桥梁顶升方案 1.docx

1、桥梁顶升方案 1K1613+452(1*10m)丰塘村分离式桥顶升施工方案一：编制依据1、依据桥梁维修加固设计图纸（湖南省交通规划勘察设计院）；2、依据我部编制的总体施工组织设计；3、依据本公司现有的技术力量及以往的成功经验；4、依据现场调查的实际情况。二：编制原则1、遵照国家现行的技术规范和标准。2、充分发挥我公司专业优势，做到依靠科技，精心组织，合理安排，做到施工方案最优化，确保顶升过程中结构的稳定和安全。 3、合理优化施工方案，尽量减小路面施工影响。4、重视环境保护及文明施工，严格控制弃渣、噪音等污染。三：工程概况K1613+452丰塘村分离式桥为1*10m钢筋砼空心板梁桥，设计为预制安

2、装，根据现场调查结果为现浇钢筋混凝土结构。桥梁全长，半幅桥面净宽，总宽度+。本桥与路面街接方案为顶升桥梁上构30cm，桥面铺装方案为：全部破除原桥面铺装，空心板铰缝进行注浆封闭并在桥面植筋并布置钢筋网后，重新浇筑C40混凝土桥面，铺装层重新浇筑后，桥面加铺1cm的路面环氧覆层。主梁及桥台存在的表面缺陷采用常规修补法处理，混凝土表面裂纹采用环氧砂浆或壁可法进行封闭。四：现场调查的情况根据开工前的现场调查，本桥桥下为机耕道路兼排水沟，车流量较小。中央分隔带处有通迅电缆，电缆支架固定在左右幅桥护栏上，左幅桥梁顶升前需要将电缆支架割除并将电缆临时固定在右幅桥梁上。桥台面与梁底高度35cm，如采用桥台作

3、为千斤顶反力支座，需要采用超薄型千斤顶。顶升施工时需封锁桥下机耕道路二天。五：顶升高度的计算原设计图中只提供了本桥顶升高度为30cm的数据，考虑到本工程工期紧，前期我部已将D299*预制钢管支座垫石按30cm顶升高度进行了制作。于2012年5月18日收到设计院下发的2012-104号工作联系单，补充了顶升桥梁的高程设计表。我部收到此文件后，对桥梁的原桥面标高进行了实地测量，根据实测结果计算出桥梁实际顶升高度如下：0号桥台顶升高度=号桥台顶升高度=根据以上计算的顶升高度，K1613+452丰塘村分离式桥实际顶升高度与原设计顶升高度差均在1cm内，可利用已预制好的钢管支座垫石。六：施工部署（一）施

4、工管理目标该工程均按部优良工程等级标准进行施工，确保建设单位对工程工期、质量、安全要求。1) 工期管理目标根据业主要求，桥梁顶升及病害处治总工期43天，其中本桥顶升工期控制在2天以内完成。2) 质量管理目标质量目标：争取优良工程。在施工过程中，争取做到交替有序，计划周密，组织QC小组，精心施工，认真细致地抓紧抓好工程进度、工程质量，应按照优良标准制定周密底施工方案，确保结构及观感质量达优。3) 安全管理目标安全管理目标：死亡和重伤事故确保为零，确保安全评分达到优良标准。（二）人员及设备的组织1) 施工组织机构体系根据本工程工期紧、任务重的特点，项目部成立以项目经理为主组成的桥梁顶升管理组，负责

5、本合同段桥梁顶升工程的统一指挥和管理，执行各项国家规范、规程、标准以及本工程项目设计，保质保量完成施工任务。本机构人员安排如下表：姓 名职 务联系方式职 责杨志杰项目经理桥梁顶升全面管理工作洪万杓技术主管质量管理及技术工作付 强桥梁工程师现场安全质量管理向清贵测量工程师负责桥梁顶升动态观测欧阳杰队 长施工人员的统一调配工作刘薪炀安 全 员桥梁顶升安全工作谢光惠协 调 员桥梁顶升协调工作李才亮材 料 员材料的采购工作劳务工18人现场操作工作2）施工设备及仪器设备的投入如下表：序号设备名称规格型号单位数量备注1PLC控制系统套13千斤顶100T(10cm)台304发电机组15kw+15kw+10k

