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文档简介

1、 . 65/69. 219省道绛帐至汤峪公路改建工程LJ标天桥顶升安全专项施工方案 复核:审批:2016年11月22日目录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc27484 一、工程概况 PAGEREF _Toc27484 1 HYPERLINK l _Toc25173 二、 编制原则与依据 PAGEREF _Toc25173 1 HYPERLINK l _Toc29627 2.1 编制原则 PAGEREF _Toc29627 1 HYPERLINK l _Toc25355 2.2 编制依据 PAGEREF _Toc25355 2 HYPERLINK l _Toc22336

2、 三、 施工方案 PAGEREF _Toc22336 2 HYPERLINK l _Toc28194 1、 施工准备 PAGEREF _Toc28194 2 HYPERLINK l _Toc24880 1.1、 人员、设备进场 PAGEREF _Toc24880 2 HYPERLINK l _Toc27226 1.2、 技术准备 PAGEREF _Toc27226 2 HYPERLINK l _Toc19340 1.3、施工机械设备计划 PAGEREF _Toc19340 3 HYPERLINK l _Toc1748 1.4、施工部署 PAGEREF _Toc1748 4 HYPERLINK

3、l _Toc31121 2、总体施工方案 PAGEREF _Toc31121 5 HYPERLINK l _Toc12302 2.1、施工方案选定 PAGEREF _Toc12302 5 HYPERLINK l _Toc11052 2.2、总体施工工序 PAGEREF _Toc11052 6 HYPERLINK l _Toc15870 2.3、主要工程项目的施工方案、施工方法 PAGEREF _Toc15870 6 HYPERLINK l _Toc6458 2.4、本工程施工重难点与对策 PAGEREF _Toc6458 18 HYPERLINK l _Toc11234 3、施工流程 PAGE

4、REF _Toc11234 19 HYPERLINK l _Toc10372 3.1整理现场、搭设脚手架 PAGEREF _Toc10372 19 HYPERLINK l _Toc28608 3.2、安装化学锚栓固定反力架 PAGEREF _Toc28608 20 HYPERLINK l _Toc4565 3.3、安装布置千斤顶 PAGEREF _Toc4565 21 HYPERLINK l _Toc30377 3.4、桥梁顶升 PAGEREF _Toc30377 23 HYPERLINK l _Toc4006 3.5、安装支撑 PAGEREF _Toc4006 28 HYPERLINK l

5、_Toc13363 3.6、植筋安装模板 PAGEREF _Toc13363 29 HYPERLINK l _Toc26155 3.7、利用超早强灌浆料浇筑垫石 PAGEREF _Toc26155 32 HYPERLINK l _Toc26327 3.8、安装调整新支座 PAGEREF _Toc26327 35 HYPERLINK l _Toc201 3.9、拆除千斤顶反力架 PAGEREF _Toc201 36 HYPERLINK l _Toc7 3.10、落梁撤场恢复交通。 PAGEREF _Toc7 36 HYPERLINK l _Toc30779 4、同步顶升保障系统 PAGEREF

6、_Toc30779 36 HYPERLINK l _Toc22082 4.1、安全保证体系 PAGEREF _Toc22082 36 HYPERLINK l _Toc12023 4.2、安全组织保障 PAGEREF _Toc12023 37 HYPERLINK l _Toc14443 4.3、施工技术保证措施 PAGEREF _Toc14443 37 HYPERLINK l _Toc23945 4.4、顶升设备系统的保护措施 PAGEREF _Toc23945 38 HYPERLINK l _Toc29994 4.5顶升系统故障与处理措施 PAGEREF _Toc29994 40 HYPERL

7、INK l _Toc30469 四、施工进度 PAGEREF _Toc30469 41 HYPERLINK l _Toc15917 1、 施工进度 PAGEREF _Toc15917 41 HYPERLINK l _Toc19897 2、人员组织 PAGEREF _Toc19897 41 HYPERLINK l _Toc20087 3、 组织结构 PAGEREF _Toc20087 41 HYPERLINK l _Toc25288 4、工期保证措施 PAGEREF _Toc25288 42 HYPERLINK l _Toc13347 五、监测方案 PAGEREF _Toc13347 43 HY

8、PERLINK l _Toc24412 1、监测目的 PAGEREF _Toc24412 43 HYPERLINK l _Toc24899 2、监测组织 PAGEREF _Toc24899 43 HYPERLINK l _Toc27782 3、监测部位与监测容 PAGEREF _Toc27782 44 HYPERLINK l _Toc1225 4、监测过程控制 PAGEREF _Toc1225 45 HYPERLINK l _Toc1802 六、应急预案 PAGEREF _Toc1802 45 HYPERLINK l _Toc29592 1、电脑控制系统故障 PAGEREF _Toc29592

9、 46 HYPERLINK l _Toc58032、液压设备故障 PAGEREF _Toc5803 46 HYPERLINK l _Toc27435 3、梁体监测值超限事故 PAGEREF _Toc27435 47 HYPERLINK l _Toc3249 4、恶劣气候 PAGEREF _Toc3249 47 HYPERLINK l _Toc635 七、安全保通措施 PAGEREF _Toc635 47 HYPERLINK l _Toc11197 八、质量管理体系和保证措施 PAGEREF _Toc11197 48 HYPERLINK l _Toc774 1、质量承诺 PAGEREF _Toc

