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【分享】液压顶升设备钢牛腿的设计与试验 液压顶升设备梁体称重

来源:http://www.czdhyyzz.com/news/344.html
发布时间 : 2017-08-18

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【分享】液压顶升设备钢牛腿的设计与试验 液压顶升设备梁体称重

液压顶升设备顶升施工中的关键技术

在桥梁顶升施工中,钢牛腿、钢抱箍、限位装置、钢支撑都是重要的受力结构,必须遵循先试验再应用的原则。为了更好地调坡,适应旧桥纵断面线形平顺,减小结构在顶升过程中产生的次应力,需要在10#墩、43#墩处解联,即在墩顶连续处先顶升梁体,取出支座,再通过切割砼和凿除砼结合的方式将墩顶连续段断开。

1、顶升施工技术原理

(1)顶升设备。通过PLC控制液压同步顶升系统实现顶升。PLC控制液压同步系统由液压系统(千斤顶、油管、油泵、油缸等)、传感器等信号传输系统、计算机控制系统三部分组成。液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步移位,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。每一个千斤顶都带有可以自动和手动锁死的安全阀,每一个油泵既可以单独操作,也可以由电脑主控系统统一操作,既安全,又灵活。

(2)顶升原理。垫石加高顶升时,在每个钢牛腿上安置1个千斤顶,临时钢支撑系统设置在盖梁顶面,通过在主控计算机里输入每个墩的顶升高度,控制系统就会自动划分顶升阶段,实现同步顶升和比例顶升,从而实现梁体的抬升。截柱顶升时,在每个钢抱箍的顺桥向安装两个千斤顶,横向安装临时钢支撑,即每个墩共安装4个千斤顶和8个临时支撑点,安装好千斤顶等顶升系统后,顶升过程由计算机系统自动控制。在21#墩和40#墩,千斤顶安装在临时钢管支架上,待顶升完成,并完成边墩立柱盖梁的接高或重建后,再拆除千斤顶和临时钢管支架。

2、钢牛腿的设计与试验

在垫石加高顶升方式中,钢牛腿是重要的受力结构。钢牛腿的制作方法:在盖梁侧面植筋,固定预埋钢板,将双拼32#工字钢焊接在预埋钢板上,并在双拼32#工字钢顶面焊接一块20mm的钢板,将两片工字钢连成一个整体。在正式安装之前必须对钢牛腿的安装工艺和受力性能进行仿真分析计算,并在现场进行力学试验。而且,在施工现场,每一个钢牛腿安装完成后,必须进行力学试验。

3、钢抱箍设计与试验

在截柱顶升方式中,先将立柱的下半部分加粗,然后安装钢抱箍。上抱箍和下抱箍配对。每一个钢抱箍的两瓣通过高强螺栓连接成一个整体。通过结构受力计算分析知,原北江大桥引桥顶升施工过程中,每一个钢抱箍承受的压力约2000kN,因此必须对钢抱箍进行优化设计、受力工况计算分析、现场力学试验。通过计算分析和现场力学试验,优化设计,保证钢抱箍结构简单、受力明确,安全可靠,施工方便。在每一个钢抱箍安装完成后,必须进行加载试验,以检验钢抱箍是否受力安全。

4、限位措施

(1)纵向限位措施。引桥顶升过程中,由于梁体存在纵坡,并且纵坡在发生变化,上部梁体会发生纵桥向位移,为了限制这一位移,需在伸缩缝处和解联处设置纵向限位装置。纵向限位装置可通过在桥面伸缩缝处和解联处植筋,固定预埋钢板,焊接32#双拼工字钢和限位轴承来实现。

(2)横向限位措施。横向限位措施表现为三种形式:①利用原旧桥中间的两条防撞护栏,安装限位架。限位架巧妙地利用了自身结构,既撑又拉,其上通过焊接固定的轴承还可以沿竖向轨道滚动,以适应梁体升高的需要。必须对限位架进行计算分析,保证其能抵抗顶升过程中横坡、不平衡顶升高度、台风侵袭等不利因素的影响。②在边墩处,由于梁端在横向缺乏约束,极易发生横向偏位,因此需要在盖梁上植筋,制作强制限位墩,钢筋混凝土结构,从而起到横向限位的作用。③在截柱顶升时,由于立柱被截断,顶升施工极其危险。因此在每一个钢抱箍的面板上预留4个直径为112mm的限位孔,将4条直径为102mm,壁厚10mm的无缝钢管分别插入每对钢抱箍的4对限位孔,从而在顶升时起到纵向和横向的限位作用。

