可在实施过程中改进,其监测结果,应及时反馈给现场总指挥。监测时按以下原则安排:①预先制定的监测计划;②关键的施工环节进行必要的监测;③特殊工况发生时,补充监测;④监测结果出现异常时,补充监测;第六章应急预案在桥梁的顶升施工中,首先应制定安全可靠、技术可行的施工方案,确保桥梁的结构安全及施工的顺利进行,避免异常情况的发生。但桥梁同步顶升技术含量高,有一定的风险,顶升过程中有一定的不确定性。因此针对顶升过程中的关键环节,假定某种意外情况的发生并制定相应的应对措施,方能在紧急情况下有的放矢,及时正确的处理问题。现根据本项目的施工特点及以往的施工经验,由项目部牵头成立应急预案小组,由总工程师、结构工程师、电脑专家、液压系统专家、机械专家及经验丰富的技术人员等组成。具体应急措施如下:6.1电脑控制系统故障6.1.1电脑控制系统因意外撞击而造成系统故障（死机、重启或者程序无反映等等）：首先将系统设定为一旦没有电脑信号,整个系统处于保压状态,并且发出警报,千斤顶锁死;其次,设置专门的空间安放电脑:再次,电脑操作室只允许技术人员或者相关人员进入,并为电脑资料作备份。

276.1.2在操作界面上面设定专门的应急操作按钮。可以在紧急情况下启动该程序,使整个工程进入事先设定的闭锁状态,经过故障处理后,由总指挥决定是否继续作业。6.1.3断电事故处理:为主控电脑配置专用的UPS,提供不间断电源;在开机前,UPS至少保证具有稳定运行半个小时的主控室用电量。由专业电エ处理电线电路方面的问题。6.1.4系统故障:立即由专业工程师对系统进行检查,尽快排除故障,现场应有足够的备品、备件;6.2液压设备故障6.2.1泵站由于断电等原因不能正常提供动カ:千斤顶具有自锁功能,可以自动关闭液控单向阀,千斤顶的顶升カ保持不变。6.2.2千斤顶不能正常提供压カ:事先多预备千斤顶和垫块,可先用垫块支撑,然后由液压工程师维修或者更换千斤顶。6.2.3千斤顶压カ异常:部署专人看管液压系统压カ部分,发现问题,立即报告主控室,由主控室操作人员决定是否关闭截止阀,如果问题严重,应停止整个系统,解决具体事宜后,再行开机调试。7.3盖梁监测值超限事故:7.1.1盖梁两侧顶升速度不一致:立即停止顶升，组织人员分析原因。使盖梁ー侧（较高处）千斤顶保持压カ不动,另ー侧缓慢加压,使其上升；当盖梁处于平衡位置时,停止“纠偏”,根据分析原因,两边同时加压,压カ适当调整。7.1.2梁体出现结构变形或者细微裂缝:立即暂停或者停止施工,组织有关人员对出现的异常情况进行评价分析,查找原因,根据评价结论采取相应的处理措施,同时加强监测;6.4恶劣气候遭遇大风、暴雨或者雷电:立即停止施工。由应急小组制定临时加固措施,将千斤顶锁死,在盖梁底部与承台底部用钢丝拉结,保证其不会产生水平位移。

28第七章总体施工布署及进度安排7.1交通组织由于顶升支撑的搭设并不影响桥的正常交通及航运正常运行,所以只有在准备切割立柱前才有必要进行对陆路交通的封锁,而本桥是在封锁陆上交通下顶升。而对水运交通,在整个顶升过程中均可正常运行,不必进行封锁。7.2总体安排7.2.1劳カ安排施工高峰期安排40人。7.2.2用电计划高峰期计划用电lOOkwo6.2.3工期安排自开工起至立柱加固完毕计划在70个日历天内完成。进度计划表见进度计划表。7.2.4主要施工机具、测量仪器序号设备名称型号单位数量1PLC控制系统包括主控器、エ控机和总线套12总控室套13顶升油缸HC623套14泵站A2F010/61RPBB06套15光栅尺食16经纬仪TDJ2厶17电焊机BX3-500厶48水准仪DSZ2厶1

298-1

30胥口水利枢纽复线船闸公路桥整体顶升工程施工进度横道图日历天数工程项目510152025303540455055606570施工准备5天承台土方开挖10天凿毛、上、ド抱柱梁施工25天抱柱梁佐养护7天桥面连续凿除及安装限位装置15千斤顶及支撑安装7天—柱切割10天—顶开（包括称重、试顶升）7天—立柱加高加固10天—碎养护7天