10、774 48 HYPERLINK l _Toc27436 2、质量管理体系 PAGEREF _Toc27436 48 HYPERLINK l _Toc29481 3、质量保证措施 PAGEREF _Toc29481 49 HYPERLINK l _Toc14994 3.1、建立质量保证体系 PAGEREF _Toc14994 49 HYPERLINK l _Toc9258 3.2、在保证手段方面的质量保证措施 PAGEREF _Toc9258 50 HYPERLINK l _Toc19992 3.3一线质量管理方面的有效控制 PAGEREF _Toc19992 50 HYPERLINK l _

11、Toc27040 3.4在施工作业方面的质量保证措施 PAGEREF _Toc27040 51 HYPERLINK l_Toc8897 3.5、各分项工程质量保证措施 PAGEREF _Toc8897 51 HYPERLINK l _Toc3362 九、安全生产、文明施工 PAGEREF _Toc3362 52 HYPERLINK l _Toc8675 1、安全生产的计划与措施 PAGEREF _Toc8675 52 HYPERLINK l _Toc26721 1.1、安全生产目标 PAGEREF _Toc26721 52 HYPERLINK l _Toc17750 1.2、施工安全保证措施

12、PAGEREF _Toc17750 52 HYPERLINK l _Toc8471 2、文明施工的计划与措施 PAGEREF _Toc8471 54 HYPERLINK l _Toc27173 2.1、文明施工计划 PAGEREF _Toc27173 54 HYPERLINK l _Toc7541 2.2、文明施工措施 PAGEREF _Toc7541 54 HYPERLINK l _Toc11722 2.3文明施工重点按照以下方面采取措施: PAGEREF _Toc11722 56 HYPERLINK l _Toc15602 3、环境保护与其他 PAGEREF _Toc15602 59 HY

13、PERLINK l _Toc21044 4、施工安全保障措施 PAGEREF _Toc21044 60 HYPERLINK l _Toc174 高空作业与特殊工种作业安全保护 PAGEREF _Toc174 60天桥顶升安全专项施工方案一、工程概况219省道降帐至汤峪公路改建工程需顶升天桥共两座,分别是K8+580.8天桥和K9+010.6天桥,两座天桥结构形式完全一样,天桥全长56m,桥宽6m。上部结构为316m预应力空心板梁,下部结构为薄壁式桥墩、肋板式桥台,扩大基础。绛汤公路改扩建为一级公路,原天桥净跨径无法满足一级公路下穿宽度要求,因此对两座天桥进行顶升处理,以达到满足一级公路的净高要

14、求,顶升高度为40。原天桥未设置垫石,本次顶升后增设40高垫石已达到提高桥下净高的要求。编制原则与依据2.1 编制原则1、遵照国家现行的技术规和标准;2、按照施工图设计文件施工;3、尽量减少对交通的影响,保证双向车道通畅;4、在确保施工安全与质量的前提下,尽量缩短工期、减少不必要的施工投入;5、重视环境保护与文明施工,严格控制弃渣、噪音等污染。2.2 编制依据(1)公路桥涵设计通用规(JTG D60-2004);(2)公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规(JTG D62-2004);(3)公路桥涵地基与基础设计规(JTG D63-2007);(4)钢结构设计规(GB50017-2003);(

15、5)钢筋混凝土结构后锚固规;(6)钢结构设计规(GB50017-2003);(7)钢筋机械连接通用技术规程(JGJ 107-2003);(8)桥梁部分设计图纸。施工方案施工准备1.1、 人员、设备进场根据要求在规定的时间进场。1.2、 技术准备施工人员进场后立即开始进行技术准备工作,技术准备工作分为业技术准备工作和外业技术准备工作。1)业技术准备工作(1)认真阅读、审核施工图纸,学习施工规,编写审核报告(2) 编写各项施工工艺标准、保证措施与关键工序的指导书(3)结合本工程特点,编写技术实施细则与管理办法(4)准备必要的参考文件(5)对施工人员进行上岗前的技术培训2) 外业技术准备工作(1)调

16、查各种工程材料的料源,(2)对本工程使用的工程材料委托专业单位进行试验(3)组织人员对监测点的选择与确定(4)施工过程中各种外部技术数据的搜集技术准备按时间过程分为前、中、后三个阶段,前期打基础,中间搞强化,后期抓完善,技术准备工作坚决做到:准备项目齐全,执行标准准确,容完善齐备,超前计划布局,与时指导交底,重在检查落实。1.3、施工机械设备计划本工程所需的主要设备有千斤顶、PLC液压同步控制系统、反力架支撑等施工设备。我们有充足的资源,各种设备主要从部调剂,个别特殊或非重要设备考虑租赁。机械设备将按施工组织计划安排的时间、数量与时到位。拟为本桥顶升投入的主要设备表序号设备名称型号单 位数量(

17、台)1PLC控制的同步顶升系统ENERPAC套42顶升千斤顶120吨台403位移传感器精度0.01mm 个104发电机组30kw/kva台15电锤TE2-E台26混凝土切割机台17电钻台68油管(高压)根2009对讲机部510反力架个3011打浆机台21.4、施工部署1)、施工平面布置在施工现场附近建立项目管理部,在施工现场合适地带设立施工工区,采用合适的形式依据当地的环境和施工需要建立生活区 。、施工部署 (1)以最快的速度建立精干的项目管理,先期进场,落实解决生活等临时设施,规划施工场地,组织施工材料,为施工设备与施工队伍进场做好准备工作。 (2)积极和甲方等部门协调,为施工提供便利条件,

