CN114164775A - 一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁轨道复旧方法技术领域，具体公开了一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法。步骤1，施工准备；步骤2，梁体顶升；步骤3，病害复旧；步骤4，纠偏精调；步骤5，校核恢复。于震后桥梁病害的特殊性，传统的复旧方法不适用于震后桥梁病害，并且多点位的顶升千斤顶精度得不到有效保证，本发明通过模糊PID控制器结合模糊算法能够严格精确控制顶升量，实现梁体的同步精确顶升。本发明基于顶升装置系统的纠偏精调能够实现对桥梁震后病害进行修复的问题，并且修复材料的针对性强，修复时间快，养护时间短，恢复4‑5小时后便能够恢复通车。

Description

一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法

技术领域

本发明涉及桥梁轨道复旧方法技术领域，具体是指一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法。

背景技术

随着我国基建过程的不断强大，公路桥梁的使用里程不断增加，铁路、快速路、高架等桥梁式道路广泛使用。在地震频率较高的区域内，桥梁存在较多的震后病害，主要表现为支座受损、支座防落梁挡块螺栓松动或脱落、支撑垫石开裂破损、砂浆垫层开裂破损、梁体开裂破损、锥体开裂等。

基于上述问题，申请号为CN202110419283.3的中国专利，名称为一种桥梁墩身的混凝土修复方法，其公开了一种桥梁墩身的混凝土修复方法，具体为：选定修复长度的桥梁墩身，利用探测雷达或者超声波检测装置对修复范围内的桥墩进行探测；选出中心点位置；对桥梁墩身上选定的连接点固定点周围进行表面处理并钻孔，去除松动表层；调整支模与中心点的位置及高度值；根据测量数据进行测算；对支模进行注浆操作；拆模；使用雷达探测或者超声波探测装置进行探测，检测施工质量。基于上述方法，其用来解决施工过程中遇到的施工流程不清晰，修补达不到预期效果的现象。基于桥梁震后病害裂痕较深，内部螺栓剪断，无法对桥梁震后病害有很好的修复效果。并且，对于桥梁复旧过程中还需要对梁体进行顶升作业的过程，需要用到多点顶升，这种情况下，顶升的精度得不到有效保障，纠偏的准确度与精度存在一定偏差。还需要说明的是，现有的复旧工艺在加固施工过程中，制作困难，养护时间长，一般混凝土的养护周期在28天左右，传统修复材料纤维混凝土在搅拌过程中受搅拌工艺的影响容易分布不均匀且可控制性、可检验性差，还需要说明的是，由于现有的顶升系统一般为多点顶升，受限与液压油管以及顶升千斤顶的机械性能，无法做到精确地顶升，可能会对梁体内部的结构造成一定影响。

鉴于上述情况，需要一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，用于精确同步桥梁梁体，修补病害，并极大降低修复后的养护时间。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，用于梁体的同步精确顶升，并且还能够极大降低复旧后的养护时间。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，包括以下步骤：步骤1，施工准备，根据现场情况进行地基处理与脚手架架设；步骤2，梁体顶升，安装液压同步顶升系统，通过同步顶升系统搭载的模糊PID控制器把模糊化后的系统偏差e及偏差变化率ec输入，按照模糊规则表通过模糊化、模糊推理、清晰化得到精准的系统控制量μ，根据系统控制量进行同步顶升作业；步骤3，病害修复，在待修复区域内放置钢丝网预埋件，向待修复区域内灌注超强高韧性树脂混凝土；步骤4，纠偏精调，通过液压同步纠偏系统实现梁体的同步平移纠偏、比例线性平移纠偏以及单点单动点动纠偏，精调梁体水平位置，重新安装上支座板；步骤5，校核恢复，分级泄压落梁，重新安装防落梁挡块，采集梁体位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察测量无误后，恢复场地。现有技术中，对于桥梁复旧过程中还需要对梁体进行顶升作业的过程，需要用到多点顶升，这种情况下，顶升的精度得不到有效保障，纠偏的准确度与精度存在一定偏差。还需要说明的是，现有的复旧工艺在加固施工过程中，制作困难，养护时间长，一般混凝土的养护周期在28天左右，传统修复材料纤维混凝土在搅拌过程中受搅拌工艺的影响容易分布不均匀且可控制性、可检验性差，还需要说明的是，由于现有的顶升系统一般为多点顶升，受限与液压油管以及顶升千斤顶的机械性能，无法做到精确地顶升，可能会对梁体内部的结构造成一定影响。鉴于上述情况，申请人提出利用模糊PID控制器得到精准的系统控制量，从而减少系统误差，实现梁体的高精度顶升过程，避免顶升过程中因多点位不均造成梁体内部结构的损伤，从而埋下安全隐患。

