桥梁上部结构整体置换工法与自行式模块化运梁车

桥梁上部结构整体置换工法

与

自行式模块化运梁车STMP工法

城市交通拥堵是大城市的通病。治堵成为各大城市管理者最为“头疼”的问题。桥梁改造、维修、加固施工或使用功能变化，对现状本已不堪重负的城市交通来说更可谓雪上加霜。当危桥需要置换主梁时，长时间的中断交通更使得政府、交通主管部门承受巨大的社会压力。工程遇到的最大的问题不是桥梁结构本身，而是交通高峰期不能长时间中断交通。快速施工将成为制约工程设计、实施最为关键的问题。目标：在规定时间内完成既有损伤结构的拆除；置换结构的安装。关键词：规定时间、拆除、安装规定时间：在满足交通需求的前提下，所能利用的施工时间。拆除：在拆除桥梁的全过程中，损伤结构的结构性能满足预先设定的目标。包括：结构体系、边界条件、结构及构件的应力状态、变形状态；整体或分块结构的稳定性。安装：置换结构在安装全过程中，结构性能满足规范规定的各项要求。包括：结构体系、结构及构件的应力状态、变形状态；结构在架设过程中和使用全过程的稳定性。损伤结构的结构性能决定了施工工法既有桥梁结构的剩余承载力，能否满足拆除过程中的体系转换和受力性能要求。其承载力、变形性能指标是拆除全过程中的重要控制目标。问题：如何在短时间实现桥梁上部结构置换？纵向顶推或整桥横推悬拼、悬浇整跨吊装移动模架短线架设组合结构目标：在规定时间内完成既有损伤结构的拆除、置换结构的安装？？？？？？采用建桥机械设备无法满足规定时间要求——既有结构性能、工法、机具选择——运梁车加装分配梁多点制成千斤顶群多点千斤顶数控同步顶升、称重、控制系统CAN

总线多车同步控制系统三维微调设备辅助梁体精确就位。需求：在满足既有损伤结构性能的前提下，拆、运、架一体，实现规定时间内的施工工法。利用船舶的整体驮、架、运工法液压自行式模块运输车特点：一定的承载能力。自带动力，能够自行且方便操作。整体同步举升和下降功能。车面运输中始终保持为一个平面。多种行走模式：可完成直行、斜行、横行、中心回转、摆转等。两台及以上联合同步作业控制系统。横向平衡示意纵向平衡示意单车及多车协同行走模式多车协同模式直行横行纵向八字转向半八字转向横向八字转向斜行原地转向摆头和摆尾