6、w台35电动高压油泵20L台36高压油管m1507电焊机台28电锤台49钢板（1、5、10、20）mm块400250*250mm10钢垫块（50、100、200、300）mm块400300*300mm11槽钢L=100cm根20位移限位装置（三）时间计划安排计划顶升施工队伍于2012年5月18日进场后，根据施工布置，行顶升设备的安装工作，确保在封锁交通后2天内完成本桥梁上构的顶升工作。具体安排如下：5月18日5月21日：现场调查、操作架搭设5月22日5月23日：顶升设备的安装和调试、桥面伸缩缝拆除5月24日：试顶升（处理顶升过程中出现的问题）5月25日：正试顶升5月26日：顶升结束，拆除顶升系

7、统及操作架七：桥梁顶升的主要施工工序（一） 千斤顶反力支座根据现场调查的情况，本桥桥台处台面至梁底高度最小为36cm，且不适宜设置反力支座架，拟采用将千斤顶直接安装在桥台上，利用桥台作为千斤顶的反力支座的方法。如千斤顶安装困难，可适当在桥台面安装千斤顶位置凿除砼以满足安装高度。（二） 限位装置由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响，在顶升过程中可能会出现微小的水平位移，为避免出现此类情况，需在各桥台位置设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移。1防止横向位移的限位装置在桥台处两端靠近梁板位置安装槽钢，用膨胀螺栓将槽钢固定在桥台位置，利用固定在桥台上的槽钢约束梁板顶升过程中可能

8、发生的横向位移。槽钢与梁体砼接触面涂满黄油以减少支架与梁体之间的摩擦。2防止纵向位移的限位装置在桥梁伸缩缝位置竖向塞入2块钢板，利用桥台耳背墙约束顶升梁的纵向水平倾向位移。（三）操作架的搭设本桥桥下一侧为村道，另一侧为排水沟，拟采用50钢管脚手架搭设操作平台，操作平台距梁底高度为，周边用50架管搭设高的护栏，以防操作人员高空坠落。（四） 控制系统在采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效，具有极大的安全隐患。本工程所采用的PLC液压同步顶升技术，从根本上解决了这一长期困扰移位工程界的技术难题，填补了我国在该领域的一项空

9、白，且已达到国际先进水平。PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。由液压千斤顶，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分组，与相应的位移传感器组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为2.0mm，这样就可以很好的保证顶升过程的同步性，确保顶升时盖梁、板梁结构安全。（五） 液压系统1、千斤顶布置1） 因设计图中未提供梁体的具体尺寸及梁体的重量，无法计算出精确的顶升反力。暂考虑每个桥台支座处设置13台千斤顶，千斤顶的布置见后附图。2、根据液

10、压控制系统的性能，为便于顶升精度的控制，在桥台两侧分别布置两台位移传感器，每个桥墩中心位置两侧各布置一个位移传感器,以便更好的监测顶升姿态。根据位移信号，由主控室的PLC控制整个顶升过程。3、顶升液压缸由泵站控制，通过安装在盖梁两侧的位移传感器监测顶升姿态。根据力及位移信号，由主控室的PLC控制整个顶升过程。（六）专用垫块顶升专用临时钢垫块用在千斤顶下。采用300300mm方形钢垫块。为适应千斤顶的顶升行程，钢垫块的高度分别为50mm、100mm、200mm、300mm，并配有不同厚度的钢板，以满足不同顶升高度的要求。（七）顶升准备顶升前在桥面上布置若干标高和中线观测点，精确测量各点的标高值及

11、桥梁偏移情况，并做好记录，在取得设计认可的基础上，确定各点的精确顶升高度。并作好如下准备工作:顶升系统可靠性检验。成立顶升指挥系统。顶升液压系统布置。顶升系统测试。确定观测点。检查桥梁是否存有连接现象。1、顶升设备使用计划本项目工程工期紧，为有效利用顶升设备，提高施工效率；就必须对设备的使用和周转做出周密的计划。本工程项目拟投入PLC控制系统1套，高压油泵2台（备用1台），100T（）千斤顶30台（最多时用26台）。2、顶升系统可靠性检验元件的可靠性检验：元件的质量是系统质量的基础，为确保元件可靠，本系统选用的元件均为Enerpac的优质产品或国际品牌产品。在正式实施顶升前，将以70-90%的