进一步地，液压同步顶升系统包括：多个液压调整机构、多个顶升千斤顶、液压泵站、模糊PID控制器以及多个位移传感器，模糊PID控制器与液压泵站信号连接，液压泵站与液压调整机构、顶升千斤顶连接，位移控制器设置在梁体上。还需要说明的是，液压同步顶升系统是由8台300吨三维液压调整机构、8台300吨带机械锁母顶升千斤顶、2台PLC同步液压泵站、1台远程集中同步控制器以及位移传感器和液压油管组成。最终，同步顶升控制精度为±0.1mm，水平纵横向平移位移控制精度为±0.2mm。液压同步顶升系统利用DDVC直驱式变频调速控制，保证了其顶升、调整、降落的同步控制精度和调整过程系统自动进行对角线力均衡修正，保证4组反力支点受力均衡，确保预制箱梁的结构安全。

更进一步地，步骤2还包括：获取PID控制参数的变化量ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D，并实现PID控制参数的调整，完成ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D的自动调节。为了实现梁体顶升过程的精确控制，还应该对系统的控制参数进行检测，即获取控制参数的变化量，以及变化量的调节控制。

进一步地，步骤3具体包括：对待修复区域进行抛丸除锈处理，以使得待修复区域的表面粗糙度达到40微米至80微米，放置钢丝网预埋件，再灌注超强高韧性树脂混凝土。具体的施工方法为：对待修复区域进行抛丸除锈处理，以使得待修复区域的表面粗糙度达到40微米至80微米，在待复旧的区域表面设置模板，模板内铺设隔离层；在模板内放置钢丝网预埋件，向模板内灌注高强度、耐高温、高流动度超强高韧性树脂混凝土；随后进行后续作业，待4-5小时后即可恢复通车。

进一步地，步骤4具体包括：步骤4-1，梁体水平初步平移，在梁底和支座垫石上设置纵、横向复位中心线，初步将梁体水平移位，使得上、下中心线重合；步骤4-2，根据顶升千斤顶的布置位置选定多个位移同步控制点，以墩台的几何中间为原点建立空间直角坐标系并设定位移同步控制点的坐标，根据矩阵运算结果精调纠偏梁体位置；步骤4-3，重新安装梁底螺栓，使得上支座板与原梁底锚栓孔固定。需要说明的是，通过上、下中心线的重合进行梁体的初步精调，减小偏移量，并为后续矩阵运算提供运行条件，位移同步控制点即为千斤顶的顶升过程中接触面的几何中心点，基于矩阵运算，能够实现梁体的精确调整。

进一步地，所述步骤5具体包括：步骤5-1，开启液压同步顶升系统，打开千斤顶机械锁，将顶升系统调至落梁模式，开始缓慢泄压落梁，落梁过程中每1mm分为一个阶梯进行，每阶段梯梁完成后统一检查梁体各项指标，直至落梁就位压力归零；步骤5-2，重新安装防落梁挡块，防落梁有螺栓剪断的，应按支座剪断螺栓方式取出更换处理；步骤5-3，桥墩还原、清理，拆除箱梁纵横向限位装置，对支座表面有破损的涂层及时进行修复；步骤5-4，采集位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察垫石与砂浆层受力后是否有损坏，观察测量无误后，拆掉吊装板，撤除液压顶清理墩台及施工现场垃圾，用棉丝擦洗支座及周围污垢，对支座整体进行刷漆防腐，拆除施工平台，设备转场，恢复场地。