18、确保施工安全和施工质量。对施工现场障碍物与时和业主与相关部门沟通,尽早清理,早日开工。3).人员部署(1)成立现场工作小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。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,则应与时向总指挥汇报,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

19、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:负责顶升期间的劳力配置,在顶升的整个过程中提供劳务作业。其工作容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫块安装等。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。(2)人员培训所有参与顶升的施工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。主要仪器材料标定、试验 (1)千斤顶标定由

20、于顶升是一个技术难度高,有一定风险的工序,顶升前必须对千斤顶、高压油管等进行压力测试,委托专业机构对千斤顶进行检定。 (2)化学锚栓的抗剪切力、抗拉力实验检测化学锚栓是本工程的核心应力承载体,其本质上固定反力架,实质是整个桥梁顶升的承载体,必须对所选用的化学锚栓进行抗剪力和抗拉力的综合性能检测实验,符合我们所需应力的标准,才能使用。4)应急预案分析施工过程可能发生的紧急情况,并做好应急措施。2、总体施工方案 2.1、施工方案选定根据公路桥涵养护规等相关规与我公司专业技术人员多年的施工经验,对天桥采用桥梁整体同步顶升的方式顶起桥梁,待天桥同步升高至大于原标高50cm,取出原橡胶支座,在盖梁上植筋

21、绑扎钢筋增设40cm高支座垫石,定制垫石模板,利用建科高强无收缩灌浆料浇筑垫石增高40cm,待强度达到标准后,放好设计支座 ,校正转角调整位置然后整联桥体同步落下10cm就位,完成工作。 2.2、总体施工工序施工准备搭设施工脚手架,清理杂物打孔植筋锚杆安装反力支架安装千斤顶试顶梁体正式顶梁体做好临时支撑拆除原支座植筋绑扎钢筋安装模板浇筑盖梁增高40cm安装新支座落梁复核桥面标高,检查梁体外观和支座与桥梁接触拆除千斤顶反力架支撑天桥升高完工2.3、主要工程项目的施工方案、施工方法2.3.1、反力架安装方案通过现场观察两端桥台和中间桥墩柱没有较合适的顶放位置和受力支撑点,为方便施工,桥台和路中桥墩

22、位置需做反力架支撑,在每个桥台上安装5个反力架,桥墩位置盖梁两侧各安装5个反力架,两个桥墩共20个反力架作为千斤顶的放置位置和临时支撑点,全桥共安装30个反力架支撑,反力架通过植筋(24#)化学锚栓锚固在盖梁两侧,均匀分布在每片梁下。化学锚栓技术特性:锚栓规格(mm)M10M12M16M20M24钻孔直径(mm)1214182528钻孔深度(mm)90110125170210螺栓长度(mm)130160190260300最大锚固厚度(mm)2025356565最小锚栓间距(mm)45556585105基材最小厚度(mm)110130145190230单个锚栓平均破坏荷载与设计荷载(单个化学锚栓

23、固定在C30混凝土浇筑的基材上的参考值锚栓规格M10M12M16M20M24破坏拉力(KN)(C30砼)31.8745.5771.58137.69186.69破坏剪力(KN)(C30砼)17.2529.0553.4384.42114.15设计拉力(KN)(C30砼)10.3214.7623.2644.5660.90设计剪力(KN)(C30砼)5.799.9514.4028.6545.77凝固时间混凝土温度-50010102020以上凝固时间5h1h20min10min反力架反力架验算:(1)桥梁总重计算A、根据图纸S6-5-3-4中顶升天桥的空心板每块中板重量为16.9t,每块边板重量为22.

24、6t;计算天桥梁板总重为:16.9*9+22.6*6=287.7t;B、参照图纸ST4-1-2中20米空心板绞缝工程数量,计算顶升天桥绞缝总体积为:(2.020*16)*4道*3跨=19.2m;C50混凝土密度约为2.5t/m,本天桥绞缝混凝土总重为:19.2*2.5=48t;C、根据图纸S6-5-3-2中拆除桥面铺装方量,计算顶升天桥桥面铺装与路面总重为:50.4*2.5=126t;D、根据现场测量防抛网基座混凝土方量为0.5*0.3*48*2=14.4,顶升天桥上防抛网、广告牌预估约10t重,计算顶升天桥防抛网、广告牌与基座总重为:10+14.4*2.5=46t;以上计算所得顶升桥梁总重为

25、:287.7+48+126+46=507.7t全桥反力架设计承重计算全桥安装30个反力架,每个反力架植筋9根24#化学锚栓,根据化学锚栓理论设计抗剪力计算每根锚栓可承重4.57t,全桥计算反力架总承重为:30*9*4.57=1233.9t每个反力架设计承重计算每个反力架植筋9根24#化学锚栓,根据化学锚栓理论设计抗剪力计算每根锚栓可承重4.57t,一个反力支架承重为:4.57*9=41.1t;每个反力架分担梁体重量计算:顶升梁体总重为507.7t,天桥每跨作为一个整体计算单位,重量为169.3t,每跨两端均匀布置5个反力架作为受力点,每个反力架分担梁体重量一样,其分担梁体重量为:169.352

