液压同步顶升技术在桥梁支座更换中的施工步骤是怎样的?
液压同步顶升技术在桥梁支座更换中的施工步骤需严格遵循科学流程,结合多设备协同与实时监测,确保桥梁结构安全和施工精度。以下是关键步骤及技术要点:
一、施工准备
结构检查与计算
对桥梁支座病害(如老化、脱空、剪切变形等)进行详细检查,记录缺陷情况并拍照存档。通过力学模型计算顶升总吨位,考虑温度变化、荷载分布及支座高度差,确定顶升批次、位移量及临时支撑布置方案。验算墩台顶升支承点的局部承压能力,必要时增设顶升支架。
设备与材料准备
核心设备:PLC同步顶升系统(如EP-X8系列,同步精度±0.1mm)、液压千斤顶(100-200T,行程2-3cm)、位移传感器、压力传感器、临时支撑钢筒等。辅助工具:百分表、水平尺、环氧砂浆、调平钢板(1-3cm厚)、临时限位装置等。施工平台:搭设脚手架或吊篮系统,确保操作空间和安全防护。
二、顶升系统安装与调试
千斤顶布设
根据桥梁结构形式(如T梁、箱梁)和支座分布,每片梁下设置2台千斤顶,单跨通常需12台以上,确保受力均匀。千斤顶轴线需垂直安装,底部垫平钢板(200×200mm)并填充调平胶,消除墩顶不平整影响。
传感器安装与调试
安装竖向位移传感器(每跨两侧)和横向位移传感器(每墩两侧),实时监测梁体同步性。调试PLC系统,验证油缸压力、位移反馈及控制逻辑,确保同步误差≤1mm。
三、试顶升与正式顶升
试顶升阶段
分级加载:首次加载至计算反力的50%,持荷5-10分钟;第二次加载至梁体脱空2-3mm,持荷检查结构稳定性。同步性验证:通过传感器数据确认各千斤顶位移差≤2mm,调整流量分配阀或PLC参数消除偏差。
正式顶升
顶升控制:以1mm/3min的速率分级顶升,每步长2-4mm,每级停留1-2分钟检查同步性和支点反力。同步精度:纵向高差≤±2mm,横向高差≤±0.1mm,全程由PLC系统自动调节油缸供油量。顶升高度:通常为10-15mm,满足旧支座拆除和新支座安装空间需求。
四、支座更换操作
旧支座拆除
用撬棍或切割机松动旧支座,避免损伤垫石。若粘结严重,可局部凿除或使用化学溶剂软化。拍照记录旧支座缺陷,清理垫石表面浮浆及锈迹,必要时用环氧砂浆找平。
新支座安装
按设计标高和轴线定位新支座,确保上下钢板与垫石、梁底密贴。若存在高程偏差,通过垫片(1-3mm厚)调整。滑板支座需涂抹硅脂并固定不锈钢板,防止滑动面污染。
五、落梁与监测
缓慢回落
关闭液压系统,通过千斤顶回油使梁体平稳落至临时支撑,再转移至永久支座。回落速度≤1mm/min,避免冲击。落梁后检查支座密贴情况,若存在脱空需重新顶升并加垫钢板。
施工监测
采用三维激光扫描技术监测顶升同步性,结合人工测量梁体轴线和标高,确保误差在允许范围内。检查支座无偏压、剪切变形,桥面平整度符合设计要求。
六、安全与质量控制
安全措施:设置交通管制,施工平台加装防护网,操作人员持证上岗并定期演练应急预案。质量控制:支座安装后进行承载力试验,滑板支座需进行摩擦系数检测,确保符合JT/T391标准。
技术亮点
PLC同步控制:通过力和位移双闭环控制,实现多点位、多墩位精准同步,误差≤1mm。非接触监测:采用三维激光扫描替代传统测量仪器,减少施工干扰并提高精度。自平衡反压技术:针对单支座更换,通过反压装置实现“只顶不升”,避免结构损伤。
通过上述步骤,液压同步顶升技术可高效完成支座更换,保障桥梁长期安全运营。实际施工中需结合桥梁具体病害和工况灵活调整方案,确保技术可行性与经济性平衡。