进一步地，步骤2还包括：采用精度为0.01mm的百分表配合位移传感器的方式进行顶升、纠偏量监测，每个墩台均安装4台位移传感器，实时监控顶升量，同时监测过程中保持同步误差小于1mm，位置误差大于1mm时，立即关闭液控单向阀；步骤2还包括：采用全站仪并配合反光片，对箱梁顶升过程中主梁及桥墩墩顶绝对位置变化进行监测。需要说明的是，4套系统的监测结果相互对比验证，确保纠偏位移量满足设计要求。采用精度为0.01mm的百分表配合位移传感器的方式进行监测。每个墩台均安装4台位移传感器，实时监控顶升量，同时监测过程中保持同步误差小于1mm，一旦位置误差大于1mm，立即关闭液控单向阀，以确保梁体安全。拉线式位移传感器可以实现实时监测，顶升设备操作人员和数据记录人员，每顶升0.5mm记录一次，直至顶升达到指定高度，约3-5mm左右，支座可顺利取出。落梁时每下降0.5mm记录一次，对比最终高差数据的变化情况。由于在顶升及纠偏过程中，轨道、箱梁、千斤顶、桥墩之间存在水平力的传递，因此在纠偏过程中，不仅需要关注箱梁与桥墩相对位置的变化，也需要对桥墩及箱梁的绝对变形(绝对位置)进行监测。采用全站仪并配合反光片，对箱梁顶升过程中主梁及桥墩墩顶绝对位置变化进行监测。当现场全站仪反光片安装、仪器架设不能实现某一桥跨的完整监测时，采用三维激光扫描对代替全站仪就行桥墩及主梁的三维变形监测。采用三维激光扫描的优势是不需要设置反光片或棱镜，自动对桥梁360o范围进行三维变形监测，变形监测精度达到0.1mm。当桥墩绝对变形大于5mm或箱梁绝对变形与相对变形间的差异大于5mm时，表明在纠偏过程中桥墩发生了变形且不可忽略，应立即停止纠偏，向设计部门汇报相关情况，待取得设计部门同意后，方可继续纠偏。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、鉴于震后桥梁病害的特殊性，传统的复旧方法不适用于震后桥梁病害，并且多点位的顶升千斤顶精度得不到有效保证，本发明通过模糊PID控制器结合模糊算法能够严格精确控制顶升量，实现梁体的同步精确顶升。

2、本发明基于顶升装置系统的纠偏精调能够实现对桥梁震后病害进行修复的问题，并且修复材料的针对性强，修复时间快，养护时间短，恢复4-5小时后便能够恢复通车；

3、本发明方法保证了顶升、调整、降落的同步控制精度和调整过程系统自动进行对角线力均衡修正，保证4组反力支点受力均衡，确保预制箱梁的结构安全；

4、本发明基于摩擦副的特殊设置有效的缓解了静动摩擦转换的惯性冲击，保证了精确调整的位移控制精度。

5、本发明的修复材料及其修复方法能够避免传统的修复方式带来的粉尘污染，避免了二次修复带来的材料损失，能够起到节约材料、环保修复的作用，符合国家节能减排、绿色环保的号召。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的方法流程示意图；

图2为本发明修复结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-超强高韧性树脂混凝土，2-钢丝网预埋件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1：