26、=16.93t;结论:每个反力架设计承重41.1t,分担梁体重量16.93t,设计承重为实际承重的2.4倍,满足施工要求;全桥反力架设计承重为1233.9t,梁体总重为507.7t,设计承重为梁体总重的2.4倍,满足施工要求;此方案可行。2.3.2、顶升方案本工程拟采用先进的同步顶升系统,对整座桥梁上部结构进行同步顶升。智能同步顶升系统特点:计算机多点同步顶升液压系统分为5个部分:液压泵站、PLC计算机控制系统、液压系统、位移压力检测与人机界面操作系统。该系统是将液压顶升系统、计算机PLC信号处理、位移监控与桥梁结构分析和施工技术进行集成,并在集成系统上进行的成套技术开发。其核心是在桥梁结构分

27、析与施工技术总结的基础上,根据桥梁特性设计计算机PLC信号处理与液压系统,输入外部监控设施的位移信号,输出液压系统油量控制信号,利用终端多组千斤顶来达到平衡、安全与高效的桥梁顶升和水平移动的目的,顶升载荷包括:200吨-3200吨,顶升高度为5mm到500mm。智能同步顶升系统特点: 高速置零、低速顶升,升降速度可以任意控制。 液压千斤顶外置式(或置)位移、压力传感器、均载阀,保证了顶升系统在恶劣的工作环境下的高可靠性。 均载阀的过载保护功能,避免了多缸顶升时常见的胀缸事故。 先进的进油调速和重载液压回路,不但顶升时达到高精度同步,在带载下降时同样可保证高精度同步。 操作简便直观,并可实现工作

28、的侧滚、俯仰等姿态的调整。 可以挂接彩色触摸屏或工控机,实时在线操作并准确显示实时顶升位移和顶升载荷。 可以实现多点同步控制与监控并可进行单点调整。系统可以扩展至32点或32点以上的多点同步,在多点同步工作状态下,除保持多点位置的同步外,并可按用户的要求调节各支点的载荷分布。智能同步顶升系统数据传输配置:该系统为满足多点实时位移同步与载荷实时调整对数据传输处理必须做到高速精确,所以该系统数据传输方面采用光纤通讯模式实时多站点操作监控即每个站点既是主站点又是从站点。在各站点工控机或触摸屏上都实现整个系统操作。另外光纤通讯节点采用网络高速交换机构成整个系统网路回路能准确检测每个节点网络通讯状况并向

29、其发送和接受实时数据。每个节点下位机采用西门子PLC,上位机采用计算机组态或触摸屏。智能同步顶升系统液压配置:每个站点采用各自独立液压站来保障各站点液压系统压力需求。即一个独立站点的顶升和水平推进部分分别采用各自独立的大流量高压泵站来实现每个顶升和推进动作的精确执行。智能同步顶升系统操作模式:该系用自动状态下实现“一次点动”操作:各个站点现场安装到位并确认后人为向主机发送备妥信号,直到每个站点发送备妥信号结束且主机正常接收后完成主机备妥,确认现场监控人员全部到位后在主机上点击“自动启动”整个系统开始自动顶升.平移循环工作,当待工作物体长度或位移达到现场限制条件后在主机上点击“自动停止”整个系统

30、停止工作,现场施工人员开始做下一步工作准备完成后继续开始自动工作,如果现场条件满足的话可以实现长时间循环工作。工艺结构示意图:(此图只做参考,工艺一样)流程控制要求:该系统一共分为4个部分,两端桥台,每个部分包括:5个120T千斤顶(每4个一组分为两组左右对称),连接过度桥墩部分为10个120T千斤顶,每个部分2个位移传感器(每组一个)、1个控制箱(控制同步顶升高度,同步回顶)、能实现单独位移控制顶升高度和单独压强控制,4个这样的结构共同组成一个控制系统。其中一个当成主站,其余3个做为从站,当主站命令“控制位移”设置高度,执行时,通过无线通讯模块,六个部分共同前进,前进过程中若一组顶升滞后时,

31、其余3组同时停止前进,等到位移一样时再共同前进顶升,来实现4组同步。工艺安装要求:安装顶升千斤顶和位移检测传感器装置,千斤顶的安装必须保证地面平整,位移传感器安装要保证拉线垂直;同理水平顶放置也要保持水平且一组四个顶要保持在一条水平线上各个节点安装液压软管,根据千斤顶的分布,分别将各个千斤顶串联一起再和液压顶升泵站的油路出口用液压软管连接上。连接电源电缆将总电源插头插入泵站然后根据控制点的分布,分别将位移检测装置和液压顶升泵站上的位移检测口用信号电缆连接上。同步顶升顶升之前,先检查一下位移传感器,压力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

32、样。 空载油泵电机是系统部保压对应显示屏上压强读数。同步顶升之前先执行贴合按钮后,千斤顶开始顶升,当实际压力达到贴合压力值时,千斤顶自动会停止顶升。贴合压力的设定值为:最佳设定值为实际载荷的50%左右。 贴合结束后,先设定目标压力,自动工作时上升到所设定的目标压力时自动停止。单动操作:将模式选择开关拨至手动位置,然后上升、下降、推进、后退按钮。如需停止按下停止或总停按钮联动操作:将模式选择开关拨至自动位置,通过按自动启动、自动停止按钮来循环工作。当系统发出自动工作命令后,系统先开始同步顶升达到设定压力后顶升部分停止(停顿时间由系统操作技术人员设定)并持续保压保证顶升力的稳定;停顿时间结束后水平

