高速公路桥梁板式支座PLC同步顶升维修施工技术-.pdf

2 0 1 3 年 5 月第 5 期 城 市道桥与 防洪 管理施工 1 4 5 高速公路桥梁板式支座 P L C同步顶升 维修施工技术 朱 绍 铎 上海 汶 阳土木科 技发 展有 限公 司 ， 上海 市 2 0 0 0 0 0 摘要 针对高速公路桥梁板式支座存在的病害进行介绍与初步分析， 介绍先进 的“ P L C多点液压同步升降控制系统” 及基于 该系统的支座维修更换施工技术， 有关经验可供相关专业人员参考。 关键词 桥梁支座病害； P L C同步顶升 ； 桥梁维修 中 圈分类 号 U 4 4 5 ．7 1 文 献标识 码 B 文 章编 号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 3 0 5 0 1 4 5 0 3 1 概 述 截 至 2 0 0 9年底 中国高速 公路 通车 总里 程达 6 ． 5万公里 ， 通车总里程居世界第二位 。随着 中国 经济的快速发展 ，通行于高速公路的交通量与重 载交通骤 增 ，作 为高速公路重要组成 部分的桥梁 也承受着 日益加重的交通压力。近年来 ， 高速公路 桥梁的病 害 日渐趋多 ，并成为 高速公路 维修的重 要 部分 ，其 中板式橡胶支座 的病害 和维修也 日益 突出 ， 成 为业 内研究 的重点。高速公路 日夜不停运 营的特点对桥梁支座的维修或更换技术提出了较 高 的要求 ，而近年来 出现 的 P L C大吨位 同步液压 顶升控制 系统 的出现为高速公路桥梁支座在 “ 在 运” 状态下的维修或更换提供 了有力 的技术支持 。 2 板式橡胶支座常见病害与成 因分析 桥梁支座在桥梁结构 中起 到连 接上下部分结 构 、传递力与变形、协调梁体上部结构变形等功 能 ， 对桥梁 的正常运 营与使用起到关键作用 。由于 板式橡胶支座构造简单 、 造价低廉 、 安装方便 ， 故 被广泛应用于各类公路桥梁 中。 桥梁支座 由于设计 、 施工及材料老化等原 因 ， 一 般会出现 支座部分或全部脱空、 支座剪切变形 过大 、 橡胶老化及开裂等病害。 支座部分或全部脱空病 害一般是 由于施 工时 同一横排支座的垫石标高或梁底标 高不 同而引起 的受力不均 ， 甚至完全脱空而引起的。支座脱空容 易 引起梁体局部下沉 、 桥面破坏 ， 甚至会 引起严 重 交通事故 ，因此在桥梁检测与维修过程中应重点 防范 。 支座剪切变形 过大病 害一 般是 由施工时支座 收稿 日期 2 0 1 3 一 O 1 0 7 作者简 介 朱绍锋 1 9 7 7 一 ， 男 ， 上海 人 ， 工程 师 ， 从事 土木工程 设计工作 。 顶面梁体或垫石顶面未能完全调平 ， 或者运营时桥 墩台的不均匀沉降而产生的支座高度差而引起的。 橡胶 老化开裂病害的原 因较多 ， 原 因之一是在 在施工 阶段 ， 支撑垫石 、 梁体与支座结合部不平整 或不水平 ， 导致支座受力不均匀 ， 将使 得应力集 中 部位过早破坏。 原因之二是运营阶段大量重载 、 超载 车辆 的通行使支座承受 远远超过设计 承载能力的 荷载 ， 从而引起提前老化破坏。 另外 ， 支座橡胶本身 的质量 问题也是也是引起支座开裂的原 因之一 。 3 P L C多点液压同步升降控制系统 根据桥梁结构的特点 ， 对于上述高速公路桥梁 板式支座病害的维修或更换一般都需要对梁体进 行整体 、 同步顶升 ， 但是 由于高速公路 “ 日夜运 营” 的特点以及桥梁结构的整体性 ，传统的施工工艺 和施工设备无法实现对桥梁支座在 “ 在运” 状态下 的维修或更换。近年来， 随着集传统顶升设备与计 算机技术 、 P L C 可编程序控制器 技术于一体 的 “ P L C多点液压 同步升降控制系统”的出现 ， “ 在运 营状 态下 高 速公 路 桥梁 进行 支 座维 修 或更 换施 工” 这一施工难题便迎刃而解。 该系统可实现大重量、 高精度同步顶升， 单点 液压 泵站 顶升重量 可达 2 5 0 0 t ， 并 可多点并联 同步顶升 ， 同步精度可达 0 ． 5 mm， 完全可以满足 工程需要 。 3 ． 1 工作原理与构成 P L C多点液压 同步控制系统通 过计算机指令 来 控制液压千斤 顶 ，系统通过力 的平衡 自动调整 各台千斤顶的压力，这样在顶升过程中保持各顶 升力 的平衡性 ，各顶 升点所需 的顶力值与实际提 供值能够相符 。同时 ， 控制系统通过位移指令来控 制液压千斤顶行程 ，保证 了各 台液压千斤顶平移 的同步性 。 