12、顶升力在现场保压5小时，再次确认密封的可靠性。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，连接软管在工厂进行严格冲洗，封口后移至现场，现场安装完毕进行10次空载运行，以排除现场装配过程中，可能意外混入的污垢。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%内，当力超过此范围后，系统自动调整到设定值的范围；力闭环是本系统的基础，力闭环的调试利用死点加压，在工厂内逐台进行。位置闭环的稳定性：所谓位置闭环就是当系统给位移传感器设定顶升高度后，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

13、动升至此高度，保证系统顶升的安全性与同步性。3、成立顶升工程现场领导组每座顶升桥梁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，则应及时向总指挥汇报，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，只听从总指挥的指令，当出现异常情况需紧急停止时，应在得到信息的第一

14、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。其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。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；4、人员培训所有参与顶升的施工的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；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、限位结构

15、安装是否牢固，限位值设值大小是否符合要求；d、影响顶升的设施是否已全部拆除;e、主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载；f、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内容包括：a、液压系统检查油缸安装牢固正确；泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠；油箱液面，应达到规定高度；备用2桶液压油，加油必须经过滤油机；液压系统运行是否正常，油路有无堵塞或泄漏；液压油是否需要通过空载运行过滤清洁；b、控制系统检查系统安装就位并已调试完毕；各路电源，其接线、容量和安全性都应符合规定：控制装置接线、安装必须正确无误；应保证数据通讯线路正确无误；PLC控制系统运行是否正常，液压系统对控

16、制指令反应是否灵敏；各传感器系统，保证信号正确传输；系统能否升降自如；位移传感器的工作情况；各种阀的工作状况是否正常，是否需要更换；监测系统检查百分表安装牢固、正确，没有遗漏；信号传输无误；d、初值的设定与读取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，最终由系统操作员输入PLC；读取控制系统力传感器和位移传感器初值或将其归零；读取监测系统中百分表的初值或将其归零。7、交验点的确定在每个桥墩处的桥面上取3个监测点，两点在桥面两侧，一点在中线上，分别用于监测顶升过程中桥梁的标高及中线位置变化，并作为顶升结束后的交验点。顶升前应测得标高点初始值，以便顶升完成后进行复核。8、检查桥梁是

17、否存在连接现象封锁交通后，立即将桥梁伸缩缝拆除，并对桥梁的各个部位进行仔细的检查是否存在连接现象。以满足有释放空间。 9、称重 1) 保压试验a、油缸、油管、泵站操纵台、监测仪等安装完毕检查无误；b、按计算荷载的7090加压，进行油缸的保压试验5小时；c、检查整个系统的工作情况，油路情况；2) 称重a、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，实际荷载计算公式如下：G桥=?S/?-千斤顶油压值（Mpa）S-千斤顶油缸截面积（mm2）b、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（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

18、点的顶升压力与其上部荷载基本平衡。c、为观察顶升处是否脱离，需用百分表测定其行程。d、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。（八）试顶升为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，试顶升高度10mm。试顶升结束后，提供整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。（九）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50mm，每一顶升标准行程为30mm。1、 顶升总流程见下 2、正式顶升，须按下列程序进行，并作

19、好记录：操作：按预设荷载进行加载和顶升；观察：各个观察点应及时反映测量情况。测量：各个测量点应认真做好测量工作，及时反映测量数据；校核：数据汇交现场领导组，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及时进行调整。决策：认可当前工作状态，并决策下一步操作。3、顶升注意事项1)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;2)顶升关系到主体结构的安全，各方要密切配合；3)整体顶升过程中，认真做好记录工作；4)顶升过程中，应加强巡视工作，应指定专人观察整体个系统的工作情况。若有异常，直接通知指挥控制中心；5)结构顶升

20、空间内不得有障碍物；6)在施工过程中，要密切观察结构的变形情况；7)顶升过程中，未经许可不得擅自进入施工现场。8)顶升过程控制整个顶升过程应保持位移传感器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，及时处理。顶升并固定完成后，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。（十）支撑体系和液压系统拆除桥梁支座按正确位置安装完成，梁体落位后检查支座与梁体之间是否紧密接触，并检查顶升高度符合设计要求后，即可进