33、移动部分开始工作当达到设定水平位移后水平推进停止开始水平退回(如工艺需要可以先顶升部分高速回零后再水平退回)同时顶升部分高速归零,当水平部分退回原点后(可设定停顿时间)系统自动再一次开始顶升.推进循环工作状态直到达到现场需求后停止系统工作。智能同步顶升系统应用场合: 高速公路桥梁维修更换橡胶支座。 高速公路立交桥抬高。 高速铁路桥梁更换橡胶支座。 城市高架桥维修更换橡胶支座。 城市高架桥重新定位。 河桥梁同步顶升抬高。 顶升建筑物平移现存的建筑物。 油井平台的顶升与称重。 水电站大型水轮机叶轮同步顶升。 船舶主体顶升、螺旋桨装卸或主机安装。 隧道顶推(顶管)。 坑道支撑。 结构测试。 重型设备

34、的同步顶升和降落。 重型设备水平负载移动。 同步压机,水平负载移动。 多站点智能同步顶升系统硬件分布示意图:同步顶升系统简介本套同步顶升系统利用液压变频调速控制、压力和位移闭环自动控制的方式,实现多点力均衡控制,对顶升的桥梁进行称重、同步顶升、同步降落。本系统中的液压泵站采用阀配流形式的柱塞泵,泵站上安装有均载阀,可靠的保证千斤顶在顶升和降落时都处于进油调速控制,缓解了千斤顶升降切换过程中液压冲击力对顶升的同步精度和梁体的结构造成影响,同时均载阀可以无泄漏的锁住千斤顶,在意外停电时仍然能保证千斤顶不会自由下滑,使千斤顶所承负载不会处于失控境地。系统中还安装有压力变送器和检测装置位移检测装置,当

35、千斤顶移动时,压力检测装置就可以实时精确地测定千斤顶所承受的负荷;同时位移检测装置可测定千斤顶的实时位移,从而测得梁体的顶升高度。同步顶升系统组成PLC多点同步液压顶升系统,包括电气控制系统和变频调速液压驱动系统,电器控制系统、变频调速液压驱动系统和操纵台通过工业控制总线连接,变频调速液压驱动系统由若干包含数个变频调速液压驱动单元的变频调速液压驱动机组组成,变频调速液压驱动单元包括液压泵、电机、换向阀和油缸,液压泵分别与电机和换向阀连接,油缸连接至换向阀,变频调速液压驱动单元还包括变频器、位移传感器和压力传感器,变频器连接至电机,位移传感器和压力传感器分别与油缸连接。系统特点:(1)、具有友好

36、Windows用户界面的计算机控制系统:整个操纵控制都通过电脑实现,施工过程中的位移、载荷等信息,被实时直观显示在电脑屏幕上,使人一目了然,施工中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)、 变频调速闭环控制、脉宽调制闭环控制,脉宽调制开环控制技术;双泵驱动、高速置零、低速顶升;顶升油缸置式位移、压力传感器、均载阀,保证了顶升系统在恶劣工作环境下的高度可靠性;均载阀的过载保护功能,避免了多缸顶升时常见的胀缸事故;先进的进油调速和重载先降液压回路,不单是顶升时达到高精度同步,在带载下降时同样可保证高精度同步;操作简便直

37、观,并可实现工件的侧滚、俯仰等姿态的调整;可以直观的将顶升数据在显示器上显示,具有优良的品质、灵活的配置、极高的性价比。(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移位。顶升系统主要技术参数表一般要求顶升装置操纵与检测液压系统工作压力31.5 MPa顶升缸推力100t常用操纵按钮方式尖峰压力70.0 MPa顶升缸行程70mm人机界面触模屏工作介质ISOVG46#抗磨液压油偏载能力3位移检测位移传感器同步控制精度0.5mm顶升缸最小高度120mm分辨率0.01 mm多点同步液压顶升系统的变频调速液压驱动系统在电气控制系统的控制下

38、同步工作,电气系统组成的网络利用PROFIBUS工业总线控制,保障了整个电气系的稳定性和可靠性。电气控制系统的PLC可编程控制器根据操纵台发来的操作指令,驱动变频调速液压驱动机组,驱动液压泵输出压力油使相应油缸运动, 同时,各油缸的压力传感器和位移传感器将采集到的油缸的负荷和位移信号发送到PLC可编程控制器,PLC可编程控制器根椐检测到的压力和位移信号,不断修正运动误差,保持各油缸负载同步均衡。 变频调速泵、平衡阀、压力传感器和位移传感器组成了多路位置闭环回路, 在统一的位移指令控制下,同步升降。变频调速闭环控制的优点:(1)、称重油缸置式位移、压力传感器,保证了顶升系统在恶劣工作环境下的高度