一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，包括以下步骤：步骤1，施工准备，根据现场情况进行地基处理与脚手架架设；步骤2，梁体顶升，安装液压同步顶升系统，通过同步顶升系统搭载的模糊PID控制器把模糊化后的系统偏差e及偏差变化率ec输入，按照模糊规则表通过模糊化、模糊推理、清晰化得到精准的系统控制量μ，根据系统控制量进行同步顶升作业；步骤3，病害修复，在待修复区域内放置钢丝网预埋件，向待修复区域内灌注超强高韧性树脂混凝土；步骤4，纠偏精调，通过液压同步纠偏系统实现梁体的同步平移纠偏、比例线性平移纠偏以及单点单动点动纠偏，精调梁体水平位置，重新安装上支座板；步骤5，校核恢复，分级泄压落梁，重新安装防落梁挡块，采集梁体位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察测量无误后，恢复场地。液压同步顶升系统包括：多个液压调整机构、多个顶升千斤顶、液压泵站、模糊PID控制器以及多个位移传感器，模糊PID控制器与液压泵站信号连接，液压泵站与液压调整机构、顶升千斤顶连接，位移控制器设置在梁体上。步骤2还包括：获取PID控制参数的变化量ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D，并实现PID控制参数的调整，完成ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D的自动调节。步骤3具体包括：对待修复区域进行抛丸除锈处理，以使得待修复区域的表面粗糙度达到40微米至80微米，放置钢丝网预埋件，再灌注超强高韧性树脂混凝土。步骤4具体包括：步骤4-1，梁体水平初步平移，在梁底和支座垫石上设置纵、横向复位中心线，初步将梁体水平移位，使得上、下中心线重合；步骤4-2，根据顶升千斤顶的布置位置选定多个位移同步控制点，以墩台的几何中间为原点建立空间直角坐标系并设定位移同步控制点的坐标，根据矩阵运算结果精调纠偏梁体位置；步骤4-3，重新安装梁底螺栓，使得上支座板与原梁底锚栓孔固定。所述步骤5具体包括：步骤5-1，开启液压同步顶升系统，打开千斤顶机械锁，将顶升系统调至落梁模式，开始缓慢泄压落梁，落梁过程中每1mm分为一个阶梯进行，每阶段梯梁完成后统一检查梁体各项指标，直至落梁就位压力归零；步骤5-2，重新安装防落梁挡块，防落梁有螺栓剪断的，应按支座剪断螺栓方式取出更换处理；步骤5-3，桥墩还原、清理，拆除箱梁纵横向限位装置，对支座表面有破损的涂层及时进行修复；步骤5-4，采集位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察垫石与砂浆层受力后是否有损坏，观察测量无误后，拆掉吊装板，撤除液压顶清理墩台及施工现场垃圾，用棉丝擦洗支座及周围污垢，对支座整体进行刷漆防腐，拆除施工平台，设备转场，恢复场地。步骤2还包括：采用精度为0.01mm的百分表配合位移传感器的方式进行顶升、纠偏量监测，每个墩台均安装4台位移传感器，实时监控顶升量，同时监测过程中保持同步误差小于1mm，位置误差大于1mm时，立即关闭液控单向阀；步骤2还包括：采用全站仪并配合反光片，对箱梁顶升过程中主梁及桥墩墩顶绝对位置变化进行监测。

需要说明的是，现有技术中，对于桥梁复旧过程中还需要对梁体进行顶升作业的过程，需要用到多点顶升，这种情况下，顶升的精度得不到有效保障，纠偏的准确度与精度存在一定偏差。还需要说明的是，现有的复旧工艺在加固施工过程中，制作困难，养护时间长，一般混凝土的养护周期在28天左右，传统修复材料纤维混凝土在搅拌过程中受搅拌工艺的影响容易分布不均匀且可控制性、可检验性差，还需要说明的是，由于现有的顶升系统一般为多点顶升，受限与液压油管以及顶升千斤顶的机械性能，无法做到精确地顶升，可能会对梁体内部的结构造成一定影响。鉴于上述情况，申请人提出利用模糊PID控制器得到精准的系统控制量，从而减少系统误差，实现梁体的高精度顶升过程，避免顶升过程中因多点位不均造成梁体内部结构的损伤，从而埋下安全隐患。

还需要说明的是，液压同步顶升系统是由8台300吨三维液压调整机构、8台300吨带机械锁母顶升千斤顶、2台PLC同步液压泵站、1台远程集中同步控制器以及位移传感器和液压油管组成。最终，同步顶升控制精度为±0.1mm，水平纵横向平移位移控制精度为±0.2mm。液压同步顶升系统利用DDVC直驱式变频调速控制，保证了其顶升、调整、降落的同步控制精度和调整过程系统自动进行对角线力均衡修正，保证4组反力支点受力均衡，确保预制箱梁的结构安全。