21、行液压系统和支撑体系的拆除。1、拆除液压系统的管路及其它附件，拆卸千斤顶并移走；2、按从上到下的次序拆除整个支撑体系，严格按照安全操作规程施工；3、清理现场。八：PLC液压同步顶升系统(一) 同步顶升系统组成PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。由高压液压千斤顶，精确地按照桥梁的实际荷重，平稳地顶举桥梁，使顶升过程中桥梁受到的附加内应力下降至最低，同时液压千斤顶根据分布位置分成组，与桥梁两侧的位移传感器组成位置闭环，以便控制桥梁顶升的位移和姿态，同步精度为2.0mm，这样就可以很好的保证顶升过程的同步性，保证结构的安

22、全性。PLC控制液压同步系统由液压系统（油泵、油缸等）、检测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。液压系统由计算机控制，可以全自动完成同步位移，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。(二) 系统特点该系统具有以下优点和特点：1.具有良好Windows用户界面的计算机控制系统整个操纵控制都通过操纵台实现，操纵台全部采用计算机控制，通过工业总线，施工过程中的位移、载荷等信息，被实时直观地显示在控制室的彩色大屏幕上，使人一目了然，施工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.整体安全可靠，功能齐全软件功能

23、：位移误差的控制；行程控制；负载压力控制；紧急停止功能；误操作自动保护等。硬件功能：油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压，从而保证负载有效支撑；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位移。(三) 主要技术指标1 一般要求 液压系统工作压力： MPa 尖峰压力： MPa 工作介质： ISOVG46#抗磨液压油 介质清洁度： NAS9级 供电电源电压：380VAG； 50HZ；三相四线制 功率： 65KW（MAX）运转率： 24小时连续工作制2 顶升装置顶升缸推力： 200 T顶升缸行程： 15mm；50mm偏载能力： 5顶升

24、缸最小高度： 30 mm最大顶升速度： 10 mm/min组内顶升缸控制形式： 压力闭环控制 压力控制精度5%组与组间控制形式： 位置闭环控制 同步精度 2.0 mm3 操纵与检测常用操纵： 按钮方式人机界面： 触模屏位移检测： 位移传感器分辨率： 0.005 mm压力检测： 压力传感器 精度%压力位移参数自动记录。(四) 液压控制系统顶升施工的第一步是桥梁的称重，通过调节减压阀的出口油压 Pout，缓慢地分别调节每一个液压缸的推力，使桥梁抬升，当桥梁与原立柱刚发生分离时，液压缸的推力，就是桥梁在这一点的重量值，称出桥梁的各顶升点的荷重，并把减压阀的手轮全部固定在PD=Pout-Pco的位置，

25、便可转入闭环顶升，依靠位置闭环，桥梁可以高精度地按控制指令被升降或悬停在任何位置。(五) 顶升系统控制原理如下图为顶升系统控制原理。比例阀、压力传感器和电子放大器组成压力闭环，根据每个顶升缸承载的不同，调定减压阀的压力，3个千斤顶组成一个顶升组，托举起盖梁，但是如果仅有力平衡，则桥梁的举升位置是不稳定的，为了稳定位置，在每组安装光栅尺作精密位置测量，进行位置反馈，组成位置闭环，一旦测量位置与指令位置存在偏差，便会产生误差信号，该信号经放大后叠加到指令信号上，使该组总的举升力增加或减小，于是各油缸的位置发生变化，直至位置误差消除为止。由于组间顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出，因此可保持顶

26、升组同步顶升，只要改变数字积分器的时间常数，便可方便地改变顶升或回落的速度。九：顶升监测方案本方案的监测指顶升过程中为保证桥梁的整体姿态所进行的监测，包括结构的平动、转动和倾斜。监测贯穿于顶升全过程中。（一） 监测目的桥梁顶升过程是一个动态过程，随着盖梁的提升，盖梁的纵向偏差、立柱倾斜率、伸缩缝处的板梁间隙等会发生变化，为此要设置一整套监测系统。?（二） 监测部位及监测内容1、反力基础沉降观测：设置反力沉降观测体系来反应承台沉降状况,及时做出相应的措施。? 2、桥面标高观测：桥面高程观测点用来推算每个桥墩的实际顶升高度。设置桥面标高观测点使每个桥墩的实际顶升高度确定有依据，使顶升到位后桥面标高