39、可靠性和称重的取值精度;(2)、系统中设置均载平衡阀中的过载保护功能,避免了多点同步顶升时常见的力均衡胀缸事故;(3)、变频调速控制,使得整个顶升过程供油的连续性,同时变频调速控制使得多点在同步落时提供了进油调速和重载先开的功能,这样不单是顶升时达到高精度同步,在带载下降时同样可保证高精度同步,同时也确保了最后的称重精度;智能同步顶升操作系统概况(1)、智能同步顶升系统有主、辅机组成。主辅机全部采用西门子高端控制编程器和步科工业操作电脑。按照施工要求与技术规有专业的电气自动化工程师对整个操作系统进行精密编程,然后结合现场需求与现场施工部门统一测试,最后定型整个操作系统。(2)、做到操作简单、使

40、用方便、控制精密。 (3)、整个操作系统可以实现同步预顶、顶升力控制同步顶升、系统压强控制同步顶升、高度位移同步顶升等,能精确地控制每一段的顶升力以与桥面每一个支撑点的顶升高度。操作系统的部分操作画面:(1)、开机画面工作进行前期由现场专业的电气操作人员对现场的电源进行检查,确定无误后开始架设设备的供电系统,架设完成后再次对设备端和电源端进行确认。本设备包括主机、辅机两个独立电源,但是操作主要是通过主机的工业操作电脑来实现,通过主机的操作来实现主副的同步顶升。电源检查完毕后设备通电。设备通电后首先进入系统开机画面,点击“进入操作系统”会弹出开码输入对话框点击输入出弹出输入软键盘,输入正确的开码

41、后进入操作系统。(2)、操作主画面主画面是整个操作的系统的重要组成部分。整个工作的进行都要在这个画面中来实现,在这个操作画面过点击不同的操作按钮来实现不同控制方式的同步顶升。在设定相应的压强以后点击“同步预紧”按钮整个顶升系统包括主辅机会同步的开始千斤顶的预紧工作,知道达到设定值以后,系统会自动停止顶升动作。等待下一步的指令发出。在设定预算的顶升力后点击“同步顶升”按钮整个会按照顶升的控制方式来进行同步顶升,过程中各个支撑点的顶升高度会参与控制,主要是通过主辅机上六个高度位移传感器的传输事实数据通过计算机的计算后并控制各个指点的平衡、同步顶升。在顶升过程中点击“同步停止”按钮后系统会停止工作一

42、边工作人员的适当调整,调整结束后继续点击相应的按钮会继续按照上次未完成的动作继续进行,知道到达预定的设定值自动停止。在顶升工作开始前再确认各个传感器位置、液压系统的安装无误后,点击“高度复位”按钮读取每个高度传感器的初始位置并记忆,然后过程中就可以看到事实的位移传感器的高度以与实际的各个支点的顶升的高度。“同步回顶”按钮点击后整个系统的压力会释放,然后千斤顶夜壶回到最初位置。所以这个按钮是现场整个施工完成后才需要操作的。在手动状态下可以对两个支点进行单独操作来实现局部的微调。在这个画面中可以看到事实的高度反馈和顶升力反馈。(3)、主要参数设定画面千斤顶标定系数是对千斤顶校订后得出的,即实验室的

43、标定报告书决定。本系统使用的是200T的千斤顶,即每个端头平均分布10个200T的千斤顶,以做到顶升力的均衡输出。因为不同千斤顶标定实验室可能会给出不同标定报告书,所以此系统做出两个输入对话框,通过反向计算来调节。千斤顶标定的回归方程式1中:P=A*F+B,P代表液压系统的油表读数即压强,A、B是回归方程系数有实验室的标定报告给出,F是实际的顶升力。千斤顶标定的回归方程式2中:F=A*P+B,F代表实际的顶升力,A、B是回归方程系数由实验室的标定报告给出,P代表系统的实际压强。这样就可以根据的设计要求来实现工作过程中的压强和顶升力实时换算,在电脑画面中就能看实时的系统压强和实际的顶升力,从而判

44、断出整个顶升的过程的实际顶升力和实际系统压强.2.4、本工程施工重难点与对策序号施工重难点对策1桥梁顶升如何保证施工安全与质量是本工程重点1)本工程顶升专业性强、技术复杂、工期紧迫,工程实施方案必须确保安全可靠、万无一失,因此顶升改造施工前的顶升方案设计尤为重要,施工项目班子选用有经验的施工设计人员进行方案设计;2)本工程顶升桥梁支撑系统的稳定性设计必须确保足够的安全储备,进行支架系统设计的同时要模拟不同工况进行计算,并保证计算结果满足有关规要求;3)桥梁顶升需要控制各墩位处(顶点处)位移差值,常规配置的间隙保护系统,在顶升过程中千斤顶倒换至临时支撑时,因支撑钢管的压缩变形与连接缝隙,上部梁体

45、也会随千斤顶的收缸而下沉,下沉量不可控,即各墩位的位移差也很难控制,对梁体会产生较大的附加应力,因此,需采取有效措施确保整个顶升过程中对支点位移的控制,位移差值按计算理论值的1/2控制,施工方案选择为直接顶升后安装临时支撑即可有效解决该类问题;4)为防止液压系统故障导致千斤顶失效而造成落梁事故,顶升千斤顶采取系统自动闭锁和机械锁紧等多重锁定装置措施,确保顶升过程安全可靠。2顶升过程的监督控制桥梁顶升过程中是一个动态过程,除了顶升施工的监测系统外,考虑引进独立的监控单位对施工全过程进行全面全方位实时监控,建议由业主牵头,设计、施工、监控、监理共同组成的施工监控领导小组,同时,制定完善工作程序,从

