高速公路橋梁改造中PLC同步頂升系統(tǒng)的應(yīng)用

倪寅 蔣濤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國交通事業(yè)發(fā)展迅速，人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)道路的行駛質(zhì)量也提出了更高的要求。如今越來越多的高速公路開始進(jìn)行橋梁改造，在施工過程中，需要更換橋梁支座和提升橋梁整體，那么可以應(yīng)用PLC同步頂升系統(tǒng)，提高施工質(zhì)量。文章簡要分析了高速公路橋梁改造中PLC同步頂升系統(tǒng)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁改造；PLC同步頂升系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）17-0043-02

為了提高出行道路的行駛質(zhì)量，越來越多的省份開始提質(zhì)改造有著較為嚴(yán)重病害的水泥混凝土路面高速公路。為了避免向?yàn)r青面層擴(kuò)散原混凝土路面板間橫縫的剪切變形，促使較大面積的反射裂縫得到形成，就需要將一層連續(xù)配筋層或應(yīng)力吸收層設(shè)置于原來的水泥混凝土路面上，這樣提質(zhì)改造后的路面標(biāo)高就要高于原路面標(biāo)高。在對(duì)原有橋梁進(jìn)行加鋪提質(zhì)改造的過程中，如果在原有橋面上直接加鋪，就會(huì)增加恒載，橋梁的安全性無法得到保證。因此，就需要頂升橋梁，促使橋面加鋪厚度得到減少，實(shí)現(xiàn)恒載減少的目的。

PLC控制多液壓缸橋梁同步頂升系統(tǒng)，它的硬件平臺(tái)是工控機(jī)和液壓控制系統(tǒng)，軟件平臺(tái)則是監(jiān)控軟件，系統(tǒng)一般可以分為兩大組成部分，分別是液壓動(dòng)力系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)；通過本系統(tǒng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分散布置和集中操作都可以實(shí)現(xiàn)，可以促使多液壓缸載荷不均同步升降要求得到滿足，又可以實(shí)時(shí)監(jiān)控橋梁頂升過程中各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力、位移和應(yīng)力，從而促使橋梁的力-位移雙閉環(huán)控制得到實(shí)現(xiàn)；通過具體的實(shí)踐研究表明，系統(tǒng)有著較高的位移同步精度，可以達(dá)到0.5 mm。

1工程概述

某高速公路路段主線下穿分離式立交橋，有著90 ?的交叉，因?yàn)闃蛳赂咚俾范螢閺澋缆范?，超高處橋下凈空低? m，投入運(yùn)行以來，超高車輛對(duì)其進(jìn)行了多次的撞擊，有嚴(yán)重?fù)p傷問題出現(xiàn)。如果進(jìn)行重建，就需要阻斷交通，帶來較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過專家進(jìn)行分析和論證，在橋梁改造的過程中，將PLC同步頂升技術(shù)給應(yīng)用了過來，不會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損壞，來頂升橋梁整體，促使橋梁長高的目的得到實(shí)現(xiàn)。

2設(shè)計(jì)內(nèi)容

①抬升：通過具體測(cè)量，我們發(fā)現(xiàn)本立交橋橋下有著4.5 m的最小凈高，通過本次頂升施工，需要達(dá)到5.0 m的最小凈高，那么就確定本次立交橋抬升量為50 cm。將全橋同步頂升技術(shù)應(yīng)用到本橋中，可以整體抬高上部結(jié)構(gòu)，然后對(duì)橋墩和橋臺(tái)進(jìn)行接高，促使凈空得到增加的目的。因?yàn)楸緲蛴兄^為嚴(yán)重的損傷問題，為了促使頂升過程的安全性得到保證，在頂升的過程中，需要將保護(hù)支架設(shè)置于橋下，避免有意外事故出現(xiàn)。

②加固：因?yàn)楸玖⒔粯蛴兄^為嚴(yán)重的損傷，所以在頂升之后，需要維修加固損傷處。在損傷孔邊板跨中底部有著完全破碎掉的混凝土，并且已經(jīng)基本上撞斷了鋼絞線和大部分的鋼筋，承載能力無法滿足相關(guān)要求，需要對(duì)其進(jìn)行必要的更換。在修補(bǔ)板底受損部位時(shí)，需要將環(huán)氧樹脂砂漿給應(yīng)用過來，并且將碳纖維布給粘貼于板底，實(shí)現(xiàn)加固的目的。

3施工順序及技術(shù)要求

①同步抬升：首先是頂升混凝土臨時(shí)立柱施工，對(duì)墩承臺(tái)進(jìn)行開挖，將鑿毛植筋程序應(yīng)用到承臺(tái)頂面，對(duì)臨時(shí)立柱進(jìn)行澆筑，將鋼板預(yù)埋于臨時(shí)立柱頂，促使鋼板保持在水平狀態(tài)。要嚴(yán)格依據(jù)施工作業(yè)要求來控制臨時(shí)立柱高度。在對(duì)臨時(shí)立柱澆筑之前，需要預(yù)先安裝原墩部分加固鋼板。臨時(shí)立柱的穩(wěn)定性需要得到保證，避免有失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生于頂升過程中，否則就會(huì)有安全事故出現(xiàn)。對(duì)于臨時(shí)立柱，需要保證千斤頂頂升及臨時(shí)支座的需求得到滿足，以橋墩中心來對(duì)稱布置橋橫向以及縱橋向。

