桥梁维修加固中PLC同步顶升控制系统的应用

桥梁维修加固中PLC同步顶升控制系统的应用

　　1、PLC同步顶升控制系统概述 
　　为了确保被顶升桥梁结构的安全及上部结构的位移控制，要求顶升设备系统的千斤顶具有同步顶升功能，并要求设备系统具有顶升力和位移双控的功能。本工程采用SXSLC-DZY-B 多点同步升降控制系统, 本系统是针对用单作用液压千斤顶同步顶升或同步降落大型桥梁的工程而研发的多点同步升降控制系统。本系统利用低压驱动、连续增压、压力和位移闭环的自动控制方式，实现多点控制对桥梁进行称重、同步顶升、同步降落控制。本系统现已大量应用于桥梁支座更换工程项目中，其控制精度高、可靠性安全性高、操作简便。 
　　本系统泵站的电气控制装置主要是由PLC可编程控制器组成，各路的压力传感器和位移传感器将负荷和位移信号送至可编程控制器。根据控制系统发来的操作指令，驱动增压回路，输出压力油使相应油缸运动。可编程控制器根椐检测到的压力和位移信号，不断修正运动误差，保持各路油缸同步升降。同时电气控制装置提供彩色触摸屏实时显示位移和压力信号。 
　　在临时支撑立柱顶面设置不小于1500KN型号的千斤顶顶住盖梁，千斤顶上下设置钢垫板，每个千斤顶预顶力为100KN并保持，目的消除非弹性变形。 
　　本桥采用PLC同步顶升控制系统zui主要目的： 
　　① 临时支撑立柱为钢结构，在外力作用下有变形，并且临时支撑完全设置在扩大基础上，当重浇立柱拆除后临时支撑立柱受力会发生基础沉降，盖梁及桥面系也会发生下沉，采用千斤顶顶升使其恢复原位。 
　　② 确保重浇立柱与原立柱受力大小基本一致。 　　 
　　2、临时支撑体系设计 
　　针对本桥上部结构已经施工完成的情况，为减少施工损失和社会影响。考虑到本桥地基承载力相对较高的特点，采取在盖梁下设置临时支撑体系，拆除立柱重浇方案。为满足盖梁受力的需要，临时支撑体系采用四柱换顶一柱的受力体系。 
　　1）基础设计 
　　临时支撑立柱需要基础，由于本桥在桩柱接处设置有系梁，为了避开系梁，因此在系梁两侧基础上设置临时支撑立柱。 
　　在紧贴系梁下方设置10.5m×4 m×1 m C25钢筋混凝土基础，基础必须落实在密实的圆砾地基上，并注意排水。基础浇筑顶面与原桩基和系梁接触面采用薄膜或油毛毡包裹，便于以后拆除。

 
　　2)临时支撑立柱设计 
　　与施工单位协商后，本方案临时支撑立柱拟采用φ500×10mm钢管临时支撑。 
　　钢管临时支撑设置在需拆除立柱两侧，成2.6m（横桥向）×2.1m（顺桥向）四边形布置。为保证临时支撑的稳定性，钢管底部焊接□1000×1000×2mm钢板，并设置加劲肋板，采用膨胀螺栓固定在基础上。钢管顶部焊接□800×800×2mm钢板，并设置加劲肋板。在临时支撑立柱距离基础底面2m上方侧面处焊接型钢，设置成顺桥向剪刀撑，同时在距离立柱顶端0.5m，在临时支撑立柱外侧焊接型钢，使全部临时支撑立柱形成纵横向联系，保持纵横向稳定。 
　　3)临时支撑梁设计 
　　在纵桥向2根临时支撑钢管上方设置一道梁，由2根工字钢Ⅰ50a 组成，为保证整体性，工字钢间设置间距250mm和厚度20mm的加劲板，并在工字钢顶部加劲板上方的工字钢顶部设置□350×150mm×20mm钢板，为了确保千斤顶搁置，在其位置除设置□350×400mm×20mm钢板，所有钢板与工字钢之间连接采用焊接形式，焊缝满足规范要求。 
　　4、施工流程及注意事项 
　　1）临时基础基坑开挖应注意开挖周围土体的稳定和排水。 
　　2）临时支撑立柱间纵横向稳定联结。 
　　3）安装千斤顶，临时支撑立柱上对应盖梁外侧倒角和底面开槽，确保千斤顶能顶住不滑移。搭设的脚手架应能满足千斤顶安装和观察。 
　　4）每个千斤顶预顶100KN，油缸单独操作，操作台设置在安全地带。 
　　5）为确保安全和受力要求，注意保护主筋，主筋如割断后需在按照现行规范进行焊接恢复。拆除过程中应特别小心，保证千斤顶、盖梁的稳定。 
　　6）观察立柱拆除后压力和位移的变化，并与提供的理论计算值进行比较分析，临时支撑立柱沉降大于0.5mm应进行顶回恢复（采用百分表观察），各千斤顶顶升力根据分析确定。 
　　7）当位移和顶升力稳定后，按照原设计图纸绑扎好钢筋，立模浇筑C30混凝土并进行养护，施工方案应确保重浇立柱顶部与盖梁密贴。 
　　8）待混凝土强度达到设计强度的100%要求后，拆除模板。千斤顶分级（20%一级）卸力，并加强观察。卸力后，拆除临时立柱支撑，施工完成。