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【全】液压顶升设备钢支撑安装工艺流程 液压顶升施工过程

来源:http://www.czdhyyzz.com/news/325.html
发布时间 : 2017-07-28

生活中的很多行业的发展与液压顶升设备都是离不开的,有时候一些不起眼的因素都可能导致很大的差距,比如之前提过的,今天我们就来了解一下“液压顶升设备钢支撑安装工艺流程 液压顶升施工过程”。

【全】液压顶升设备钢支撑安装工艺流程 液压顶升施工过程

①顶升施工总体布置

根据连续梁桥施工图设计,施工考虑在顶升桥梁梁体下墩身及桥台承台基础上布置顶升支架系统,通常是在主梁原墩位支座纵桥向两侧位置和桥台支撑位置离承台中心设计值处设置顶升支撑支点。

②顶升钢支撑系统构造

顶升钢支撑托架体系的主要功能是承担桥梁箱梁的自重,该支撑托架体系应该具有较强的刚度、承载力和稳定性,确保顶升过程中支撑腿甲体系的状态不会产生变化,同时能够桥梁箱梁在此过程中的受力状态不会产生很大变化,包括位移、附加应力等。顶升过程中按照设计院提供的数据执行。顶升过程中采取内部监测数据与第三方监控数据进行校核,及时发现可能出现的误差,确保顶升过程中梁体安全。在伸缩缝处的顶升,考虑在其两侧(桥梁纵向)同时加压,以避免桩基产生不平衡弯矩。其中与主桥分界处,在主桥侧增设顶升点。交接墩处按设计要求在不顶升侧交接墩承台上设置三个临时支撑,按照具体工程的设计要求进行。

钢支撑体系主要由支撑钢管、临时钢垫块和水平连系钢构件等组成。每个墩柱顶升支撑的主体采用钢管进行撑杆,钢管侧面焊接连接构件。每根钢管支撑、与原承台进行连接。每几米横桥向一道方钢管和钢板连接成的连接节作为转换连接,纵桥向连接节侧面及顶部、底部用角钢连接成析架型,并在上下相邻连接节之间采用角钢作为斜拉连接杆件,保证焊接牢靠。

③钢支撑安装

1)钢支撑安装工艺流程

2)钢支撑安装:根据预埋于承台顶面的法兰螺栓,按照初始高度h二梁底至承台顶面高度一支撑顶升千斤顶及横梁高度后的高度钢支撑安装与预埋螺栓上,调直钢支撑竖直,控制其竖直度偏差小于0.1%,全部紧固地脚螺栓,对地面不平整位置采取支垫薄钢片和灌注高标号砂浆将支撑底垫平。

按照钢支撑纵横向稳定性验算,钢支撑在满载时钢支撑以不超过验算值内进行纵横向连接,所以在进行钢支撑安装时,按照验算值及其倍数高度做控制,做好钢支撑纵横向联系的安装。

钢支撑及纵横向联系均采用工厂加工,现场基本上就是用人工操作即可简单就位安装,起重吊装采用梁底横梁上的手动葫芦配合安装即可。

3)专用垫块

当临时支撑与千斤顶之间存在高度小于1m的间隙时,应采用临时钢垫块支垫。每个临时钢垫块的大小应与顶升托架体系的钢管相对应,在每个临时支撑顶部都配有一对楔块和薄厚不等的钢板以顶升高度不同时的要求。为避免顶升过程中钢支撑失,钢垫块之间采用了法兰连接稳。

④分配梁

分配梁位于千斤顶和上部箱梁之间,并固定在上部箱梁的底部,具有直接承担箱梁自重和传力给千斤顶的作用。分配梁应该具有一定的刚度、强度和稳定性,确保在箱梁顶升过程在不会产生较大的变形。此外,当箱梁产生纵向位移时,由于分配梁分配梁固定在箱梁底部,因此分配梁会随着箱梁同时移动,但千斤顶和下部钢支撑体系的位置不会变动,从而致使分配梁和千斤顶之间产生相对移动,由此应该分析箱梁局部失稳和偏心受压的状态。