需要说明的是，为了实现梁体顶升过程的精确控制，还应该对系统的控制参数进行检测，即获取控制参数的变化量，以及变化量的调节控制。具体的施工方法为：对待修复区域进行抛丸除锈处理，以使得待修复区域的表面粗糙度达到40微米至80微米，在待复旧的区域表面设置模板，模板内铺设隔离层；在模板内放置钢丝网预埋件，向模板内灌注高强度、耐高温、高流动度超强高韧性树脂混凝土；随后进行后续作业，待4-5小时后即可恢复通车。

需要说明的是，通过上、下中心线的重合进行梁体的初步精调，减小偏移量，并为后续矩阵运算提供运行条件，位移同步控制点即为千斤顶的顶升过程中接触面的几何中心点，基于矩阵运算，能够实现梁体的精确调整。

需要说明的是，4套系统的监测结果相互对比验证，确保纠偏位移量满足设计要求。采用精度为0.01mm的百分表配合位移传感器的方式进行监测。每个墩台均安装4台位移传感器，实时监控顶升量，同时监测过程中保持同步误差小于1mm，一旦位置误差大于1mm，立即关闭液控单向阀，以确保梁体安全。拉线式位移传感器可以实现实时监测，顶升设备操作人员和数据记录人员，每顶升0.5mm记录一次，直至顶升达到指定高度，约3-5mm左右，支座可顺利取出。落梁时每下降0.5mm记录一次，对比最终高差数据的变化情况。由于在顶升及纠偏过程中，轨道、箱梁、千斤顶、桥墩之间存在水平力的传递，因此在纠偏过程中，不仅需要关注箱梁与桥墩相对位置的变化，也需要对桥墩及箱梁的绝对变形(绝对位置)进行监测。采用全站仪并配合反光片，对箱梁顶升过程中主梁及桥墩墩顶绝对位置变化进行监测。当现场全站仪反光片安装、仪器架设不能实现某一桥跨的完整监测时，采用三维激光扫描对代替全站仪就行桥墩及主梁的三维变形监测。采用三维激光扫描的优势是不需要设置反光片或棱镜，自动对桥梁360o范围进行三维变形监测，变形监测精度达到0.1mm。当桥墩绝对变形大于5mm或箱梁绝对变形与相对变形间的差异大于5mm时，表明在纠偏过程中桥墩发生了变形且不可忽略，应立即停止纠偏，向设计部门汇报相关情况，待取得设计部门同意后，方可继续纠偏。

对于上述方法进行复旧作业后，具体的验收标准为：

(1)支座的垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮砂。支座的垫石顶面的标高应注意预留支座底板下环氧砂浆垫层厚度，并应防止积水。垫石顶面应平整，且四角高差不应大于2mm；

(2)对取出的原有支座进行除锈后，支座整体喷涂防锈漆，喷漆均匀完整，无漏喷现象。

对于本发明具体施工方法为：简支梁顶升采用三维千斤顶，根据《通桥(2016)2229》系列梁图，段内32m简支箱梁每端支点最大恒载反力为7135kN,选择300t级三维千斤顶，布置在支承垫石内侧，每个支座内存布置2台千斤顶。千斤顶横向间距2.77m，纵向距梁端0.1m和0.9m。

对于梁体水平纵横向不需要纠偏的墩柱，采用单墩四支点同步顶升施工方法，每个支座内侧设置2台300吨顶升千斤顶(带机械锁母锁定保位)。共8台顶升千斤顶，顶升力具有1.7倍的安全保障。设置1台PLC四点同步顶升液压控制系统，4个位移同步控制点，每个控制点带2台300吨顶升千斤顶，将1个墩柱上的2片梁端同步顶升12～21mm位移，顶升速度：0.5～1mm/min，分级顶升，同步顶升精度≤±0.1mm，顶升梁体载荷压力均衡控制，可设置最大顶升压力限定值。同时顶升过程中或顶升到位后，利用顶升千斤顶自带的机械锁母将顶升千斤顶承载的活塞杆锁住，保持当前顶升位置，每台顶升千斤顶的机械锁母和活塞杆的机械螺纹承载强度为400吨(每个支座旁设置2台，总持荷载力具有800吨，安全系数超过2.2倍)，确保后续现场施工作业的安全。

