CN107524093A - 一种桥梁顶升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁顶升方法，通过两组千斤顶的交替循环顶升，随时消除了钢管顶升托架的压缩量，在其中任何一组千斤顶卸压之前，另一组千斤顶已经伸缸顶升，在顶升过程中采用交替式顶升，梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态，两组千斤顶交替支撑时，梁体位移均处于可控状态，在每一组支撑状态下，支撑体系的压缩量几乎不产生变化，因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种施工方式下，梁体位移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均连续监控状态，因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏，包括梁体在内的整个支撑体系也处于监控状态中。因此整个桥梁顶升系统也处于安全可控状态中。

Description

一种桥梁顶升方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种桥梁顶升方法。

背景技术

在以往的桥梁顶升工程中，顶升系统一般采用PLC同步控制系统和双作用千斤顶相结合的方式，通过该系统的多台位移传感器来控制多组千斤顶的同步顶升及降落。而在上部结构形式为简支板梁、T型梁或小箱梁的桥梁顶升及支座更换工程中，往往因为梁体与下部结构之间的空隙太小而无法直接安装大行程双作用千斤顶(目前的双作用千斤顶由于技术限制，其高度是无法达到4mm以下)，只能安装薄型(高度小于4mm)单作用千斤顶并配以位移控制的PLC同步控制系统来实施微顶升。但是该微顶升方法有以下三个缺陷：一是PLC同步控制系统的位移控制点数量有限，而在上述桥梁顶升及支座更换工程中，单次顶升所需千斤顶数目较多，所以一般一个位移控制点会控制一组包含多台千斤顶实施同步顶升，从而导致同一组千斤顶内各台千斤顶之间的位移同步性无法控制。二是由于薄型单作用千斤顶行程很小(1～2cm)，在顶升过程中个别千斤顶易出现活塞脱离缸体，导致漏油后顶升失败的后果。三是受千斤顶本体高度限制，薄型千斤顶均为单作用千斤顶，通过PLC可控制同步顶升，但因以往液压泵站是以油压、位移控制，其技术限制无法控制单作用千斤顶同步下落，所以落梁时一般只能靠梁体自重下压降落。由于以上三个缺陷，在顶升及落梁作业时，会对桥梁的梁体及梁体间的联系结构造成损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁顶升方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种桥梁顶升方法，包括以下步骤：

A，在待顶升桥梁的盖梁两侧设置若干个连接件，连接件将盖梁与板梁固定连接为一体；

桥梁的盖梁两侧设置的若干个连接件，连接件将盖梁与板梁固定连接为一体，防止板梁在盖梁上产生位移，避免顶升过程中支撑失稳。

盖梁的下端与待顶升桥梁的桥梁柱连接处浇注一组抱柱梁，包括上抱柱梁和下抱柱梁，上抱柱梁和下抱柱梁之间、位于桥梁柱的两侧对称设置两组千斤顶，千斤顶与位于下方的抱柱梁之间设置顶升托架；在顶升桥梁结构上相应位置设置用于实时测量顶升高度的位移传感器；

在桥梁柱的四周浇注抱柱梁，桥梁柱与抱柱梁之间通过凿毛与界面剂连接。浇注了抱柱梁，在对桥梁柱切断托换时，桥梁柱的力通过抱柱梁传递至千斤顶上。在桥梁柱荷载传递至抱柱梁的过程中，桥梁柱与抱柱梁通过两者之间的摩擦传递力。抱柱梁设计时考虑正截面的的受弯承载力，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，采用钢筋砼抱柱梁是进行柱托换的一种较为可靠、安全的形式。

优选地，顶升托架的主体采用12根精加工Φ500X 12mm钢管作为支撑杆。钢管上下两端焊接厚为12mm的法兰，侧面焊有连接用构件。每根钢管支撑下部通过植入M18锚栓与承台连接。上下两节钢管支撑间通过螺栓连接。

液压千斤顶必须配有液压锁及机械锁，以防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载的有效支撑。

液压千斤顶安装时应保证液压千斤顶的轴线垂直，以免因液压千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。在每个加力点位置，液压千斤顶与抱柱梁的接触面面积必须经过计算确定，不超出原结构物混凝土强度范围，保证结构完整。

B，进行桥梁柱切割，柱切割前首先用人工凿出柱钢筋，然后把钢筋相错断开；其次在柱截断面上下各凿除30cm左右的砼，凿成锥形，最后对桥梁柱的剩余部分进行排孔切割；

进行桥梁柱切割，顶升开始前桥梁柱必须全部切割完毕，柱切割前首先用人工凿出柱钢筋，然后把钢筋相错断开，避免将来桥梁柱加高钢筋焊接时出现钢筋焊接接头在一个断面上；其次在柱截断面上下各凿除30cm左右的砼，凿成锥形，以便增强桥梁柱加高时新老混凝土的粘结，增强整体性。最后用博世水钻对桥梁柱的剩余部分进行排孔切割。

