K1613+452(1*10m)丰塘村分离式桥顶升施工方案一:编制依据1、依据桥梁维修加固设计图纸(湖南省交通规划勘察设计院);2、依据我部编制的总体施工组织设计;3、依据本公司现有的技术力量及以往的成功经验;4、依据现场调查的实际情况。
二:编制原则1、遵照国家现行的技术规范与标准。
2、充分发挥我公司专业优势,做到依靠科技,精心组织,合理安排,做到施工方案最优化,确保顶升过程中结构的稳定与安全。
3、合理优化施工方案,尽量减小路面施工影响。
4、重视环境保护及文明施工,严格控制弃渣、噪音等污染。
三:工程概况K1613+452丰塘村分离式桥为1*10m钢筋砼空心板梁桥,设计为预制安装,根据现场调查结果为现浇钢筋混凝土结构。
桥梁全长22、4m,半幅桥面净宽12、5m,总宽度13、5m+1、0m+13、5m。
本桥与路面街接方案为顶升桥梁上构30cm,桥面铺装方案为:全部破除原桥面铺装,空心板铰缝进行注浆封闭并在桥面植筋并布置钢筋网后,重新浇筑C40混凝土桥面,铺装层重新浇筑后,桥面加铺〈1cm的路面环氧覆层。
主梁及桥台存在的表面缺陷采用常规修补法处理,混凝土表面裂纹采用环氧砂浆或壁可法进行封闭。
四:现场调查的情况根据开工前的现场调查,本桥桥下为机耕道路兼排水沟,车流量较小。
中央分隔带处有通迅电缆,电缆支架固定在左右幅桥护栏上,左幅桥梁顶升前需要将电缆支架割除并将电缆临时固定在右幅桥梁上。
桥台面与梁底高度3~5cm,如采用桥台作为千斤顶反力支座,需要采用超薄型千斤顶。
顶升施工时需封锁桥下机耕道路二天。
五:顶升高度的计算原设计图中只提供了本桥顶升高度为30cm的数据,考虑到本工程工期紧,前期我部已将D299*7、5mm预制钢管支座垫石按30cm顶升高度进行了制作。
于2012年5月18日收到设计院下发的2012-104号工作联系单,补充了顶升桥梁的高程设计表。
我部收到此文件后,对桥梁的原桥面标高进行了实地测量,根据实测结果计算出桥梁实际顶升高度如下:0号桥台顶升高度=69、204-0、01-68、897=0、297m1号桥台顶升高度=69、309-0、01-68、991=0、308m根据以上计算的顶升高度,K1613+452丰塘村分离式桥实际顶升高度与原设计顶升高度差均在1cm内,可利用已预制好的钢管支座垫石。
六:施工部署(一)施工管理目标该工程均按部优良工程等级标准进行施工,确保建设单位对工程工期、质量、安全要求。
1) 工期管理目标根据业主要求,桥梁顶升及病害处治总工期43天,其中本桥顶升工期控制在2天以内完成。
2) 质量管理目标质量目标:争取优良工程。
在施工过程中,争取做到交替有序,计划周密,组织QC小组,精心施工,认真细致地抓紧抓好工程进度、工程质量,应按照优良标准制定周密底施工方案,确保结构及观感质量达优。
3) 安全管理目标安全管理目标:死亡与重伤事故确保为零,确保安全评分达到优良标准。
(二)人员及设备的组织1) 施工组织机构体系根据本工程工期紧、任务重的特点,项目部成立以项目经理为主组成的桥梁顶升管理组,负责本合同段桥梁顶升工程的统一指挥与管理,执行各项国家规范、规程、标准以及本工程项目设计,保质保量完成施工任务。
本机构人员安排如下表:2)施工设备及仪器设备的投入如下表:(三)时间计划安排计划顶升施工队伍于2012年5月18日进场后,根据施工布置,行顶升设备的安装工作,确保在封锁交通后2天内完成本桥梁上构的顶升工作。
具体安排如下:5月18日～5月21日:现场调查、操作架搭设5月22日～5月23日:顶升设备的安装与调试、桥面伸缩缝拆除5月24日:试顶升(处理顶升过程中出现的问题)5月25日:正试顶升5月26日:顶升结束,拆除顶升系统及操作架七:桥梁顶升的主要施工工序(一) 千斤顶反力支座根据现场调查的情况,本桥桥台处台面至梁底高度最小为3～6cm,且不适宜设置反力支座架,拟采用将千斤顶直接安装在桥台上,利用桥台作为千斤顶的反力支座的方法。
如千斤顶安装困难,可适当在桥台面安装千斤顶位置凿除砼以满足安装高度。
(二) 限位装置由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响,在顶升过程中可能会出现微小的水平位移,为避免出现此类情况,需在各桥台位置设置平面限位装置,限制纵横向可能发生的位移。
1防止横向位移的限位装置在桥台处两端靠近梁板位置安装槽钢,用膨胀螺栓将槽钢固定在桥台位置,利用固定在桥台上的槽钢约束梁板顶升过程中可能发生的横向位移。
槽钢与梁体砼接触面涂满黄油以减少支架与梁体之间的摩擦。
2防止纵向位移的限位装置在桥梁伸缩缝位置竖向塞入2块钢板,利用桥台耳背墙约束顶升梁的纵向水平倾向位移。
(三)操作架的搭设本桥桥下一侧为村道,另一侧为排水沟,拟采用Ф50钢管脚手架搭设操作平台,操作平台距梁底高度为1、5m,周边用Ф50架管搭设1、0m高的护栏,以防操作人员高空坠落。
(四) 控制系统在采用传统的顶升工艺时,往往由于荷载的差异与设备的局限,无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效,具有极大的安全隐患。
本工程所采用的PLC液压同步顶升技术,从根本上解决了这一长期困扰移位工程界的技术难题,填补了我国在该领域的一项空白,且已达到国际先进水平。