运梁车主要参数：1、具备超大、超重物体的运输能力。承载能力与置换重量匹配。2、具备自伺服升降功能±200mm，纵向爬坡率达6%，横向通过率2%，重载行驶速度１km/h。3、能够根据运输物体的外形、重量等灵活组拼模块，行走适应能力强。4、依靠自身的强大的变形协调功能，能够使驮运物体在运输过程中结构变形量很小，确保应力不超限。5、较小的接地比压1.0Mpa，以减少重物运输对所通过道路、桥梁的损坏。6、两车在重载下双车间无联系联控行驶100米前后偏差30mm，角度偏差0.3°。7、转向误差超过3度，警示灯闪烁并发警告；转向误差超过5度，驱动系统自动锁定。SPMT整体置换换工法应应用条件件：1、旧梁在在置换过过程中发发生体系系转换，，需具备备必须的的承载能能力，满满足安全全需求，，其重量量在运梁梁车的承承受范围围之内。。2、新梁需需要选取取合适的的结构形形式，新新梁在置置换过程程发生体体系转换换，需要要具备一一定的强强度、变变形适应应能力，，满足架架设完成成后桥梁梁的安全全性和耐耐久性，，并且重重量在运运梁车的的承受范范围之内内。3、临时场场地满足足旧梁堆堆放或拆拆解；新新梁在支支架上的的整体预预制或拼拼装；从从临时场场地到桥桥梁最终终位置，，应满足足SPMT运输所必必须的空空间、平平整度和和承载能能力要求求。4、满足工工程需求求，架运运过程梁梁体始终终保持平平面。桥梁顶升升对多千千斤顶同同步系统统的要求求：顶升力控控制：桥梁结构构形式各各异，且且质量分分布不均均，分散散布置在在其下的的液压缸缸承载力力也不尽尽相同，PLUS+1液压控制制系统可可满足各液压缸缸压力自自动调整整，以适适应上部部负载。。位置同步步控制：桥梁顶升过程程中，为为了防止止梁体扭扭曲、应应力集中中和开裂裂，各顶顶升点在在负载不不均的情情况下必必须保持持位置同同步；压力、位位移、应应力实时时监控：：压力监控控有助于于顶升力力的控制制，位移移的监控控能够保保证顶升升过程位位置同步步，应力力监控能能够避免免内应力力集中而而使梁体体结构受受损。桥桥梁顶升升过程中中，结构内内力是由各顶顶升点的的压力和和位移共共同作用用的结果果，因此此，可通通过对压压力和位位移的实实时监控控判断梁梁体结构构的应力是否超过过允许值值。桥梁损伤伤结构承承载能力力的评定定对于需要要整体置置换的桥桥梁，首首先应对对既有损损伤结构构进行安安全性评评价。对对其受力力性能进进行全面面评估，，以保证证在解除除约束、、顶升、、运输等等全过程程中的安安全、稳稳定。针对可能能出现的的体系转转换过程程，进行行全过程程控制设设计。以以实桥材材料的强强度指标标、弹性性模量、、裂缝宽宽度、深深度、分分布等实实测资料料，评估估损伤结结构或构构件性能能及承载载能力。。给出相相应的危危险截面面绝对位位移、相相对位移移、应变变等控制制性指标标。异形板切切割后中中支点钝钝角负弯弯矩区混凝土开开裂状态态原支承位位置原支承位位置基于静态态信息评评估损伤伤结构或或构件性性能及承承载能力力检测成果果竣工资料料修正计算算模型检测测施加荷载载强度、裂裂缝、挠挠度自振频率率、冲击击系数等等受力状态态分析与检测成成果对比比分析不吻合吻合确定破损损结构承承载能力力截面、弹弹性模量量材料强度度评定构件损伤伤识别结构损伤伤模型损伤截面面的识别别：n——刚度削弱弱百分比比静态位移移比参数数应变参数数及分布布Ｂ以实测应应变eS确定沿截截面高度度h方向的应应力分布布承载能力力识别：：换算截面面受压区区高度，，得到极极限承载载力。过程与结结构体系系转换顶升、运运输过程程控制要要求支撑线相相对旧板板位置关关系不得得随意调调整。各支撑线线的各支支点位置置不得随随意调整整。旧板各支支点要求求同步顶顶升、同同步下降降。反力力误差±20kN。旧板对应应每条运运梁车的的支撑线线，按受受力要求求设置支支承点。。实时检测测支承线线对应上上缘裂缝缝发展情情况，裂裂缝宽度度限值0.5mm。按承载能能力要求求，异形形板最大大悬臂端端相对位位移不超超过容许许值。旧桥拆除除监控内内容及要要求根据桥梁梁分块的的平面形形状及受受力特点点理布置置测点，，监测各各个工况况最不利利的参数数，包括括挠度、、裂缝和和应变。。