46、组织和管理上确保工程安全实施。3、施工流程3.1整理现场、搭设脚手架a、勘察现场情况,然后根据现场情况结合施工组织设计整理出架管搭设以与其他施工所需要的现场;b、靠近桥台位置或围绕立柱用钢管搭设支架,然后利用各种型钢搭设施工平台,在架子搭设完成后,用围挡进行封围;下部结构我们是用优质钢管柱作为立柱来承载主要受力,间距为60cm*60cm,每根钢管柱下面用大型方木铺设。然后用钢管连系,加上斜撑是整个支架在下部处于一个比较完整的基础支护。3.2、安装化学锚栓固定反力架 化学锚栓具有施工便捷、强度高、凝固时间短等优点。将反力架安装位置确定,反力架安装位置在梁底到千斤顶安放位置的空间距离增大5cm的余

47、量,将孔的位置标注在盖梁两侧,安装化学锚栓。 1.)根据工程设计要求,在盖梁相应位置钻孔,孔径、孔深与螺栓直径应由专业技术人员或现场试验确定。 2.)用冲击钻或水钻钻孔。3.)用专用气筒、毛刷或压缩空气机清理钻孔中的灰尘,建议重复进行不少于3次,孔不应有灰尘与明水。4.)保证螺栓表面洁净、干燥、无油圬。5.)确认玻璃管锚固包无外观破损、药剂凝固等异常现象,将其圆头朝放入锚固孔并推至孔底。6.)使用电钻与专用安装夹具,将螺杆强力旋转插入直至孔底,不应采用冲击方式。7.)当旋至孔底或螺栓上标志位置时,立刻停止旋转,取下安装夹具,胶凝后至完全固化前避免扰动。超时旋转导致胶液流失,影响锚固力。(旋转时

48、间不应超过30秒,转速不应低于300转/分,不大于750转/分,螺栓推进速度约为2cm/秒,不允许采用冲击方式。8.)静止等待12个小时后,安装反力架。反力架安放平面调至水平,保证千斤顶的安装和梁底处于水平平行。3.3、安装布置千斤顶 安装布置千斤顶,桥台位置对称均匀放置五台120T最大行程200mm的千斤顶,将五个千斤顶为一个单位进油管连接到同步分流器上,并连接到智能泵站,同时将回油同样连接,桥台位置两端对称放置两台位移传感器,并将线路连接到智能泵站。中间临时支架上两端分别放置十台千斤顶,两台位移传感器,并将油路、线路连接。每个桥台到一台泵站上,每个墩柱为一个泵站。全桥共连接四个智能同步顶升

49、泵站。3.4、桥梁顶升3.4.1、顶升前准备交通管制(封闭个别车道),桥面上无人员,拆除广告牌等桥面束缚。(1)顶升前的桥梁检查顶升施工前有必要对顶升梁段与其相应的上下部结构进行全面的检测,以了解桥梁结构现状,避免已有病害对顶升的安全性造成隐患。a、确保结构整体安全和构件局部安全本桥为预应力混凝土空心板,顶升过程中不能出现较大的强迫位移,在顶升过程中各千斤顶必须同步,且按照预定高度精确顶升,避免对结构造成损伤。由于在顶升过程中,顶升着力点处存在集中力,该部位需要加垫钢板进行对构件加以防护,以保证构件在顶升过程中不会出现局部损伤。(2)顶升系统可靠性检验元件的可靠性检验:在正式实施顶升前,将以7

50、0-90%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:液压系统在运抵现场前进行31.5MPa满荷载试验24小时,进行031.5MPa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工艺要求进行外,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:所谓力闭环就是当系统设定好一定的力后,力的误差在5%,当力超过此围后,系统自动调整到设定值的围;力闭环是本系统的基础,力闭环的调试利用死点加压,逐台

51、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)顶升控制区域划分与液压系统布置控制区域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。控制区域设置位移计控制位移的同步性,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。位移计尺体固定于立柱侧面上端梁体上,读数头固定于立柱上端面。位移计量程为200mm。(4)泵站安装顶升泵站4台,尽量使千斤顶油管长度经济合理。一共使用30个千

52、斤顶,根据支座调整的实际情况在反力架上均匀布置千斤顶,防止梁体顶升时发生侧倾。(5)顶升系统结构部分检查:a、千斤顶安装是否垂直牢固;b、顶升支架安装是否牢固;c、影响顶升的设施是否已全部拆除;d、主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。(6)顶升系统调试调试的主要容包括:a、液压系统检查1)油缸安装牢固正确;2)泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠;3)油箱液面,应达到规定高度;4)备用1桶液压油,加油必须经过滤油机;5)液压系统运行是否正常,油路有无堵塞或泄漏;6)液压油是否需要通过空载运行过滤清洁;b、控制系统检查1)系统安装就位并已调试完毕;2)各路电源,其接线、容量和安全性都应符合

53、规定:3)控制装置接线、安装必须正确无误;4)应保证数据通讯线路正确无误;5)液压系统对控制指令反应是否灵敏;6)各传感器系统,保证信号正确传输;7)系统能否升降自如;8)位移计的工作情况;9)各种阀的工作状况是否正常,是否需要更换;c、监测系统检查信号传输无误;d、初值的设定与读取1)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;2)读取控制系统力传感器和位移传感器初值或将其归零。(7)称重a、保压试验1)油缸、油管、泵站操纵台、监测仪等安装完毕检查无误;2)按计算荷载的7090加压,进行油缸的保压试验5小时;3)检查整个系统的工作情况,油路情况;b、称重1)为保证顶升过程的同步