其次是千斤頂系統(tǒng)及臨時(shí)支座設(shè)施的布設(shè)，將PLC同步頂升系統(tǒng)作為頂升系統(tǒng)，嚴(yán)格控制系統(tǒng)的同步位移差，保證其在2 mm以內(nèi)。將剛性橫梁加設(shè)于千斤頂頂部，促使橫向板底有著均勻的受力。橫梁頂部需要按照梁縱坡銑刨，完成安裝之后，橫梁需要保持在豎直狀態(tài)。將1 cm厚度的橡膠墊加墊在橫梁和板底接觸面，促使接觸面密貼得到保證。要按照橋墩位置，來將橫梁對(duì)稱布置于縱橋向。頂升過程中，臨時(shí)支座的安放，需要依據(jù)原墩臺(tái)來進(jìn)行，頂升到相應(yīng)高度之后，需要在保護(hù)頂位置設(shè)置臨時(shí)支座。要保證頂點(diǎn)及臨時(shí)支座著力點(diǎn)處于原始接頭范圍內(nèi)。位移監(jiān)控功能以及力監(jiān)控功能都是PLC千斤頂系統(tǒng)所必要具備的。要控制主千斤頂極限承載能力小于保護(hù)頂極限承載能力，要豎直設(shè)置主頂和保護(hù)頂。

然后是預(yù)頂，預(yù)頂工作是正式頂升前需要進(jìn)行的，保證在穩(wěn)定狀態(tài)下臨時(shí)立柱、千斤頂以及剛性橫梁可以有效工作。嚴(yán)格檢查臨時(shí)立柱、支座位置以及傳力系統(tǒng)，沒有問題之后，正式頂升工作方可以進(jìn)行。對(duì)于預(yù)頂加力，需要緩慢分級(jí)進(jìn)行，并且需要將臨時(shí)立柱、千斤頂以及剛性橫梁等裝置的變形問題給消除掉。

之后是分步頂升，每一步階和每一個(gè)步長分別控制為55 mm和5 mm，要同步頂升保護(hù)頂和主頂。完成每步長頂升之后，需要將5 mm厚度的鋼板放置在原來的支座位置，將臨時(shí)支撐的作用給發(fā)揮出來。要實(shí)時(shí)監(jiān)控全部頂升系統(tǒng)。當(dāng)頂升到110 mm之后，需要將鋼板替換為臨時(shí)墊塊，在頂升的過程中，千斤頂?shù)募恿π枰徛M(jìn)行。完成頂升工序之后，將保護(hù)頂撤下來，將臨時(shí)支座設(shè)置于保護(hù)頂位置。將原墩頂臨時(shí)支座給拆除掉，并且將原墩頂混凝土給鑿除掉，在鑿除的過程中，需要將靜力鑿除方法應(yīng)用過來，這樣頂升系統(tǒng)的穩(wěn)定性才可以得到保證，然后對(duì)原墩接長之后，對(duì)支座進(jìn)行合理安裝。千斤頂落梁需要分步實(shí)現(xiàn)，等到混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求之后，對(duì)臨時(shí)支座進(jìn)行降低，隨著主頂，逐漸下落各孔。

最后是將頂升裝置給拆除掉，并且保護(hù)裝置也是不需要的，將墩臺(tái)處地面原貌給恢復(fù)出來。

②加固施工：對(duì)邊板提前預(yù)制，對(duì)新梁吊裝之后，對(duì)濕接頭和絞縫進(jìn)行澆筑，并且將混凝土鋪裝于橋面上，同時(shí)進(jìn)行板加固，對(duì)防撞護(hù)欄進(jìn)行澆筑。

4結(jié)語

通過上文的敘述分析可知，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)高速公路的行駛質(zhì)量提出了更高的要求，高速公路橋梁改造工程在如火如荼的展開，過去傳統(tǒng)的施工方法存在著諸多的問題和弊端，橋梁工程的安全性無法得到保證；針對(duì)這種情況，就可以將先進(jìn)的PLC同步頂升系統(tǒng)給應(yīng)用過來，這樣工程施工質(zhì)量可以得到保證，改造費(fèi)用可以得到減少，并且正常的交通也不會(huì)受到較大的影響。在具體的施工過程中，需要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范要求來進(jìn)行操作，保證施工質(zhì)量。本文簡要分析了高速公路橋梁改造中PLC同步頂升系統(tǒng)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐偉偉,呂志濤,丁漢山.智能預(yù)應(yīng)力梁的變位控制理論及方法[J].公路交通科技,2006,(12).

[2] 王宗林,王朝海.大跨徑鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力性能改造[J].公路交通科技,2006,（11).

[3] 侯照光,趙周青,王萬平.基于PLC控制的液壓同步橋梁頂升系統(tǒng)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2011,(6).

[4] 孫成來,王輝,田士強(qiáng).計(jì)算機(jī)控制同步頂升系統(tǒng)在舊橋加固工程中的應(yīng)用[J].公路交通科技,2012,(1).

[5] 張志軍,張仁杰,顧元生.南浦大橋主引橋整體同步頂升工程[J].城市道橋與防洪,2009,(10).

[6] 徐斌,景紅云.基于PLC和變頻器的成品料提升裝置控制程序設(shè)計(jì)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2008,(9).