旧桥切割割过程，，实时监监控跨中中应力、、裂缝挠挠度变化化。旧桥顶升升、下降降、托换换过程每每级加载载监控车车辆支撑撑线处负负弯矩导导致的应应力、裂裂缝、悬悬臂挠度度变化。。旧桥同步步运输过过程实时时监控车车辆支撑撑线处负负弯矩导导致的应应力、裂裂缝、悬悬臂挠度度变化。。施工过程程挠度、、应力和和裂缝出出现异常常及时分分析原因因并采取取相应应应急措施施。板底裂缝缝监控区区域激光靶标标全过程程位移监监标控北斗、ＧＰＳ卫星定位位位移监监控系统统千斤顶轴轴线ｚ北斗、GPS卫星或激激光靶标标相对坐坐标控制制系统钢梁架设设监控内内容及要要求每条车辆辆支撑线线内各支支撑点设设置挠度度基准监监控点，，在托换换时每级级加载时时均需测测量，运运梁过程程实时监监控，同同时实时时监控两两条车辆辆支撑线线的竖向向转角。。施工过程程钢箱梁梁实时监监控挠度度监控，，每次体体系转换换、运梁梁过程过过程中均均需测量量，实时时监控，，确保在在临时支支架与桥桥台、桥桥墩支承承处挠度度控制点点吻合。。主梁及横横梁应力力监控，，每次体体系转换换及运输输过程均均需实时时监控。。施工过程程即时监监控车辆辆支撑线线，其相相对位置置关系不不变，两两车竖向向高差小小于±0.1m，竖向相对对扭转角角±0.036rad；同一支支承线各各支点相相对位移移差0.5mm、反力变变化幅度度10kN。中墩支承承线处钢钢箱应力力、挠度度，发生生突变时时及时查查找原因因。激光发射器激光靶标激光发射器激光发射器校核点位移实时时监控装装置设置置卫星定定位点点北斗、、GPS卫星或或激光光靶标标相对对坐标标控制制系统统激光靶标发射器激光寻迹器地面标线驮梁车车行走走、定定位控控制系系统激光寻迹点激光靶标地面标线行走方向停车位置线车辆就位激光寻寻迹系系统地面标标线系系统停车位位置线线激光靶标发射器激光寻迹器地面标线北斗定位系统停车位置线激光寻迹点激光靶标地面标线行走方向停车位置线车辆就位位移实施监控激光接收靶标位移实施监控激光发射器新桥驮驮运至至桥位位粗定定位后后，根据参参照点点启动动万向向油缸缸平面面平移功能能，使使主控控制点点与其其相应应的参照点点重合合，锁锁定主主控制制点。。启动万万向油油缸转转角功功能。。以主主控制制点为为基点点进行行转动动。直直至其其余控控制点点基本本与参参照点点吻合合，完完成精精确定定位±5mm。新桥驮驮运到到达安安装位位置后后，锁锁紧停停车制制动，，对新新桥目目前位位置进进行测测量，，确定定新桥桥精定定位调调整数数据。。启动动均载载梁上上的微微调整整万向向千斤斤顶，，根据据测量量数据据进行行三维维调整整。主梁定定位备备份系系统工程实实例一一政府街西关路G6八达岭高速国道110西关环岛1号立交2号交立北临时施工场地跨越G6高速公公路西西关环环岛立立交1号、2号立交交桥梁梁上部部结构构为两两跨整整体式式异性性连续续板，，分块块切割割驮运运、消消解。。置换换桥梁梁为一一次整整体置置换正正交异异性单单箱多多室异异形钢钢箱梁梁桥。。新、旧桥驮驮运实实际断断路10次，每每次用用时7个小时时，总用时时112小时，，比传传统原原地拆拆除、重建技技术减减少了了约95%的断路路时间间，保证了了G6高速公公路高高峰期期车辆辆通行行。三元桥桥（跨跨京顺顺路））始建建于1984年，全全桥长长54m，三跨跨布设设，桥桥面宽宽度为为44.8m，设计计为3上3下车道道断面面布置置，两两边是是非机机动车车道。。上部部结构构为普普通钢钢筋混混凝土土π形梁；；下部部结构构为条条型扩扩大基基础、、V型中墩墩。北北三环环路、、京顺顺路两两条城城市干干线在在此立立体交交叉，，同时时临近近机场场路，，该桥桥地理理位置置极为为重要要，发发挥着着重要要的区区域交交通枢枢纽作作用。。由于城城市交交通的的迅速速增长长，交交通功功能发发生很很大变变化，，压缩缩原桥桥非机机动车车宽度度，将将原设设计3上3下机动动车道道断面面布置置调整整为5上5下.同时，，长期超超负荷荷运行行及外外部环环境影影响，，主梁梁及桥桥面板板损坏坏严重重，经经检测测，桥桥梁承承载力力明显显下降降。为确保保桥梁梁设施施运行