截断位置上方的桥梁柱、位于桥梁柱顶端的盖梁、以及盖梁上的板梁和桥面构成了欲被顶升的桥梁上部结构。

每个截断位置上方的桥梁柱上设置至少两个用于实时测量顶升高度的位移传感器，比较两个位移传感器的数据变化，判断位移传感器是否损坏，数据是否可靠，比起现有技术中仅设置一个位移传感器要安全。

C，通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第一组千斤顶顶升过程中，在断开的柱截断面之间放置两组安全垫块，每组安全垫块包括相互摩擦设置的两个楔形块，两组安全垫块在柱截断面上呈径向对称设置，随着第一组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，在第二组千斤顶下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第二组千斤顶顶升过程中，在断开的柱截断面之间的钢板垫块上同样放置两组安全垫块，随着第二组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，同时控制第一组千斤顶收缸，并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；重复第一组千斤顶和第二组千斤顶进行反复交替顶升，直至将桥梁结构顶升至设计高度。

在断开的柱截断面之间设置两组安全垫块，两组安全垫块在柱截断面上呈径向对称设置，随着千斤顶向上顶升，人为操作每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度，消除了各支撑点之间的高差问题。如遇发生千斤顶液压失效的突发状况，上部重载物下落因支撑压缩量已消除而没有了落差，荷载托换即刻完成，有效保证了上部重载物的安全，从而也有效保证顶升结构的安全，并使顶升的桥梁结构能够按人们预想的程序实现增高，达到顶升后不降低桥梁结构使用功能的效果。

整个顶升过程是在PLC液压顶升控制系统控制下进行。PLC液压顶升控制是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力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到的附加应力降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分成组，本实施例中，如图所示，一根桥梁柱的周围采用8个千斤顶，桥梁柱的两侧各对称设置四个，其中，最边上的四个为一组，中间四个为另一组，另一根桥梁柱的周围也是同样设置的，千斤顶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。

两组千斤顶均安装有安全阀和平衡阀。顶升的安全保护有赖于平衡阀的采用，平衡阀为无泄漏锥阀结构，有三个主要功能；第一个功能是平衡油缸的负荷压力，使带载下降的顶升油缸不至失压下滑，即使在油管破裂时也不会让工件跌落。于是无论是上升还是下降都变成进油调速，安全性大增。第二个功能是保护油缸不发生过载，当油缸内的压力超过调定压力时，平衡阀能自动开启，卸掉过高的油压，保护油缸免遭过载。第三个功能是重载先开，可使多缸并联时，各缸载荷自动均衡。平衡阀可以直接安装在油缸上，最大限度地减少了外接管道带来的意外。使用平衡阀以后，无论油缸上升还是下降，都是由进油流量控制油缸运动速度，而与油缸负载无关。

顶升时，先进行试顶升，试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升，每一阶段顶升为标准行程，分级进行顶升，直至到位，千斤顶最大行程为140mm，每一顶升标准行程为100mm，最大顶升速度10mm/min。

随着顶升的进行，顶升托架要不断加高加固不断支撑住桥梁上部结构，以便液压千斤顶回油，以便进行下一次顶升。

顶升到预定位置后，将桥梁的桥梁柱进行连接，加高加固，这样就完成了桥梁的整个过程，最后恢复交通。

进一步地，同一个盖梁下方的下抱柱梁间固定连接。

更进一步地，顶升前，上、下抱柱梁上均固定连接一组牛腿，牛腿之间设置工字梁，工字梁一端面与上、下抱柱梁贴合，并且工字梁垂直于地面设置，工字梁的下端固定于下抱柱梁的牛腿之间，工字梁的上端卡设于上抱柱梁的牛腿之间，且与牛腿之间非固定连接，随着桥梁的顶升，上抱柱梁的牛腿向着靠近工字梁的上端头方向运动。

本发明采用上述技术方案，具有如下明显的效果：

本发明顶升过程中，通过两组千斤顶的交替循环顶升，随时消除了钢管顶升托架的压缩量，在其中任何一组千斤顶卸压之前，另一组千斤顶已经伸缸顶升，在顶升过程中采用交替式顶升，梁体处于两组千斤顶交替支撑的状态，两组千斤顶交替支撑时，梁体位移均处于可控状态，在每一组支撑状态下，支撑体系的压缩量几乎不产生变化，因而梁体内力也几乎不产生变化。在这种施工方式下，梁体位移自顶升开始到顶升结束均连续处于受控状态。每个千斤顶压力也均连续监控状态，因此可以保证梁体在顶升过程中不被损坏，包括梁体在内的整个支撑体系也处于监控状态中。因此整个桥梁顶升系统也处于安全可控状态中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了本发明顶升系统的整体结构。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1显示了本发明顶升系统的整体结构，本发明涉及的技术特征包括板梁1、盖梁2、桥梁柱3、抱柱梁4、顶升托架5、千斤顶6、钢板垫块7、安全垫块8、连接件9、牛腿10、工字梁11等。