对于梁体需要水平纵横向纠偏的墩柱，采用1片梁2个墩八支点同步顶升施工方法，在需要纠偏的梁体两端下方每个支座垫石内侧各设置2台300吨三维千斤顶(竖向顶升带机械锁母锁定保位)，共8台三维千斤顶，顶升力具有1.7倍的安全保障。纵向左右2侧同墩柱梁端下方每个支座垫石内侧各设置2台300吨顶升千斤顶(带机械锁母锁定保位)，共8台顶升千斤顶，顶升力具有1.7倍的安全保障；设置2台PLC四点同步顶升液压控制系统，8个位移同步控制点，每个控制点带2台300吨顶升千斤顶，将2个墩柱上的1片需要纠偏的梁体和纵向左右2侧同墩柱梁端同步顶升12～21mm位移，顶升速度：0.5～1mm/min，分级顶升，同步顶升精度≤±0.1mm，顶升梁体载荷压力均衡控制，可设置最大顶升压力限定值。顶升过程中或顶升到位后，利用顶升千斤顶自带的机械锁母将顶升千斤顶承载的活塞杆锁住，保持当前顶升位置，每台顶升千斤顶的机械锁母和活塞杆的机械螺纹承载强度为400吨(每个支座旁设置2台，总持荷载力具有800吨，安全系数超过2.2倍)，确保后续现场施工作业的安全。再设置1台PLC四点同步顶升液压控制系统，4个位移同步控制点，控制8台三维千斤顶的水平纵横向平移千斤顶，根据测量结果进行水平纵横向纠偏，平移速度可调：1～5mm/min，平移位移控制精度为±0.2mm；水平纵横向平移纠偏到位后，系统通过保压阀自动保压锁定当前位置，待后续现场施工完毕后，即可执行同步落梁到位。

对于桥梁轨道消缺复旧流程方法具体为：

1)，顶升前，先检查一下位移传感器读数是否准确，安排现场人员拉出位移传感器拉绳，显示屏上读数是否与现场拉绳拉出的位移读数一致。

2)，启动PLC液压控制系统按照每分钟0.1-1mm的上升速度开始顶升，顶起高度达到1mm时，停止顶升，观察梁体微小变化及顶升设备的运行情况，经检查无误后，继续顶升；当顶起高度达到3mm时，停止顶升，各分点油压自动锁死且保持恒压，对顶升设备进行系统检查，并采集位移数据，与理论计算数据复核，如果实测数据与理论计算数据吻合继续上升。以每级1mm的顶升行程为一个单位，当顶升高度满足施工要求时停止顶升，采集各项数据，各分点油压自动锁死且保持恒压，并锁死液压分流系统。

3)，在简支梁接连续梁端和接桥台端，由于本次需要进行整治的桥梁均为有砟桥面，梁缝处设有挡砟钢板，且挡砟钢板固定在一侧梁端或桥台上，顶升前需要清除道砟，若挡砟钢板固定在简支梁上，可不拆除挡砟钢板，若挡砟钢板固定在连续梁或桥台上，需拆除挡砟钢板。同时起顶高度控制在5mm以内。

4)，取出未剪断螺栓，若支座下板范围砂浆垫层保持完好，无需修复，可不调整支座下部结构，仅抽取上支座板，但由于临时保通时需要更换固定支座上座板作为临时固定支座，固定支座需要完全取出。取出上支座板和固定支座后应立即检查内部支座耐磨板是否有压损，如有损坏应进行更换。检查和更换后应对支座本体和上支座板分别覆盖保护，避免污染和划伤支座各部件。当支承垫石或支座下方砂浆垫层需要整体修复时，需取出整个支座。

5)，梁体水平初步平移时，分别在梁底和垫石上设置纵、横向复位中心线，固定型和纵向型支座处设置纵向复位中心线，固定型和横向型支座处设置横向复位中心线。初步将梁体水平移位，使上、下中心线基本重合。