同步控制 系统 均 由液压 系统 油泵 、 液压 千斤 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 5 2 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 5 月第 5 期 因车辆荷载作用 引起 的结构振动对湿接缝造成 不 利影响 ， 保证拼接能取得 良好的效果。 1 0 桥梁拼宽交通组织及安全施工措施 桥梁两侧拼接加宽交通组织分三个 阶段 第一 阶段 拼接桥梁在基础 、 下部结构施工期 间 ， 护栏未拆除 ， 不影响高速公路 4车道通行 。 第二阶段 在上部结构施工时 ，包括梁体架 设 、 湿接缝浇筑等 。需切除原桥防撞 护栏 ， 设 临时 护栏 ， 两侧同时预压， 主线双向行驶。 第 三阶段 新 旧桥 梁拼接 拼接后 ， 考虑到混 凝 土的强度 问题 ， 7 d内不容许行 车 、 3 0 d内不 容 许行大车 ， 故要求货 车 、 重车分流 ， 小 车 、 客车利用 另半 幅并道行驶 ， 据此设 置相应 的限速 、 疏导及告 示 等I 临时标 志和情报版 ，桥梁拼接原则上应与 同 幅路面施 工的时段一致 。封 闭半 幅路 面时利用该 桥前后 的 2个 中央分隔带开 口进行交通导流 。 拓宽工程在大交通流量状况下“ 边营运 ， 边拓 宽 ” ， 施工环境 非常特殊 ， 稍 有不慎便会 产生堵 车 并随时有发生交通事故 的可能 ，因此 确保行车安 全和道路 的正常营运始终是该工程的重点。 5 结语 随着我 国经济的 E t 益发展 ， 前些年修建 的双向 4车道高速公路 已无 法满足现有交通量 的需要 ， 服 务水平下降，对原有高速公路的改扩建将大量进 行 。该实例适用 于原有高速公路为 T型梁桥 的大 部分高速公路 的改扩建。 2 0 1 2年 4月 2 0日， 福建省交通运输厅在福州 市组织 召开了 “ 福 泉厦漳 高速公 路扩建工程 特殊桥梁拼宽关键技术研究 ” 的技术成果评 审会 。 该课题研究创新性强 ， 经济效益 和社会效益显 著 ， 推广应用前景广 阔，研究成果总体达到 国内领 先 水平 。课题研究之一变宽拓宽 的预应力混 凝 土 T梁桥 的静动力特性 ，总结完善 了福建 省改扩 建桥梁拼接缝的设计 ，以大斜交 现浇预应力连续 空心板梁桥拓宽为工程背景所进 行的现场定期监 测 的研究 。其研究成果对 同类桥梁拓宽拼接设计 和施工具有指导意义 ；编制的福泉厦漳高速公路 桥梁拓 宽拼宽设计指南和施工指南 ，为今后改 扩 建工程 的顺利实施提供 了有力的技术保 障。 参考 文献 【 1 】 J T G f r F 5 0 2 0 1 1 ， 公 路桥涵施工 技术规范【 s 】 ． 【 2 】 方益红． 高速公路桥 梁拼宽改造关键问题分析[ J 】 ．福 建建筑 ， 2 0 0 9 ， 9 1 2 9 1 3 1 ． [ 3 】马秀全． 桥梁 拼宽难点 与对策【 J 】 ． 中国公路 ， 2 0 0 8 ， 7 7 4 7 5 ． 上接第 1 4 7页 板等他顶升设备 。 5 取 出梁体与挡板间木板 ， 清理施工废垃圾。 5结论 1 由于施 工缺 陷 、 超 载车辆 、 运 营时间等各 种原 因， 桥梁 支座的病害 已 日渐突 出， 并严重影 响 高速公路桥梁的安全和耐久性 。 2 采用 “ P L C多点 同步液压顶升控制系统 ” 维 修更换桥梁支座 ， 不仅操作方便 ， 节省施工成本大 大缩 短施工工期 ， 而且还可 以在 “ 在运 ” 状态下 对 支座进行维修更换 。该方法值得在 国 内高速公路 桥梁支座维修工程 中推广使用 。 参 考文献 【 1 ] J T G H1 1 - 2 0 0 4 ， 公路桥涵养 护规范[ s 】 ． 北京 人 民交 通 出版社 ， 2 0 0 4 【 2 ] 吴定安． 上海音乐厅抬升和平移工程[ J 】 ． 流体传动与控制， 2 0 0 5 4 3 2 -3 5． 【 3 ] 吴杰． 上海吴淞大桥北引桥整体顶升施工技术[ J 】 ． 中国市政工 程 ， 2 0 0 3 5 3 4 3 8 ． [ 4 】G B 5 0 3 6 7 2 0 0 6 ， 混凝 土结构 加 固设 计规 范【 S 】 ． 北京 中国建 筑工 业 出版社， 2 0 0 6 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m