采用小型起重机配合将分配梁安装至梁底预埋钢板上,将分配梁与预埋钢板焊接牢固。落梁后,将梁底临时混凝土块破除,用适配好的混凝土砂浆进行修饰。

⑤千斤顶安装

1)千斤顶选用

选用千斤顶与混凝土局部受压、钢支撑尺寸以及上部顶升梁体的受力等因素有关,同时也应当考虑当一个千斤顶失效时,混凝土局部受压应力、钢支撑应力和稳定性以及上部梁体的受力等是否能够满足要求。由于千斤顶施工过程中可能会失效,此时需要对千斤顶进行更换,因此需要通过计算在一个千斤顶失效时,支撑系统和上部梁体本身是否受影响。

2)每组千斤顶上方应设置一个监控点,在每个监控点处设置一台位移传感器。为了方便顶升过程中的操作,将所有千斤顶底座固定在分配梁底部。

3)千斤顶安装

为了避免因千斤顶安装倾斜产生书评分力,安装时应确保千斤顶的轴线垂直。同时为分析集中力确保梁体结构不受损坏,在千斤顶的上下均设置钢垫板。

4)千斤顶调平及对中

由于梁体伸长,千斤顶中心会偏离支撑中心,需要将千斤顶调整对中支撑中心,同时梁体旋转时,千斤顶同时有旋转液压,液压顶升设备钢支撑安装工艺流程需要在千斤顶尾部增加楔形块调平千斤顶。

5)拟为支撑系统及千斤顶安装投入的主要设备有吊车、挖掘机、叉车、手动升降机手动葫芦。

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最早,这项国际先进顶升技术曾经成功地使用于欧洲国家,当时是应用于欧洲当地某一高速铁路,其目的是进行高速铁路基础托换施工。此工程是预应力连续梁结构,且有不间断列车运营即在有列车动荷载作用的情况下进行施工,进行托换新桩改造施工时进行双控监测。该工程通过对托换桩施加预压力,不仅减少了完工后新桩的沉降问题且解决了施工过程中的顶升技术难题。除了在欧洲顶升技术的应用外,在俄罗斯过去的二十年中也进行了顶升换钢梁,前苏联和其他国家在顶升这方面的实践也获得了很大的发展。

近年来,在国内外都已经有大量关于桥梁顶升改造的成功范例,桥梁结构形式从普通的钢筋混凝土结构到大跨度的预应力连续梁桥,应用范围随着社会的发展日益扩大。

2002年,在实施美国最高的金门大桥的抗震改造时,桥梁顶升技术得到了完美的应用,在enerpac队恩派克公司和balfourbetty建筑公司的指导下,实现了在交通正常运行的情况下的同步顶升。经过几年的实践验证金门大桥的抗震改造加固效果很好。

2004年,世界最高大桥一法国米洛大桥也利用桥梁顶升改造技术达到了完美的应用,米洛大桥高达343m,桥面宽27.35m,长2460m,总重36000t。这个项目中,enerpac欧洲工程中心和美国实用动力集团公司采用了超高压液压动力系统和计算机控制同步顶升系统实现了顶升过程的智能控制,运用全自动的智能化系统来控制桥面平推的过程中,解决了建造过程中存在的技术难题。

顶升改造施工在国外实际工程上的应用比我国早,他们先进的顶升机械设备系统在工程中的应用非常普遍,如桥梁支座更换、对梁体的顶推、基础托换施工工程等,但是对超高的梁式桥顶升工程较为少见。