6)，取出断裂在上锚碇套筒内的螺栓。

7)，精调梁体水平位置，重新安装上支座板。将之前抽取的上支座板还原安装在下支座板本体上，精调梁体水平位置，使上支座板螺孔与原梁底锚栓孔对齐，重新安装梁底螺栓。当上支座板螺孔与原梁底锚栓孔未对上而需要保通时，应采用特制的上支座板与梁底套筒连接并临时固定，落梁复原轨道。对已整体取出支座，砂浆垫层已凿除的，在安装支座前应支承垫石顶面铺设一层细沙找平，细沙找平层上铺设一层2cm厚钢板，然后再将临时支座安装就位。

8)，落梁时，由技术人员检查各项指标符合要求后，开启顶升系统，打开千斤顶液压分流系统，打开千斤顶机械锁，将顶升系统调至落梁模式，开始缓慢泄压落梁，落梁过程中每1mm分为一个阶梯进行，每阶段梯梁完成后统一检查梁体各项指标，直至落梁就位压力归零。

9)，重新安装防落梁挡块，防落梁有螺栓剪断的，应按支座剪断螺栓方式取出更换处理。

10)，桥墩还原、清理，拆除箱梁纵横向限位装置，对支座表面有破损的涂层及时进行修复。

11)，由专业人员观察支座的动向及梁体的变化，采集位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察垫石与砂浆层受力后是否有损坏，如有异常及时调整。观察测量无误后，拆掉吊装板，撤除液压顶清理墩台及施工现场垃圾，用棉丝擦洗支座及周围污垢，对支座整体进行刷漆防腐，拆除施工平台，设备转场，恢复场地。

实施例2：

现有的桥梁加固复旧方法一般有：粘贴钢板，加固效果取决于胶结剂的粘结效果，耐腐蚀性和耐久性较差，抗疲劳性能有待加强；增大截面，施工的湿作业时间较长，加固后结构物的净空受到影响，增加结构自重；体外预应力，施工工艺要求较高，对钢绞线需进行严格的防腐、定期维护，不适用于收缩变大或高湿度环境下的混凝土结构；碳纤维布，对结构刚度提高小，主要适用于钢筋混凝土梁、板、柱的加固；其他方法，高强钢绞线-渗透性聚合砂浆加固法、高性能复合砂浆钢筋网加固法等。

基于上述方法，针对桥梁相关病害及承载力不足，养护时间过长，其他加固方式的缺点。在本实施例中，步骤3-2，修复病害，在待修复区域内放置钢丝网预埋件，向待修复区域内灌注超强高韧性树脂混凝土，优选的修复材料为超强高韧性树脂混凝土，具体的施工方法为：在待复旧的区域表面设置模板，模板内铺设隔离层；在模板内放置钢丝网预埋件，向模板内灌注高强度、耐高温、高流动度超强高韧性树脂混凝土；随后进行后续作业，待4-5小时后即可恢复通车。

上述修复材料与本发明方法结合，申请人演练修复时进行的足尺模型实验得出：适当钢丝网加固梁相比于对比梁，正常使用阶段挠度降低了13％，塑性阶段挠度平均降低了29％，正常使用荷载水平梁体刚度提高10％；以受拉普通钢筋及预应力筋屈服为破坏准则，则适当钢丝网加固梁相比与对比梁，承载能力提高19％；以受高强钢丝屈服、断裂或加固脱开为破坏准则，则适当钢丝网加固梁相比与对比梁，承载能力提高33％。

实施例3：

本实施例中，步骤5-2的优选实施方式有：将测得的每个同步位移控制点与理论模型测点坐标进行对比，得出架设偏差，该架设偏差包括纵向、高程和横向方向上的位移偏差

以及对应的纵轴、竖轴和横轴的转角偏差(ε₁、ε₂、ε₃)；根据位移偏差

和转角偏差(ε₁、ε₂、ε₃)构建水平矩阵和旋转矩阵：

水平矩阵：

旋转矩阵：

矩阵运算时先将其中一个测点理论位置运用所述平移矩阵移动至与其对应测点实测位置重合的位置，即平移计算公式为：(x',y',z',1)＝(x,y,z,1)·R_m，在移动时，其余测点跟随该测点一起平移；然后再对各测点运用所述旋转矩阵使其转到相应位置，即旋转计算公式为：(x',y',z')＝(x,y,z)·R_r。将所有理论测点坐标都按照上述平移矩阵和旋转矩阵进行空间移动，并进行线形拟合，根据拟合结果进行桥梁纠偏作业。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，施工准备，根据现场情况进行地基处理与脚手架架设；