54、进行,在顶升前应测定每个顶升点处的实际荷载2)称重时依据计算顶升荷载,采用逐级加载的方式进行,在一定的顶升高度(110mm),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力与其上部荷载基本平衡。3)为观察顶升处是否脱离,需用百分表测定其行程。4)将每点的实测值与理论计算值比较,计算其差异量,由液压工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。3.4.2、试顶升顶升法更换桥梁支座对顶升过程中千斤顶操作的同步性要求高,一般要求千斤顶顶升高度差2mm,否则会由于千斤顶反力不均匀在梁体控制截面产生较大应力而导致梁体结构

55、受到损伤。采用位移和压力双控的自动同步顶升法,位移传感器采集位移,压力传感器采集压力,结合数据软件分析处理等控制系统可保证工程的精度和安全。在顶升设备和控制系统安装完毕后进行统一调试,保证各部件正常运行后进行梁体试顶升。试顶升的目的是为了避免全套顶升系统可能出现的问题,同时消除同步顶升过程中可能出现的非正常性变形。为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以与对称重结果的校核,在正式顶升之前,应进行试顶升,试顶升应分为两步进行第一步以顶升力控制为主,顶到支座计算反力的50%左右,持荷5-10分钟检查顶升设备的安全性,无任何异常后千斤顶回落到原位。第二步以顶升位移控制为主,宜将梁体顶升至脱离原支座

56、12mm,检查所有支座与梁体脱开情况,同时测定梁体总重与各支座反力;检测后应迅速将千斤顶回落到原来位置,此阶段停放时间应不大于5分钟。卸载后应认真检查系统的各自控制系统与表观现象,检查重点:所有油路有无漏油现象、千斤顶有无异常现象、供电线路的表观磨损等。卸载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象,必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求;认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象,如存在,应认真查出原因后方可正式顶升,严禁情况未明时继续进行顶升。卸载后立即组织沟通会议,把出现的问题与时协调处理,明确对于组织机构、信息传递与反馈等过程控制中有无需再次强调与改进等。试顶升结束后,提供

57、桥梁整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据。试顶升结束后,检查顶升监控系统工作是否正常,调试合格后方可实施正式顶升。3.4.3、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200mm,每一顶升标准行程为100mm,最大顶升速度3mm/min。在指挥员的统一指挥下千斤顶慢慢用力整体顶起梁体,顶升时各千斤顶同步上升,各顶之间以位移分级控制,开始以3mm为一级,每一级到位后统一停止,加专用垫块,检查各千斤顶的情况,确保工作状态量好后再进行下一级顶升,如此反复。顶升高度达到高于支座设计高度1520mm。为了确保每个千斤顶均匀同步升高,分级逐步向上顶升过程中做好测量、记录工作、

58、确保梁体、桥面系、支座更换维修前后一致。(1)正式顶升,须按下列程序进行,并作好记录:操作:按预设荷载进行加载和顶升;观察:各个观察点应与时反映测量情况。测量:各个测量点应认真做好测量工作,与时反映测量数据;校核:数据报送至现场领导组,比较实测数据与理论数据的差异;分析:若有数据偏差,有关各方应认真分析并与时进行调整。决策:认可当前工作状态,并决策下一步操作。(2)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、顶升过程中,应加强巡视工作,应指定专人观察整个系统的工作情况。若

59、有异常,直接通知指挥控制中心;d、结构顶升空间不得有障碍物;e、顶升过程中,未经许可非作业人员不得擅自进入施工现场。f、在施工过程中,要密切观察结构的变形情况。(3)顶升过程控制整个顶升过程应保持位移计的位置同步误差小于2mm,一旦位置误差大于2 mm或任何一缸的压力误差大于5%,控制系统立即关闭液控单向阀,以确保梁体安全。每一轮顶升完成后,对计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力情况,随时整理分析,如有异常,与时处理。梁体顶升到要求高度之后并固定完成后,测量各标高观测点的标高值,计算各观测点的抬升高度,作为工程竣工验收资料。待顶升完成后,安装临时支撑设备,为拆除支座提供安全保障。某大桥顶升3

60、0cm3.5、安装支撑待正式顶升到所需高度后,在空心板梁底和反力架中间安装临时支撑,替千斤顶分担所受力,防止千斤顶瞬间损坏后造成的事故。临时支撑采用外包钢桶厚1cm,高度为20cm、10cm等,并在钢桶浇筑灌浆料,而千斤顶本身带有自锁装置,在泵站不给千斤顶持续压力下,千斤顶本身就可以当做临时支撑用的情况下,临时支撑可以替千斤顶分担压力。3.6、植筋安装模板由于正式顶升后,梁底与盖梁面的空间为50cm,达不到常规人力钻孔的施工条件,遂采用特殊电钻进行钻孔施工。钻孔后利用空压机,将盖梁表面的灰尘吹洗干净,植入竖向钢筋,并绑扎横向钢筋,支立模板。3.7、利用超早强灌浆料浇筑垫石将灌浆料和水按比例加入

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