5、临时钢支撑设计

在垫石加高顶升和截柱顶升方式中,临时钢支撑是必不可少的。顶升过程中,每次顶升高度为5mm,每顶升5mm,需要用临时钢支撑跟进。千斤顶每次更换行程前,亦要将临时钢支撑固紧,使临时钢支撑顶住被顶升的梁体。临时钢支撑有2种形式:(1)1mm~20mm厚钢板。(2)由20mm厚的钢板作顶板和底板,由外径为245mm,壁厚为16mm的无缝钢管焊接组合而成的半封闭形式的钢支撑。临时钢支撑的结构尺寸根据钢牛腿和钢抱箍的结构尺寸确定。对临时钢支撑需要进行局部承压、抗剪、稳定性验算。

6、解联设计

对于顶升过程中因弦差较大引起顶升后线形不够平顺的墩位,会产生较大的次应力。为了防止这些部位的梁体因次应力而产生裂缝,宜先行解联。解联的方法为:(1)测量定位,标示出墩顶梁体需凿除的宽度。(2)在盖梁侧面安装钢牛腿和千斤顶。(3)将梁微微顶起3mm~5mm,取出支座,并在盖梁上垫好临时钢支撑,落梁。(4)沿测量放样线,将梁体切割开来,并将切割出来的砼块凿除掉。此时,梁体即分为两联。顶升施工完成后液压,液压顶升设备钢牛腿的设计与试验应按照设计要求恢复解联处的墩顶连续段。

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1、工前检验

监理工程师应要求施工单位对施工机具、位移传感器进行检验。施工单位向监理工程师提供检验合格证明和机具安全证明,经检查(泵站、千斤顶和各类量测器具等)合格后,对关键机具进行满负荷试机,以确保机具的可靠性。

(1)元件的可靠性检验:在正式实施顶升前,将以70%~90%的顶升力在现场保压Sh,再次确认密封的可靠性。(2)系统的可靠性:液压系统在运抵现场前进行满荷载试验24h,进行零到满荷载循环试验,检验系统无故障无泄漏。(3)力闭环的稳定性:力闭环是顶升系统的基础,力闭环的调试利用死点加压,逐台进行。(4)位置闭环的稳定性:利用拉线传感器,逐台测试。

2、梁体称重

为保证顶升过程的同步进行,在顶升前应测定每个顶升点处的实际荷载。称重时依据计算顶升荷载,采用逐级加载的方式进行,在一定的顶升高度内(1~7mm),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。为观察顶升处是否脱离,需用百分表测定其行程。

根据电脑控制器显示填写各千斤顶实测值和设计值表,将每点的实测值与理论计算值比较,计算其差异量,根据差异量确定布设的千斤顶吨位数量及位置是否满足安全保证系数,否则应要求施工单位重新设计千斤顶吨位及布置图。

3、试顶升

为考查整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核,应进行试顶升,试顶升高度7mm。千斤顶顶升速度每分钟不得大于3mm。

(1)试顶升时应观测顶升支架沉降量,当支架沉降量大于7mm时应立即停止顶升,并采取措施对支架地基进行加固。(2)千斤顶上下均应设置钢垫板,以分散集中应力,千斤顶的竖直度中心线应位于横梁范围内,保证结构不受损坏;顶升过程千斤顶支撑面应始终保持水平,避免产生斜向不平衡力。(3)对于桥台处千斤顶不能顶在横梁实心段时,应采取增加钢横梁等加固措施,确保梁体受力后安全。(4)钢垫板与梁体接触面应密切贴合,严禁使用翘曲变形的钢板,钢板厚度不得小于2cm。(5)试顶升结束后,要求施工单位提供箱梁整体姿态图、结构位移等数据。

(6)对桥梁各顶升部位、顶升支架、承台加固处、纵横向限位装置、位移传感器,结构物裂缝进行检查并拍照记录。

以上所介绍的几点就是有关“液压顶升设备钢牛腿的设计与试验 液压顶升设备梁体称重”的,相信看了本文的介绍后,对这方面也会有自己的一番认识,以后针对液压顶升设备梁体称重等问题也能很好的解决。在这里,我们推荐您多了解、液压顶升设备等有关的讯息,希望对您有所帮助!

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