实施例1

如图1所示，一种桥梁顶升方法，包括以下步骤：

A，在待顶升桥梁的盖梁两侧设置若干个连接件，连接件将盖梁与板梁固定连接为一体；

B，盖梁的下端与待顶升桥梁的桥梁柱连接处浇注一组抱柱梁，包括上抱柱梁和下抱柱梁，同一个盖梁下方的下抱柱梁间固定连接，上抱柱梁和下抱柱梁之间、位于桥梁柱的两侧对称设置两组千斤顶，千斤顶与位于下方的抱柱梁之间设置顶升托架；在顶升桥梁结构上相应位置设置用于实时测量顶升高度的位移传感器；

C，进行桥梁柱切割，柱切割前首先用人工凿出柱钢筋，然后把钢筋相错断开；其次在柱截断面上下各凿除30cm左右的砼，凿成锥形，最后对桥梁柱的剩余部分进行排孔切割；

D，通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第一组千斤顶顶升过程中，在断开的桥梁柱截断面之间放置两组安全垫块，每组安全垫块包括相互摩擦设置的两个楔形块，两组安全垫块在桥梁柱截断面上呈径向对称设置，随着第一组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，在第二组千斤顶下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第二组千斤顶顶升过程中，在断开的柱截断面之间的钢板垫块上同样放置两组安全垫块，随着第二组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，同时控制第一组千斤顶收缸，并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；重复第一组千斤顶和第二组千斤顶进行反复交替顶升，直至将桥梁结构顶升至设计高度。

分级进行顶升，每一阶段顶升行程为标准行程，每一顶升标准行程为100mm，千斤顶最大行程为140mm，最大顶升速度10mm/min。

顶升前，上、下抱柱梁上均固定连接一组牛腿，牛腿之间设置工字梁，工字梁一端面与上、下抱柱梁贴合，并且工字梁垂直于地面设置，工字梁的下端固定于下抱柱梁的牛腿之间，工字梁的上端卡设于上抱柱梁的牛腿之间，且与牛腿之间非固定连接，随着桥梁的顶升，上抱柱梁的牛腿向着靠近工字梁的上端头方向运动。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种桥梁顶升方法，其特征在于，包括以下步骤：

A，在待顶升桥梁的盖梁两侧设置若干个连接件，连接件将盖梁与板梁固定连接为一体；

B，盖梁的下端与待顶升桥梁的桥梁柱连接处浇注一组抱柱梁，包括上抱柱梁和下抱柱梁，上抱柱梁和下抱柱梁之间、位于桥梁柱的两侧对称设置两组千斤顶，千斤顶与位于下方的抱柱梁之间设置顶升托架；在顶升桥梁结构上相应位置设置用于实时测量顶升高度的位移传感器；

C，进行桥梁柱切割，柱切割前首先用人工凿出柱钢筋，然后把钢筋相错断开；其次在柱截断面上下各凿除30cm左右的砼，凿成锥形，最后对桥梁柱的剩余部分进行排孔切割；

D，通过控制台控制液压泵站驱动其中的第一组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第一组千斤顶顶升过程中，在断开的桥梁柱截断面之间放置两组安全垫块，每组安全垫块包括相互摩擦设置的两个楔形块，两组安全垫块在桥梁柱截断面上呈径向对称设置，随着第一组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，在第二组千斤顶下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；通过控制台控制液压泵站驱动第二组千斤顶顶升桥梁结构一个行程，第二组千斤顶顶升过程中，在断开的柱截断面之间的钢板垫块上同样放置两组安全垫块，随着第二组千斤顶向上顶升，每组安全垫块的两个楔形块通过相对运动保持同等顶升高度；当顶升高度达到安全垫块的安全高度后，撤除安全垫块，并换上相应高度的钢板垫块，同时控制第一组千斤顶收缸，并在收缸后的第一组千斤顶的活塞下叠置加垫相应高度的顶升托架形成钢支撑；重复第一组千斤顶和第二组千斤顶进行反复交替顶升，直至将桥梁结构顶升至设计高度。

2.根据权利要求1所述的桥梁顶升方法，其特征在于，分级进行顶升，每一阶段顶升行程为标准行程，每一顶升标准行程为100mm，千斤顶最大行程为140mm，最大顶升速度10mm/min。

3.根据权利要求1所述的桥梁顶升方法，其特征在于，同一个盖梁下方的下抱柱梁间固定连接。

4.根据权利要求1所述的桥梁顶升方法，其特征在于，顶升前，上、下抱柱梁上均固定连接一组牛腿，牛腿之间设置工字梁，工字梁一端面与上、下抱柱梁贴合，并且工字梁垂直于地面设置，工字梁的下端固定于下抱柱梁的牛腿之间，工字梁的上端卡设于上抱柱梁的牛腿之间，且与牛腿之间非固定连接，随着桥梁的顶升，上抱柱梁的牛腿向着靠近工字梁的上端头方向运动。