PLC控制液压同步顶升就是一种力与位移综合控制的顶升方法,这种力与位移综合控制方法,建立在力与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组,与相应的位移传感器组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移与姿态,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。
(五) 液压系统1、千斤顶布置1) 因设计图中未提供梁体的具体尺寸及梁体的重量,无法计算出精确的顶升反力。
暂考虑每个桥台支座处设置13台千斤顶,千斤顶的布置见后附图。
2、根据液压控制系统的性能,为便于顶升精度的控制,在桥台两侧分别布置两台位移传感器,每个桥墩中心位置两侧各布置一个位移传感器,以便更好的监测顶升姿态。
根据位移信号,由主控室的PLC控制整个顶升过程。
3、顶升液压缸由泵站控制,通过安装在盖梁两侧的位移传感器监测顶升姿态。
根据力及位移信号,由主控室的PLC控制整个顶升过程。
(六)专用垫块顶升专用临时钢垫块用在千斤顶下。
采用300×300mm方形钢垫块。
为适应千斤顶的顶升行程,钢垫块的高度分别为50mm、100mm、200mm、300mm,并配有不同厚度的钢板,以满足不同顶升高度的要求。
(七)顶升准备顶升前在桥面上布置若干标高与中线观测点,精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况,并做好记录,在取得设计认可的基础上,确定各点的精确顶升高度。
并作好如下准备工作:顶升系统可靠性检验。
成立顶升指挥系统。
顶升液压系统布置。
顶升系统测试。
确定观测点。
检查桥梁就是否存有连接现象。
1、顶升设备使用计划本项目工程工期紧,为有效利用顶升设备,提高施工效率;就必须对设备的使用与周转做出周密的计划。
本工程项目拟投入PLC控制系统1套,高压油泵2台(备用1台),100T(10、0cm)千斤顶30台(最多时用26台)。
2、顶升系统可靠性检验元件的可靠性检验:元件的质量就是系统质量的基础,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。
液压油的清洁度:液压油的清洁度就是系统可靠的保证,本系统的设计与装配工艺,除严格按照污染控制的设计准则与工艺要求进行外,连接软管在工厂进行严格冲洗,封口后移至现场,现场安装完毕进行10次空载运行,以排除现场装配过程中,可能意外混入的污垢。
力闭环的稳定性:所谓力闭环就就是当系统设定好一定的力后,力的误差在5%内,当力超过此范围后,系统自动调整到设定值的范围;力闭环就是本系统的基础,力闭环的调试利用死点加压,在工厂内逐台进行。
位置闭环的稳定性:所谓位置闭环就就是当系统给位移传感器设定顶升高度后,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、成立顶升工程现场领导组每座顶升桥梁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:分别就是监测组、控制组、液压组与作业组,负责相关的工作,各职能小组设组长一名,与总指挥共同组成现场指挥组。
各职能小组的功能分别就是: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,而不管这一信息就是否自总指挥发出。
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:负责顶升期间的劳力配置,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;4、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工,在进入现场前进行充分的培训;5、顶升系统结构部分检查a、千斤顶安装就是否垂直牢固;b、顶升支架安装就是否牢固;c、限位结构安装就是否牢固,限位值设值大小就是否符合要求;d、影响顶升的设施就是否已全部拆除;e、主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载;f、主体结构与其它结构的连接就是否已全部去除。
6、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;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;备用2桶液压油,加油必须经过滤油机;液压系统运行就是否正常,油路有无堵塞或泄漏;液压油就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、容量与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控制系统运行就是否正常,液压系统对控制指令反应就是否灵敏;各传感器系统,保证信号正确传输;系统能否升降自如;位移传感器的工作情况;各种阀的工作状况就是否正常,就是否需要更换;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;读取控制系统力传感器与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。