国内在建筑物移位的顶升方面,有了一些成功的实践,但顶升技术在桥梁工程上的应用起步较晚,文献资料调查显示桥梁顶升高度超高的实际工程并不多见。

吴淞大桥是一座桩柱结构的连续梁桥,为从节约市政经费、缩短施工工期和减少对现有交通路线的影响等因素考虑,采取对旧桥进行顶升以便与新建立高架交桥相接。通过三个月的艰苦工作和顶升方案的反复论证,设计出了一套适用于该桥的专门顶升方案,最高的顶升高度达到了0.85m。

作为国内桥梁顶升改造技术应用方面的一重大突破,在建设历史中翻开了新的一页,2000年3月15日,建设者开始了这项高难度工程。按照此顶升方案进行实施之后,不仅相对拆除旧桥重建节省了一半的工期,而且对周围道路的占用比拆桥重建也少很多,在经济效益方面节约35%的投资经费,使这项工程的建设最终获得了三赢的局面。

在我国,顶升技术在上世纪50年代首先应用于铁路桥梁的架设、移位以及落梁,从80年代末期开始液压的同步顶升技术才得到了迅速发展。而在公路建设中,液压顶升技术开始只运用于单片预支梁的架设和移位。在2003年9月,跨越河道的北安桥和狮子林大桥顶升高度分别达到了1.5m和1.271m,创造了国内桥梁顶升的先例,使得顶升改造技术得到了重大突破。

屺风大桥全长2293m,主跨74m,横跨湖嘉申航道,该桥共14个桥墩、13孔。因航道升级改造的需要,采用桥梁顶升技术对其进行改造。经过分析研究,可节省3个月的施工周期和三分之二的建设投资经费。

南林大桥建于1997年,横跨长湖申线航道,为了满足千吨级别的通航要求,将其从原来的4.0m顶升至7.0m。改桥净重量为13000多吨,对桥梁的65根墩柱进行截断接长。这个项目创造了当时桥梁同步整体顶升工程中的高度最高、跨度最大和重量最重的三项纪录。

从国内顶升工程项目的统计分析来看,我国近几年的桥梁顶升技术水平已经达到了较高的程度,其运用也不仅仅局限于更换支座,更多的是应用于增加通航净空、改造桥面标高以及架设桥梁等方面。

伴随着我国桥梁顶升工程数量的增多,桥梁顶升技术水平也得到很大的提高,在解决实际工程中的难题的同时也累积了很多关于设计和施工的经验。但是目前的设计施工概念主要来自于之前的经验,而没有系统、科学的理论依据,因此许多问题有待我们进一步研究。

具体有以下几个方面的表现:

①桥梁的顶升设计理论不系统,如专门的设计和施工规范不够成熟

由于桥梁工程的顶升是专门针对于旧桥而言,起顶升施工方案受到诸多因素的影响,很难能够统一顶升设计理论和顶升施工方法。需要先进行对先前的顶升实际工程的顶升施工资料进行统计,再根据将顶升桥梁的实际情况进行研究分析,并且进行现场检测试验,才能够对顶升桥梁的理论研究。

②对桥梁自身力学行为的分析不能够面面俱到

现有桥梁的顶升技术的结构分析模块不够标准,不同的设计人员采用的分析方法不同,由此可能导致计算结构差异,甚至可能会得到一些错误的结论,这对前期的计算分数非常不利。

③桥梁顶升动力系统的非标准化

目前根据具体工程的不同,国内顶升动力系统设计没有通用性能,并且也不够智能化,在桥梁顶升过程中的检测和控制方面比较弱,并且大部分动力系统不存储顶升过程中顶升点的位移和压力,导致后期分析困难。

④桥梁顶升施工过程中的实时监测和实时控制策略方面的研究较为薄弱

顶升过程中为保证桥梁上部结构的安全和平稳顶升,需对桥梁顶升过程中的各受力构件进行实时监测,进行实时应力、实时位移、裂缝、实时稳定系数和温度等多种指标的综合监测。并对顶升过程进行控制,使桥梁能够保持合理、安全的结构受力。

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