27、得到有效控制。?3、桥梁底面标高测量：它是桥面标高控制和测量的补充,提供辅助的顶升作业依据4、桥梁纵向位移观测：为了对顶升过程中桥梁纵向位移及立柱垂直度的观测，在立柱外侧面用墨线弹出垂直投影线，墨线须弹过切割面以下，在垂直墨线的顶端悬挂一个铅球。通过垂球线与墨线的比较来判断盖梁的纵向位移及盖梁是否倾斜。? 5、支撑体系的观测通过观测,能及时掌握支撑体系的受力和变形情况，及时采取措施控制支撑体系的变形量,使施工在安全可控的环境下进行。（三） 监测方案实施1、 施工前监测主要是对各监测点取得各项监测参数的初值，如观测点坐标情况、标高等。 2、 整体顶升监测包括顶升、支撑、落梁等过程的监测，监测内容

28、主要包括位移监测、桥梁的整体姿态监测等。 （四） 监测组织安排监测计划应与顶升的施工计划相协调，并可在实施过程中改进，其监测结果，应及时反馈给现场总指挥。监测时按以下原则安排：预先制定的监测计划；关键的施工环节进行必要的监测;特殊工况发生时，补充监测；监测结果出现异常时，补充监测；十：应急措施在桥梁的顶升施工中，首先应制定安全可靠、技术可行的施工方案，确保桥梁的结构安全及施工的顺利进行，避免异常情况的发生。但桥梁同步顶升技术含量高，有一定的风险，顶升过程中有一定的不确定性。因此针对顶升过程中的关键环节，假定某种意外情况的发生并制定相应的应对措施，方能在紧急情况下有的放矢，及时正确的处理问题。现

29、根据本项目的施工特点及以往的施工经验，由项目部牵头成立应急预案小组，由总工程师、桥梁专家、电脑专家、液压系统专家、机械专家及经验丰富的技术人员等组成。（一）电脑控制系统故障处理措施1、电脑控制系统因意外撞击而造成系统故障（死机、重启或者程序无反映等等）：首先将系统设定一旦没有电脑信号，整个系统处于保压状态，并且发出警报，千斤顶锁死；其次，设置专门的空间安放电脑；再次，电脑操作室只允许技术人员或者相关人员进入，并为电脑资料作备份。2、在操作界面上面设定专门的应急操作按钮。可以在紧急情况下启动该程序，使整个工程进入事先设定的闭锁状态，经过故障处理后，由总工程师决定是否继续开工。3、断电事故处理：为

30、主控电脑配置专用的UPS，提供不间断电源；在开机前，UPS至少保证具有稳定运行半个小时的主控室用电量。由专业电工处理电线电路方面的问题。4、系统故障：立即由专业工程师对系统进行检查，尽快排除故障，现场应有足够的备品、备件；（二）液压设备故障处理措施 1、泵站由于断电等原因不能正常提供动力：千斤顶具有自锁功能，关闭截止阀可由千斤顶内部的压力来支撑系统应用。2、千斤顶不能正常提供压力：事先多预备千斤顶和垫块，可先用垫块支撑，然后由液压工程师维修或者更换千斤顶。 3、千斤顶压力异常处理：部署专人看管液压系统压力部分，发现问题立即报告主控室，由主控室操作人员决定是否关闭截止阀，如果问题严重，应停止整个系统，解决具体事宜后，再行开机调试。（三）顶升监测值超限处理措施我们采用精度达到0.001mm的位移传感器进行监测，只要当监测值超过控制系统所设定的限定位移值，其系统将会自动锁住，停止顶升。（四）恶劣气候处理措施遭遇大风、暴雨或者雷电，立即停止施工。由应急小组作出临时加固措施，将千斤顶锁死，并设置临时支撑。十一：工程质量目标、创优规划及保证措施