步骤2，梁体顶升，安装液压同步顶升系统，通过同步顶升系统搭载的模糊PID控制器把模糊化后的系统偏差e及偏差变化率ec输入，按照模糊规则表通过模糊化、模糊推理、清晰化得到精准的系统控制量μ，根据系统控制量进行同步顶升作业；

步骤3，病害修复，在待修复区域内放置钢丝网预埋件，向待修复区域内灌注超强高韧性树脂混凝土；

步骤4，纠偏精调，通过液压同步纠偏系统实现梁体的同步平移纠偏、比例线性平移纠偏以及单点单动点动纠偏，精调梁体水平位置，重新安装上支座板；

步骤5，校核恢复，分级泄压落梁，重新安装防落梁挡块，采集梁体位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察测量无误后，恢复场地。

2.根据权利要求1所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：液压同步顶升系统包括：多个液压调整机构、多个顶升千斤顶、液压泵站、模糊PID控制器以及多个位移传感器，模糊PID控制器与液压泵站信号连接，液压泵站与液压调整机构、顶升千斤顶连接，位移控制器设置在梁体上。

3.根据权利要求1所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：步骤2还包括：获取PID控制参数的变化量ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D，并实现PID控制参数的调整，完成ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D的自动调节。

4.根据权利要求1所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：步骤3具体包括：对待修复区域进行抛丸除锈处理，以使得待修复区域的表面粗糙度达到40微米至80微米，放置钢丝网预埋件，再灌注超强高韧性树脂混凝土。

5.根据权利要求1所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：步骤4具体包括：

步骤4-1，梁体水平初步平移，在梁底和支座垫石上设置纵、横向复位中心线，初步将梁体水平移位，使得上、下中心线重合；

步骤4-2，根据顶升千斤顶的布置位置选定多个位移同步控制点，以墩台的几何中间为原点建立空间直角坐标系并设定位移同步控制点的坐标，根据矩阵运算结果精调纠偏梁体位置；

步骤4-3，重新安装梁底螺栓，使得上支座板与原梁底锚栓孔固定。

6.根据权利要求1所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：所述步骤5具体包括：

步骤5-1，开启液压同步顶升系统，打开千斤顶机械锁，将顶升系统调至落梁模式，开始缓慢泄压落梁，落梁过程中每1mm分为一个阶梯进行，每阶段梯梁完成后统一检查梁体各项指标，直至落梁就位压力归零；

步骤5-2，重新安装防落梁挡块，防落梁有螺栓剪断的，应按支座剪断螺栓方式取出更换处理；

步骤5-3，桥墩还原、清理，拆除箱梁纵横向限位装置，对支座表面有破损的涂层及时进行修复；

步骤5-4，采集位移数据及支座的残余值，并与原测量值进行校核，观察垫石与砂浆层受力后是否有损坏，观察测量无误后，拆掉吊装板，撤除液压顶清理墩台及施工现场垃圾，用棉丝擦洗支座及周围污垢，对支座整体进行刷漆防腐，拆除施工平台，设备转场，恢复场地。

7.根据权利要求3所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：步骤2还包括：采用精度为0.01mm的百分表配合位移传感器的方式进行顶升、纠偏量监测，每个墩台均安装4台位移传感器，实时监控顶升量，同时监测过程中保持同步误差小于1mm，位置误差大于1mm时，立即关闭液控单向阀。

8.根据权利要求7所述的一种基于桥梁轨道消缺顶升工艺的精调复旧方法，其特征在于：步骤2还包括：采用全站仪并配合反光片，对箱梁顶升过程中主梁及桥墩墩顶绝对位置变化进行监测。

Images